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专利名称：加速度传感器的零点温漂的非线性校正方法
技术领域：
本专利涉及加速度传感技术领域，特别是加速度的精度校正的应用领域。
背景技术：
加速度传感器由于零点随温度有各种不同程度的偏移，因此其输出加速度值的精度无法保障，很难再实际应用环境中使用；同时，因为零点偏移值和温度并非是线性关系，因此采取线性校正零点温度偏移的方法，也无法真正提高加速度的精度，满足实际应用对加速度值高精度的要求。

发明内容
本发明的目的在于通过校正加速度传感器的零点偏移值，大幅度地提高加速度的精度和保障其稳定性。本发明为加速度传感器的零点温漂的非线性校正方法。首先根据精度要求的温度工作范围，设置两个临界和一个常温共计三个校正温度点，然后通过输出的加速度值来求取这三个校正温度点对应的三个零点偏移值，针对非线性二次函数，根据拉格朗日插值法，求出此加速度传感器特定的二次多项式函数，即可得随温度变化的零点偏移值，最后选择特定的两个检验温度点，将零点偏移的实际值与计算值对比来检验其精度是否符合规格。
具体实施例方式包括校正设备，校正过程及检验方法的描述。校正设备:加速度传感器作为高精度倾角测量运用，在其角度精度要求下的工作温度范围内设置3个校正温度点环境，3个校正温度点的设置要求是，I个高温度点(工作温度的最高值)，I个常温点(工作温度范围内的平均值)，I个低温度点(工作温度的最低值)。校正过程:在3个校正标定温度点分别记录出加速度传感器的零点偏移值(Z0，Zl, Z2)和其对应的温度(T0，T1，T2)。采集三组数据代入如下二次插值(拉格朗日多项式)，计算函数中的特定常量k, m, ηLO = ZO/ ((TO-Tl) * (Τ0-Τ2))LI = Zl/ ((Tl-TO) * (Τ1-Τ2))L2 = 12/ ((Τ2-Τ0) * (Τ2-Τ1))然后得出k，m，n:k = L0*T1*T2+L1*T0*T2+L2*T0*T1m = -L0*(T1+T2)-LI*(T0+T2)-L2*(T0+T1)η = L0+L1+L2将k，m, n代入非线性的二次插值函数，便可得到此加速度传感器在整个工作温度范围内的随温度变化的零点偏移值的特定的方程如下:Zc = k+mXT+nXT2其中Zc:加速度零点偏移值T:工作温度检验方法:为确保校正的准确，校正完毕后，需要在与零点温漂校正点距离最大的温度点进行检验。在2个校验温度点(I个是校正高温度点和常温度点之间的中间温度值，I个是常温度点和校正低温度点之间的中间温度值)采用零点检验工装来进行当前温度下的零点标定，得到检验值，与加速度传感器的零点偏移计算公式的计算结果进行比对，看是否符合加速度传感器零点温漂的系统要求。本发明准确修正了加速度传感器零点偏移，必要性地提高了加速度的精度和其稳定性，尤其是加速度传感器在倾角测量应用中的角度精度，作为精密核心部件技术非常适合于高端装备，工业自动化，测量仪器，汽车等领域。
权利要求
1.一种加速度传感器的零点温漂的非线性校正方法，其特征为包含如下步骤:1.1设定特定的三个校正温度点；1.2计算出加速度传感器的零点偏移值和温度的一元二次多项式方程；1.3设定特定的两个检验温度点，进行零点偏移的实际值和计算值的对比来检验。
2.权利要求1中的方法，步骤1.1特征为三个温度点的设定:I个高温度点:工作温度的最高值；I个常温点:工作温度范围内的平均值；I个低温度点:工作温度的最低值。
3.权利要求1中的方法，步骤1.3特征为两个温度点的设定:第一个温度点:权利要求2中的校正高温度点和常温度点之间的中间温度值；第二个温度点:权利要求2中的常温度点和校正低温度点之间的中间温度值。
全文摘要
一种加速度传感器的零点温漂的非线性校正方法。每一个加速度传感器的零点随不同温度的偏移值都不一样，这样很大程度上影响加速度值的精度，本发明提出了零点温漂的校正方法首先根据精度要求的温度工作范围，设置特定的三个校正温度点，然后记录他们对应的三个零点偏移值，将三组值根据拉格朗日插值法，可求出加速度传感器特定的一元二次多项式方程，即可得随温度变化的零点偏移值，最后选择特定的检验温度点，将零点偏移的实际值与计算值对比来检验其精度是否符合规格。此方法修正了加速度传感器零点偏移，必要性地提高了加速度的精度和稳定性，尤其是其在倾角测量应用中的角度精度。
文档编号G01P21/00GK103105509SQ201310009508
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月10日 优先权日2013年1月10日
发明者王治国, 童晓华 申请人:上海步略科技有限公司