用于气压传感器的动态校准方法及装置与流程

本发明涉及传感器校准，尤其涉及一种用于气压传感器的动态校准方法及装置。

背景技术：

1、气压传感器广泛应用于工业环境监测、气象检测、智能终端及自动化设备等领域，用于对设备运行环境中的气压状态进行连续检测。气压传感器在长期运行过程中，受到温度变化、供电波动、器件老化、环境扰动及自身性能变化等因素影响，其输出信号容易产生零点漂移、灵敏度变化及瞬态异常，导致实际检测值与真实气压状态之间产生偏差。

2、现有气压传感器校准方式通常依赖标准压力源或预设标定条件，通过施加已知气压并对传感器输出进行比对修正，该方式需要额外的压力激励设备，难以直接应用于传感器正常工作过程中的持续校准；部分在线补偿方法主要依据温度变化或固定补偿模型进行参数修正，但实际工作环境中的气压变化与传感器自身漂移容易相互耦合，单纯依据瞬时检测数据难以准确区分真实气压变化和传感器输出偏移。因此，在无需外部气压激励且不影响传感器正常工作的条件下，如何利用运行历史数据识别传感器状态变化，并实现校准参数的动态、可靠更新，仍是气压传感器在线校准过程中需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，提出了一种用于气压传感器的动态校准方法及装置，以解决至少一个上述技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种用于气压传感器的动态校准方法，包括以下步骤：

3、步骤s1：在气压传感器运行过程中进行连续信号采集及离群均值填充，输出标准工作数据集；

4、步骤s2：基于标准工作数据集进行时序追踪统计，并进行稳定状态筛选，提取动态校准候选窗口；

5、步骤s3：根据动态校准候选窗口对历史传感器检测日志进行历史工作片段检索及特征相似度计算，提取动态参考压力特征轨迹；

6、步骤s4：基于动态参考压力特征轨迹对动态校准候选窗口进行气压状态偏移量计算及灵敏度校准补偿计算，输出校准补偿参数集；

7、步骤s5：对校准补偿参数集进行漂移置信度更新，输出动态校准参数集；

8、步骤s6：基于动态校准参数集对气压传感器进行渐进式校准处理，完成动态校准作业。

9、第二方面，本申请实施例提供了一种用于气压传感器的动态校准装置，包括：

10、采集单元，用于在气压传感器运行过程中进行连续信号采集及离群均值填充，输出标准工作数据集；

11、窗口筛选单元，用于基于标准工作数据集进行时序追踪统计，并进行稳定状态筛选，提取动态校准候选窗口；

12、相似度计算单元，用于根据动态校准候选窗口对历史传感器检测日志进行历史工作片段检索及特征相似度计算，提取动态参考压力特征轨迹；

13、补偿单元，用于基于动态参考压力特征轨迹对动态校准候选窗口进行气压状态偏移量计算及灵敏度校准补偿计算，输出校准补偿参数集；

14、更新单元，用于对校准补偿参数集进行漂移置信度更新，输出动态校准参数集；

15、渐进式校准单元，用于基于动态校准参数集对气压传感器进行渐进式校准处理，完成动态校准作业。

16、上述用于气压传感器的动态校准方法及装置所提供的一个方案中，通过对气压传感器运行过程中的压力信号、内部温度及供电电压进行连续采集，并利用离群检测与均值填充消除瞬时异常点，使工作数据保持时序连续性和参数完整性，降低噪声突变、采集异常及供电扰动对气压检测结果的影响，通过对标准工作数据进行时序追踪统计，综合分析气压变化、温度变化及信号波动状态，识别传感器处于稳定运行状态的时间区间，形成动态校准候选窗口，能够有效区分真实气压变化与传感器短时波动，减少在剧烈变化工况下进行错误校准的情况。通过根据动态校准候选窗口检索历史传感器检测日志，并对当前工作状态与历史工作片段进行特征相似度匹配，从历史运行数据中提取具有相近环境状态和响应特征的动态参考压力轨迹，实现无需外部标准压力激励的工作状态自参考，提高动态参考压力特征的适配性。

17、通过将动态参考压力特征轨迹与当前候选窗口进行状态偏移量计算，并结合压力响应变化进行灵敏度校准补偿，将传感器输出偏差转化为可量化的校准补偿参数，能够同时修正压力基准偏移和响应比例变化，提高气压传感器在实际运行环境中的测量准确性。通过对校准补偿参数进行漂移置信度动态更新，根据参数偏移幅度、持续程度及工作状态一致性评价校准结果的可信程度，使真实传感器漂移与偶发测量波动得到区分，避免单次异常数据导致校准参数误更新，提高动态校准过程的稳定性和抗干扰能力。通过基于动态校准参数集对气压传感器实施渐进式校准，使校准参数随传感器实际运行状态逐步调整，避免参数突变造成测量结果跳变，实现无需停机、无需外部气压激励的在线动态校准，降低维护和人工标定成本，提升传感器长期运行可靠性。

1.一种用于气压传感器的动态校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于气压传感器的动态校准方法，其特征在于，步骤s1具体步骤为：

3.根据权利要求2所述的用于气压传感器的动态校准方法，其特征在于，所述多项参数均值包括信号均值、温度均值及电压均值。

4.根据权利要求2所述的用于气压传感器的动态校准方法，其特征在于，步骤s2具体步骤为：

5.根据权利要求4所述的用于气压传感器的动态校准方法，其特征在于，步骤s3具体步骤为：

6.根据权利要求5所述的用于气压传感器的动态校准方法，其特征在于，所述基于历史同态候选数据段进行可信度计算及加权融合，输出动态参考压力特征轨迹的具体步骤为：

7.根据权利要求6所述的用于气压传感器的动态校准方法，其特征在于，步骤s4的具体步骤为：

8.根据权利要求7所述的用于气压传感器的动态校准方法，其特征在于，步骤s5的具体步骤为：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤s6的具体步骤为：

10.一种用于气压传感器的动态校准装置，其特征在于，用于实现如权利要求1至9任一项所述用于气压传感器的动态校准方法的步骤，包括：