一種氣壓測量系統(tǒng)設(shè)計

　　摘要：針對溫度對氣壓測量影響的問題，設(shè)計了一種基于MS5611氣壓傳感器的高精度氣壓測量系統(tǒng)。采用STM32處理器，通過I²C接口讀取MS5611傳感器的溫度和壓強(qiáng)數(shù)據(jù)，利用芯片PROM存儲的補(bǔ)償參數(shù)，使用二階溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽崿F(xiàn)大氣壓強(qiáng)數(shù)據(jù)的校正。實驗結(jié)果和分析表明，該系統(tǒng)的氣壓測量精度較高，經(jīng)過二階溫度補(bǔ)償?shù)臍鈮簲?shù)據(jù)與真實的大氣壓強(qiáng)比較接近，氣壓測量更加精確。

　　引言

　　氣壓測量系統(tǒng)常常被應(yīng)用于小型無人機(jī)中，用來測量小型飛行器的飛行高度。它是通過海拔高度和壓力大小的對應(yīng)關(guān)系計算出來的，是保證小型飛行器正常、安全、高效飛行的重要保證。本文設(shè)計的高精度氣壓高度測量系統(tǒng)，針對溫度對氣壓高度的影響，進(jìn)行了溫度補(bǔ)償計算，使大氣數(shù)據(jù)更加趨近真實的大氣壓強(qiáng)，從而得到真實的氣壓。

　　1 測量原理

　　1.1 氣壓轉(zhuǎn)換方法

　　查看MS5611-01BA03氣壓傳感器寄存器手冊，可以計算得到MS5611-01BA03氣壓傳感器內(nèi)部寄存器的出廠校驗的6個補(bǔ)償系數(shù)和未經(jīng)過補(bǔ)償?shù)臏囟群蜌鈮簻y量數(shù)值。利用6個補(bǔ)償系數(shù)來實現(xiàn)溫度和氣壓數(shù)值的校正算法。其氣壓轉(zhuǎn)換方法主要包括以下幾個步驟^[1]。

　　(5)計算實際溫度下的氣壓分辨率

　　1.2 二階溫度補(bǔ)償

　　考慮到不同溫度對大氣壓強(qiáng)測量有著很大程序的影響，所以這里按照MS5611-01BA03手冊所提供的參數(shù)進(jìn)行二階溫度補(bǔ)償，如果溫度不低于20℃，則不進(jìn)行二階溫度補(bǔ)償，否則計算低溫下的溫度補(bǔ)償數(shù)值：