流量補償方法及補償裝置、流量傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流量測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種流量補償方法及補償裝置、流量傳 感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 流量傳感器是一種用于測量介質(zhì)流量的儀表，對于流量傳感器，理想狀態(tài)下要求 其只對流量這個物理量敏感，對其它因素不敏感，以保證測量結(jié)果的準確性。但在實際測量 時，流量傳感器的測量精準度會受外界因素的影響。比如:在被測介質(zhì)溫度變化時，由于流 量傳感器的溫度特性或流量傳感器內(nèi)電子元器件的溫度漂移等，會導(dǎo)致流量傳感器測得的 流量值與實際流量值有偏差，流量傳感器的測量精準度下降。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用將流量傳感器測得的流量值減去溫度補償量的方法來對測 量結(jié)果進行補償，以消除介質(zhì)溫度變化對測量結(jié)果的影響。但是在介質(zhì)流量變化時，尤其是 當流量的變化范圍大時，對于某些流量傳感器，特別是MEMS(MicroElectroMechanical System，微機電系統(tǒng))流量傳感器而言，其測量結(jié)果不僅受介質(zhì)溫度變化的影響，也受流量 變化的影響，現(xiàn)有的補償方法僅針對介質(zhì)溫度變化這一因素對測量結(jié)果進行補償，無法消 除流量變化對測量結(jié)果的影響，造成補償后的流量值與實際流量值的偏差仍然較大，無法 滿足對測量精準度的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提出一種流量補償方法及補償裝置、流量 傳感器，通過用與溫度和流量有關(guān)的補償量對流量傳感器進行補償，提高了流量傳感器的 測量精準度。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明的第一方面提供了一種流量補償方法，所述補償方法包括:步驟S1:獲取介 質(zhì)溫度和流量電壓，根據(jù)流量電壓與流量值之間的標定關(guān)系，得到所獲取的流量電壓對應(yīng) 的流量值;步驟S2:根據(jù)所獲取的介質(zhì)溫度和所得到的流量值，計算補償量;步驟S3:用計算 得到的補償量對所獲取的流量電壓進行補償，得到補償后的流量電壓;步驟S4:根據(jù)流量電 壓與流量值之間的標定關(guān)系，得到補償后的流量電壓對應(yīng)的補償后的流量值。
[0007] 本發(fā)明所提供的流量補償方法中，對流量傳感器的流量電壓進行補償?shù)难a償量， 是根據(jù)介質(zhì)溫度和流量值計算得到的，實現(xiàn)了根據(jù)溫度和流量的變化進行不同的補償?shù)男?果，從而消除了介質(zhì)溫度和流量變化兩個因素對流量傳感器測量結(jié)果的影響，極大地提高 了流量傳感器的測量精準度。
[0008] 本發(fā)明的第二方面提供了一種流量補償裝置，所述補償裝置包括:溫度傳感器，用 于感測介質(zhì)溫度;流量值獲取單元，用于獲取流量電壓，并根據(jù)流量電壓與流量值之間的標 定關(guān)系，得到所獲取的流量電壓對應(yīng)的流量值;與所述溫度傳感器和所述流量值獲取單元 相連的補償量計算單元，用于從所述溫度傳感器中獲取介質(zhì)溫度，并從所述流量值獲取單 元中獲取流量值，根據(jù)所獲取的介質(zhì)溫度和流量值，計算補償量;與所述流量值獲取單元和 所述補償量計算單元相連的補償單元，用于從所述流量值獲取單元中獲取流量電壓，并從 所述補償量計算單元中獲取補償量，用所獲取的補償量對所獲取的流量電壓進行補償，得 到補償后的流量電壓。
[0009] 本發(fā)明所提供的流量補償裝置的有益效果與本發(fā)明所提供的流量補償方法的有 益效果相同，此處不再贅述。
[0010] 本發(fā)明的第三方面提供了一種流量傳感器，所述流量傳感器包括本發(fā)明所提供的 流量補償裝置。
[0011] 本發(fā)明所提供的流量傳感器的有益效果與本發(fā)明所提供的流量補償方法的有益 效果相同，此處不再贅述。
【附圖說明】
[0012] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0013] 圖1為本發(fā)明實施例一所提供的補償方法的流程圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明實施例二所提供的補償方法的流程圖；
[0015] 圖3為不同標準流量值下介質(zhì)溫度與流量電壓之間的標定關(guān)系圖；
[0016] 圖4為流量電壓與標準流量值之間的標定關(guān)系圖；
[0017] 圖5為本發(fā)明實施例三所提供的補償裝置的基本結(jié)構(gòu)圖一；
[0018] 圖6為本發(fā)明實施例三所提供的補償裝置的基本結(jié)構(gòu)圖二。
[0019] 附圖標記說明：
[0020] 1-溫度傳感器； 2-流量值獲取單元；
[0021] 3-補償量計算單元； 4-補償單元；
[0022] 5-相對誤差計算單元； 6-判斷單元。
【具體實施方式】
[0023] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實施 例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例 僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，均屬于本發(fā)明保護的范 圍。
[0024] 需要說明的是，在以下實施例中，t表示介質(zhì)溫度;η表示補償?shù)拇螖?shù);Ui表示流量 電壓;Q表示流量值;a表示補償量;k表示流量傳感器的流量電壓相對于介質(zhì)溫度的變化率； F〇表示函數(shù);ε表示本次補償后的流量值與上次補償后的流量值的相對誤差，對于第1次補 償，ε表示第1次補償后的流量值與初始流量值的相對誤差。
[0025] 實施例一
[0026] 本實施例提供了一種流量補償方法，如圖1所示，該補償方法包括以下步驟：
[0027] 步驟S1:獲取介質(zhì)溫度t和流量傳感器的流量電壓，該流量電壓為初始流量電壓， 用Uio表示，根據(jù)流量電壓與流量值之間的標定關(guān)系，得到初始流量電壓Uio對應(yīng)的流量值， 該流量值為初始流量值，用Q〇表示。用Fi()表示流量電壓與流量值之間的標定關(guān)系函數(shù)，則 本步驟可表示為Qo = Fi(Uio)。
[0028] 在步驟S1中需要使用流量電壓與流量值之間的標定關(guān)系，因此在步驟S1之前還可 包括獲得流量電壓與流量值之間的標定關(guān)系的步驟，該步驟可包括:在不同流量值下，通過 仿真和/或?qū)嶒?，分別獲得流量傳感器的流量電壓，完成對流量值與流量電壓之間的關(guān)系的 標定，得到流量電壓與流量值之間的標定關(guān)系。其中，標定時的流量值優(yōu)選為在標況環(huán)境下 的流量值，這些流量值稱為標準流量值，用Qs表示，從而所得到的流量電壓與流量值之間的 標定關(guān)系優(yōu)選為流量電壓與標準流量值之間的標定關(guān)系。需要說明的是，所謂"標況環(huán)境" 通常是指介質(zhì)壓力為101.325KPa，溫度為20°C的環(huán)境。參見圖4,為了更直觀地表示流量電 壓與標準流量值之間的標定關(guān)系，可采用繪制曲線的方式表示。
[0029] 需要注意的是，圖4中僅示例性地給出了一部分標準流量值與流量電壓之間的標 定關(guān)系的數(shù)據(jù)，流量值與流量電壓之間的標定關(guān)系的數(shù)據(jù)不僅限于此。在實際進行標定時， 可根據(jù)流量傳感器的量程和對流量傳感器測量精準度的要求，選擇進行標定的流量值點的 覆蓋范圍和數(shù)量:進行標定的流量值點的覆蓋范圍應(yīng)覆蓋流量傳感器的量程;對流量傳感 器測量精準度的要求越高，進行標定的流量值點的數(shù)量越多。
[0030] 在步驟S1中，根據(jù)流量電壓得到流量值的過程可認為是流量值與流量電壓標定的 逆過程，即流量值與流量電壓標定是根據(jù)流量值獲得流量電壓的過程，步驟S1是根據(jù)流量 電壓獲得流量值的過程。
[0031 ]進行步驟S1的過程中，若所得到初始流量電壓Ui〇剛好為流量電壓與流量值之間 的標定關(guān)系中的某個流量電壓，則找出該流量電壓對應(yīng)的流量值，即為初始流量值Q