一種氣壓測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　摘要：針對(duì)溫度對(duì)氣壓測(cè)量影響的問題，設(shè)計(jì)了一種基于MS5611氣壓傳感器的高精度氣壓測(cè)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(chǔ)的補(bǔ)償參數(shù)，使用二階溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽?shí)現(xiàn)大氣壓強(qiáng)數(shù)據(jù)的校正。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析表明，該系統(tǒng)的氣壓測(cè)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(shí)的大氣壓強(qiáng)比較接近，氣壓測(cè)量更加精確。

　　引言

　　氣壓測(cè)量系統(tǒng)常常被應(yīng)用于小型無人機(jī)中，用來測(cè)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(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)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(jì)的高精度氣壓高度測(cè)量系統(tǒng)，針對(duì)溫度對(duì)氣壓高度的影響，進(jìn)行了溫度補(bǔ)償計(jì)算，使大氣數(shù)據(jù)更加趨近真實(shí)的大氣壓強(qiáng)，從而得到真實(shí)的氣壓。

　　1 測(cè)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(cè)，可以計(jì)算得到MS5611-01BA03氣壓傳感器內(nèi)部寄存器的出廠校驗(yàn)的6個(gè)補(bǔ)償系數(shù)和未經(jīng)過補(bǔ)償?shù)臏囟群蜌鈮簻y(cè)量數(shù)值。利用6個(gè)補(bǔ)償系數(shù)來實(shí)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(gè)步驟^[1]。

　　(5)計(jì)算實(shí)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(duì)大氣壓強(qiáng)測(cè)量有著很大程序的影響，所以這里按照MS5611-01BA03手冊(cè)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(jì)算低溫下的溫度補(bǔ)償數(shù)值：