CN109425461A - 智能压力变送器及其温度补偿方法 - Google Patents

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CN109425461A CN201710790801.6A CN201710790801A CN109425461A CN 109425461 A CN109425461 A CN 109425461A CN 201710790801 A CN201710790801 A CN 201710790801A CN 109425461 A CN109425461 A CN 109425461A
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许重军
张国瑱
李磊
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    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/02—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning
    • G01L9/025—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning with temperature compensating means

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Abstract

本发明公开了一种智能压力变送器及其温度补偿方法，本变送器的压力传感器和温度传感器的输出端连接微处理器的信号调理电路输入端，微处理器的可编程电流源为温度传感器提供恒流驱动，电流型DAC模块与微处理器双向连接并输出电流信号，通讯模块与微处理器双向连接并传输微处理器输出的压力信号。本方法将压力变送器置于高低温箱内并设定高温、常温、低温三个温度点采集样本数据，经数据处理对压力传感器的热零点漂移、热灵敏度漂移输出的非线性进行温度补偿，得出融入温度补偿的压力计算公式。本变送器结构简单、集成度高，对小信号实现有效放大；本方法对传感器的零点和灵敏度热漂移进行温度补偿，从而保证变送器在全温度范围的输出精度。

Description

智能压力变送器及其温度补偿方法
技术领域
本发明涉及一种智能压力变送器及其温度补偿方法。
背景技术
目前，用于压力变送器的传感器在很多方面存在严重不足，其结构尺寸大，输入输出特性存在非线性，且测量值易受环境条件变化影响而漂移等。扩散硅压力传感器的测量原理是：被测介质的压力直接作用于传感器的不锈钢或陶瓷膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，从而使传感器的电阻值发生变化，电桥产生一个与压力成正比的电压信号，压力变送器就是采集扩散硅压力传感器输出的差分电压信号。由于输出的差分电压信号微小，一般为微毫伏级，因此信号放大电路尤为重要。传统压力变送器一般采用运放离散式设计，组件多且设计复杂，集成度较低，可靠性低。
压阻型的扩散硅压力传感器以其价格低、尺寸小、精度高等特点得到广泛应用，由于压力传感器的核心是扩散硅电阻桥，扩散硅的压阻系数是温度的函数，温度变化引起了压力传感器的灵敏度、线性度和零点漂移。
随着工业过程控制***自动化水平的不断提高和计算机控制的应用，对变送器的性能、功能、智能化程度、测量精度等各种指标都提出了新的更高要求。压力变送器越来越趋于小型化、集成化、智能化和标准化，向着高可靠性、高精度、宽温度范围方向发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能压力变送器及其温度补偿方法，本变送器结构简单、集成度高，对小信号实现有效放大；本方法对传感器的零点和灵敏度热漂移进行温度补偿，从而保证变送器在全温度范围的输出精度。
为解决上述技术问题，本发明智能压力变送器包括扩散硅压力传感器、微处理器、二极管温度传感器、通讯模块和电流型DAC模块，所述扩散硅压力传感器和二极管温度传感器的输出端分别连接所述微处理器的信号调理电路输入端，所述微处理器的可编程电流源为所述二极管温度传感器提供恒流驱动，所述电流型DAC模块与所述微处理器双向连接并输出反映压力大小的电流信号，所述通讯模块与所述微处理器双向连接并传输所述微处理器输出的压力信号。
进一步，本变送器还包括RC滤波器，所述扩散硅压力传感器输出端经所述RC滤波器连接所述信号调理电路的模拟信号输入端。
进一步，所述RC滤波器的共模带宽为16KHz、差模带宽为800Hz。
进一步，所述通讯模块包括485通讯模块和HART通讯模块。
进一步，所述电流型DAC模块输出3.3V电源电压并分别提供所述扩散硅压力传感器、微处理器和通讯模块的工作电源，所述电流型DAC模块输出电流信号为4～20mA。
上述智能压力变送器的温度补偿方法包括如下步骤：
步骤一、将压力变送器置于高低温箱内，压力变送器与上位机通讯，上位机发出指令使压力变送器进入校正状态，上位机上设置压力测量的全温度范围和压力测量范围，全温度范围分为高温TH、常温TM、低温TL三个温度点，并设定VPL1、VPL2、VPL3、VPL4、VPL5分别为低温时五个压力标定点的压力电压值，VPN1、VPN2、VPN3、VPN4、VPN5分别为常温时五个压力标定点的压力电压值，VPH1、VPH2、VPH3、VPH4、VPH5为高温时五个压力标定点的压力电压值；设定VdL1、VdL2、VdL3、VdL4、VdL5分别为低温时对应五个压力标定点的二极管温度传感器的压降，VdN1、VdN2、VdN3、VdN4、VdN5分别为常温时对应五个压力标定点的二极管温度传感器的压降，VdH1、VdH2、VdH3、VdH4、VdH5分别为高温时对应五个压力标定点的二极管温度传感器的压降；设定PZERO、PFHLL分别为压力测量范围的零点压力和满度压力；
步骤二、控制高低温箱，使压力变送器分别保持在高温TH、常温TM和低温TL下，并在每个温度点通过压力计按各个压力标定点输出压力至压力变送器，待压力稳定后，上位机指令压力变送器测量并保存各温度下的各个压力标定点的压力电压值和对应的二极管温度传感器的电压值；
步骤三、二极管温度传感器用来检测压力变送器的环境温度，提供压力变送器零点和灵敏度补偿的温度参数，当流过二极管的正向电流为恒流时，则二极管正向压降只随温度而变化并与压力无关，在同一温度下的不同压力测得的二极管的电压是相同的，设定分别为低温、常温、高温下测得的二极管平均电压，则有：
用Vd表示当前二极管电压，从低温到常温的当前温度T计算公式为:
式中：单位是℃/V；
从常温到高温的当前温度T计算公式为:
式中：单位是℃/V；
步骤四、当压力变送器检测压力为零时，压力传感器输出的零点电压等于零，由于压力传感器的惠斯登电桥桥臂电阻随温度变化，引起零点电压随温度漂移，且零点电压与温度呈非线性关系，设定ZAL表示温度从低温TL到常温TM零点电压的变化量，
则：ZAL＝ZM-ZL
式中：ZM为常温时的零点电压，ZL为低温时的零点电压；
步骤五、由于零点电压变化的非线性，将低温TL至常温TM区域划分为(TL，T0)和(T0，TM)两个区间，设(TL，T0)区间零点电压幅值系数为A1，(T0，TM)区间零点电压幅值系数为A2，且满足ZAL＝A1×ZAL+A2×ZAL，即A1+A2＝1；
步骤六、分别设定A1＝0.786、A2＝0.214、当前温度为T、当前零点电压为Z，
当温度TL<T<T0时，零点电压Z的计算公式为：
令为Z在(TL，T0)区间的上升斜率，上式变为：
Z＝K1×(T-TL)+ZL
当温度T0<T<TM时，零点电压Z的计算公式为：
令为Z在(T0，TM)区间的上升斜率，上式变为：
Z＝A1×ZAL+K2×(T-T0)+ZL
步骤七、将常温TM至高温TH区域划分为(TM，TG)和(TG，TH)两个区间，
在(TM，TG)区间内，使零点电压Z上升速率与(T0，TM)区间的上升速率相同，即斜率相同，为K2，则可得：
当温度TM<T≤TG时，零点电压Z的计算公式为：
Z＝K2×(T-TM)+ZM
当温度TG<T≤TH时，令(TG，TH)区间内下降斜率为K3，则K3＝(ZG-ZH)/(TH-TG)，其中：ZG为T＝TG时的零点电压，ZH为T＝TH时的零点电压，
零点电压Z的计算公式为：
Z＝ZG-K3×(T-TG)
步骤八、设定AL、AN、AH分别为高温、常温、低温三个温度点的五个压力标定点压力变送器输出的压力幅值电压，用逐差法处理数据分别得到：
低温T＝TL时压力幅值电压
常温T＝TM时压力幅值电压
高温T＝TH时压力幅值电压
设温度T时的压力幅值为A，则由分段线性插值法得出A与T的关系如下：
低温区域，当T<TM时，压力幅值电压A为：
高温区域，当T>TM时，压力幅值电压A为：
步骤九、压力变送器温度补偿后的压力P计算公式为：
其中：VP为在温度T时压力变送器输出的压力电压。
由于本发明智能压力变送器及其温度补偿方法采用了上述技术方案，本变送器的扩散硅压力传感器和二极管温度传感器的输出端分别连接微处理器的信号调理电路输入端，微处理器的可编程电流源为二极管温度传感器提供恒流驱动，电流型DAC模块与微处理器双向连接并输出反映压力大小的电流信号，通讯模块与微处理器双向连接并传输微处理器输出的压力信号。本方法将压力变送器置于高低温箱内并设定高温、常温、低温三个温度点采集样本数据，经数据处理对压力传感器的热零点漂移、热灵敏度漂移输出的非线性进行温度补偿，得出融入温度补偿的压力计算公式。本变送器结构简单、集成度高，对小信号实现有效放大；本方法对传感器的零点和灵敏度热漂移进行温度补偿，从而保证变送器在全温度范围的输出精度。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明智能压力变送器的原理框图；
图2为压力传感器的零点电压与温度的曲线。
具体实施方式
实施例如图1所示，本发明智能压力变送器包括扩散硅压力传感器1、微处理器2、二极管温度传感器3、通讯模块4和电流型DAC模块5，所述扩散硅压力传感器1和二极管温度传感器3的输出端分别连接所述微处理器2的信号调理电路输入端，所述微处理器2的可编程电流源为所述二极管温度传感器3提供恒流驱动，所述电流型DAC模块5与所述微处理器2双向连接并输出反映压力大小的电流信号，所述通讯模块4与所述微处理器2双向连接并传输所述微处理器2输出的压力信号。
优选的，本变送器还包括RC滤波器6，所述扩散硅压力传感器1输出端经所述RC滤波器6连接所述信号调理电路的模拟信号输入端，RC滤波器用于增强***抵抗电磁干扰的能力。
优选的，所述RC滤波器6的共模带宽为16KHz、差模带宽为800Hz。
优选的，所述通讯模块4包括485通讯模块和HART通讯模块。
优选的，所述电流型DAC模块5输出3.3V电源电压并分别提供所述扩散硅压力传感器1、微处理器2和通讯模块4的工作电源，所述电流型DAC模块5输出电流信号为4～20mA。
上述智能压力变送器的温度补偿方法包括如下步骤：
步骤一、将压力变送器置于高低温箱内，压力变送器与上位机通讯，上位机发出指令使压力变送器进入校正状态，上位机上设置压力测量的全温度范围和压力测量范围，全温度范围分为高温TH、常温TM、低温TL三个温度点，并设定VPL1、VPL2、VPL3、VPL4、VPL5分别为低温时五个压力标定点的压力电压值，VPN1、VPN2、VPN3、VPN4、VPN5分别为常温时五个压力标定点的压力电压值，VPH1、VPH2、VPH3、VPH4、VPH5为高温时五个压力标定点的压力电压值；设定VdL1、VdL2、VdL3、VdL4、VdL5分别为低温时对应五个压力标定点的二极管温度传感器的压降，VdN1、VdN2、VdN3、VdN4、VdN5分别为常温时对应五个压力标定点的二极管温度传感器的压降，VdH1、VdH2、VdH3、VdH4、VdH5分别为高温时对应五个压力标定点的二极管温度传感器的压降；设定PZERO、PFHLL分别为压力测量范围的零点压力和满度压力；
步骤二、控制高低温箱，使压力变送器分别保持在高温TH、常温TM和低温TL下，并在每个温度点通过压力计按各个压力标定点输出压力至压力变送器，待压力稳定后，上位机指令压力变送器测量并保存各温度下的各个压力标定点的压力电压值和对应的二极管温度传感器的电压值；
步骤三、二极管温度传感器用来检测压力变送器的环境温度，提供压力变送器零点和灵敏度补偿的温度参数，当流过二极管的正向电流为恒流时，则二极管正向压降只随温度而变化并与压力无关，在同一温度下的不同压力测得的二极管的电压是相同的，设定分别为低温、常温、高温下测得的二极管平均电压，则有：
用Vd表示当前二极管电压，从低温到常温的当前温度T计算公式为:
式中：单位是℃/V；
从常温到高温的当前温度T计算公式为:
式中：单位是℃/V；
步骤四、当压力变送器检测压力为零时，压力传感器输出的零点电压等于零，由于压力传感器的惠斯登电桥桥臂电阻随温度变化，引起零点电压随温度漂移，且零点电压与温度呈非线性关系，设定ZAL表示温度从低温TL到常温TM零点电压的变化量，
则：ZAL＝ZM-ZL
式中：ZM为常温时的零点电压，ZL为低温时的零点电压；
步骤五、由于零点电压变化的非线性，将低温TL至常温TM区域划分为(TL，T0)和(T0，TM)两个区间，设(TL，T0)区间零点电压幅值系数为A1，(T0，TM)区间零点电压幅值系数为A2，且满足ZAL＝A1×ZAL+A2×ZAL，即A1+A2＝1；
步骤六、分别设定A1＝0.786、A2＝0.214、当前温度为T、当前零点电压为Z，
当温度TL<T<T0时，零点电压Z的计算公式为：
令为Z在(TL，T0)区间的上升斜率，上式变为：
Z＝K1×(T-TL)+ZL
当温度T0<T<TM时，零点电压Z的计算公式为：
令为Z在(T0，TM)区间的上升斜率，上式变为：
Z＝A1×ZAL+K2×(T-T0)+ZL
步骤七、将常温TM至高温TH区域划分为(TM，TG)和(TG，TH)两个区间，
在(TM，TG)区间内，使零点电压Z上升速率与(T0，TM)区间的上升速率相同，即斜率相同，为K2，则可得：
当温度TM<T≤TG时，零点电压Z的计算公式为：
Z＝K2×(T-TM)+ZM
当温度TG<T≤TH时，令(TG，TH)区间内下降斜率为K3，则K3＝(ZG-ZH)/(TH-TG)，其中：ZG为T＝TG时的零点电压，ZH为T＝TH时的零点电压，
零点电压Z的计算公式为：
Z＝ZG-K3×(T-TG)
经实验证明当温度上升到约45℃时，由于二极管PN结漏电严重，零点电压变小，拐头向下，因此可令TG＝45℃，并经计算得到该温度下的零点电压ZG，在常温TM至高温TH区域内分别用不同的斜率计算零点电压；
步骤八、设定AL、AN、AH分别为高温、常温、低温三个温度点的五个压力标定点压力变送器输出的压力幅值电压，用逐差法处理数据分别得到：
低温T＝TL时压力幅值电压
常温T＝TM时压力幅值电压
高温T＝TH时压力幅值电压
设温度T时的压力幅值为A，则由分段线性插值法得出A与T的关系如下：
低温区域，当T<TM时，压力幅值电压A为：
高温区域，当T>TM时，压力幅值电压A为：
步骤九、压力变送器温度补偿后的压力P计算公式为：
其中：VP为在温度T时压力变送器输出的压力电压。式中压力幅值电压A、零点电压Z均经过温度修正得到的，是温度T的函数，根据测得温度T时的压力变送器输出的压力电压VP，通过上式即可得到经温度补偿后的压力值。
将在不同压力、不同温度下压力传感器测得数据分别用有温度补偿和无温度补偿计算测得的压力，结果如下表所示：
上表中无温度补偿压力数据是利用常温20℃时0kPa、20kPa、40kPa、60kPa、80kPa压力标定点的数据作为折点，通过截线近似法计算得到的，由于截线近似法折点在曲线上且误差最小，因此无温度补偿在20℃时，压力标定点20kPa、40kPa、60kPa、80kPa的误差为零。从上表可知，通过有、无温度补偿压力数据对比，在全温度区域内经温度补偿后压力测量的精度提高很多，由此本方法是行之有效的。
本智能压力变送器以微处理器为核心，采用扩散硅压力传感器为传感元件，当被测压力发生变化时，变化的压力通过空气或液体传递至传感元件的扩散硅式或陶瓷电容式的感应膜片上，使膜片产生与检测介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，通过微处理器直接采集传感器输出的差分电压信号，经微处理器信号调理输出对应该压力的测量信号。
本智能压力变送器中微处理器采用ADI公司的ADUCM361BCPZ128芯片，该芯片具有单核多路复用24位ADC、低噪声低漂移内部带隙基准电压源、可编程电流源，SPI接口、UART通讯接口，并集成128kB非易失性Flash/EE存储器和包含可编程增益放大器、用于精密测量的信号调理电路；压力传感器输出信号与微处理器的信号调理电路相连，直接放大微小信号，有效抑制直流失调和失调漂移，使转换输出的AD值稳定可靠精度高；微处理器对压力传感器的热零点漂移、热灵敏度漂移输出的非线性通过温度补偿算法进行温度补偿，保证变送器在全温度范围的输出精度，二极管温度传感器由微处理器输出400μA恒流源激励，通过二极管温度传感器检测压力传感器的工作环境温度，从而对压力传感器进行温度补偿，其首先确定在全温区范围内的高温、常温、低温，在三个温度点下采集样本数据，包含压力标定点压力P，压力传感器与二极管温度传感器的AD值，分别对传感器的热零点漂移和传感器的灵敏度漂移用不同的校正方法进行温度补偿，最后得出融入温度系数的压力计算公式；电流型DAC模块采用ADI公司的AD5421BREZ芯片，用于输出4～20mA电流信号，通过设置该芯片的电源电压选项，使REGOUT引脚输出3.3V，为本变送器电路提供3.3V的工作电压。
压阻式扩散硅压力传感器的主要优点是压阻系数高、动态响应好，但是最大缺点就是压阻效应的温度系数大，存在较大的温度误差。理想情况下，组成压力传感器的惠斯登电桥的四个桥臂电阻的阻值应该是相等的，零点电压等于零，由于电阻制造工艺的不一致性，桥臂电阻的阻值随温度变化，引起零点电压温度漂移；而且零点温度漂移系数不是一个定值，它在不同温度区间有不同的值；只有当电阻的掺杂浓度和阻值一致时才能使电桥的零点输出电压小、零点热漂移也小。因此要想得到精确的压力值，必须进行温度补偿。本变送器通过微处理器的温度补偿算法进行曲线拟合以校正零点，分段线性插值校正温度变化引起的灵敏度和线性度漂移，融入温度信息，得出带有温度信息的压力解析表达式。
经实验证明，在一定的温度范围内，压力传感器桥臂电阻随温度的增加而增加，即温度系数为正值，随着温度的升高，零点电压发生转折，即由增加变为减少，经测试零点电压约在43℃便发生转折，测试数据如下表所示，
温度℃ -20 -10 0 10 20 30 40 50 70
零偏uV -30 40 108 122 147 157 177 176 135
通过零点电压及其热漂移的研究，得到零点电压热漂移与温度的正或负具有不同漂移方向，具有非抛物线关系，其曲线如图2所示。
图2中坐标点(TL,ZL)表示-20℃时的零点电压，坐标点(T0,Z0)表示0℃时的零点电压，坐标点(TM,ZM)表示常温20℃时的零点电压，坐标点(TG,ZG)表示拐点45℃时的零点电压，坐标点(TH,ZH)表示高温70℃时的零点电压，ZAL表示温度从低温TL到常温TM零点电压的变化量。针对零点热漂移与温度具有非抛物线关系，本方法采用分段函数曲线拟合进行零点校正。
本变送器具有多路信号输出，实现数据传送的多样化，提供4mA至20mA模拟量输出和可寻址远程高速通道信号传输的HART通讯接口。模拟4mA至20mA模拟量输出采用电流型DAC模块，设计用于环路供电型4-20mA智能发射器应用。电流型DAC模块具有16位DAC和电流放大器，对环路电流进行数字控制，还可以与HART通讯模块接口，以便通过两线环路连接支持HART数字通信。
HART通讯模块采用AD5700芯片,设计用作单芯片、低功耗、HART FSK半双工调制解调器，符合HART物理层要求，可通过模拟线路在智能现场设备和控制***间传送和接收数字信息，其在4mA至20mA模拟电流信号之上调制一个1mA p-p频移键控(FSK)信号，实现远程校准、故障查询和过程变量传输功能。
RS485通讯模块采用SN65HVD08芯片，温度补偿时，微处理器通过RS485通讯模块与上位机通信传送定标时的压力、温度、量程等数据，测量时传送测量的压力数据。

Claims (6)

1.一种智能压力变送器，包括扩散硅压力传感器，其特征在于：还包括微处理器、二极管温度传感器、通讯模块和电流型DAC模块，所述扩散硅压力传感器和二极管温度传感器的输出端分别连接所述微处理器的信号调理电路输入端，所述微处理器的可编程电流源为所述二极管温度传感器提供恒流驱动，所述电流型DAC模块与所述微处理器双向连接并输出反映压力大小的电流信号，所述通讯模块与所述微处理器双向连接并传输所述微处理器输出的压力信号。
2.根据权利要求1所述的智能压力变送器，其特征在于：本变送器还包括RC滤波器，所述扩散硅压力传感器输出端经所述RC滤波器连接所述信号调理电路的模拟信号输入端。
3.根据权利要求2所述的智能压力变送器，其特征在于：所述RC滤波器的共模带宽为16KHz、差模带宽为800Hz。
4.根据权利要求1或2所述的智能压力变送器，其特征在于：所述通讯模块包括485通讯模块和HART通讯模块。
5.根据权利要求4所述的智能压力变送器，其特征在于：所述电流型DAC模块输出3.3V电源电压并分别提供所述扩散硅压力传感器、微处理器和通讯模块的工作电源，所述电流型DAC模块输出电流信号为4～20mA。
6.一种权利要求1至5任一项所述智能压力变送器的温度补偿方法，其特征在于本方法包括如下步骤：
步骤一、将压力变送器置于高低温箱内，压力变送器与上位机通讯，上位机发出指令使压力变送器进入校正状态，上位机上设置压力测量的全温度范围和压力测量范围，全温度范围分为高温TH、常温TM、低温TL三个温度点，并设定VPL1、VPL2、VPL3、VPL4、VPL5分别为低温时五个压力标定点的压力电压值，VPN1、VPN2、VPN3、VPN4、VPN5分别为常温时五个压力标定点的压力电压值，VPH1、VPH2、VPH3、VPH4、VPH5为高温时五个压力标定点的压力电压值；设定VdL1、VdL2、VdL3、VdL4、VdL5分别为低温时对应五个压力标定点的二极管温度传感器的压降，VdN1、VdN2、VdN3、VdN4、VdN5分别为常温时对应五个压力标定点的二极管温度传感器的压降，VdH1、VdH2、VdH3、VdH4、VdH5分别为高温时对应五个压力标定点的二极管温度传感器的压降；设定PZERO、PFHLL分别为压力测量范围的零点压力和满度压力；
步骤二、控制高低温箱，使压力变送器分别保持在高温TH、常温TM和低温TL下，并在每个温度点通过压力计按各个压力标定点输出压力至压力变送器，待压力稳定后，上位机指令压力变送器测量并保存各温度下的各个压力标定点的压力电压值和对应的二极管温度传感器的电压值；
步骤三、二极管温度传感器用来检测压力变送器的环境温度，提供压力变送器零点和灵敏度补偿的温度参数，当流过二极管的正向电流为恒流时，则二极管正向压降只随温度而变化并与压力无关，在同一温度下的不同压力测得的二极管的电压是相同的，设定分别为低温、常温、高温下测得的二极管平均电压，则有：
用Vd表示当前二极管电压，从低温到常温的当前温度T计算公式为:
式中：单位是℃/V；
从常温到高温的当前温度T计算公式为:
式中：单位是℃/V；
步骤四、当压力变送器检测压力为零时，压力传感器输出的零点电压等于零，由于压力传感器的惠斯登电桥桥臂电阻随温度变化，引起零点电压随温度漂移，且零点电压与温度呈非线性关系，设定ZAL表示温度从低温TL到常温TM零点电压的变化量，
则：ZAL＝ZM-ZL
式中：ZM为常温时的零点电压，ZL为低温时的零点电压；
步骤五、由于零点电压变化的非线性，将低温TL至常温TM区域划分为(TL，T0)和(T0，TM)两个区间，设(TL，T0)区间零点电压幅值系数为A1，(T0，TM)区间零点电压幅值系数为A2，且满足ZAL＝A1×ZAL+A2×ZAL，即A1+A2＝1；
步骤六、分别设定A1＝0.786、A2＝0.214、当前温度为T、当前零点电压为Z，
当温度TL<T<T0时，零点电压Z的计算公式为：
令为Z在(TL，T0)区间的上升斜率，上式变为：
Z＝K1×(T-TL)+ZL
当温度T0<T<TM时，零点电压Z的计算公式为：
令为Z在(T0，TM)区间的上升斜率，上式变为：
Z＝A1×ZAL+K2×(T-T0)+ZL
步骤七、将常温TM至高温TH区域划分为(TM，TG)和(TG，TH)两个区间，
在(TM，TG)区间内，使零点电压Z上升速率与(T0，TM)区间的上升速率相同，即斜率相同，为K2，则可得：
当温度TM<T≤TG时，零点电压Z的计算公式为：
Z＝K2×(T-TM)+ZM
当温度TG<T≤TH时，令(TG，TH)区间内下降斜率为K3，则K3＝(ZG-ZH)/(TH-TG)，其中：ZG为T＝TG时的零点电压，ZH为T＝TH时的零点电压，
零点电压Z的计算公式为：
Z＝ZG-K3×(T-TG)
步骤八、设定AL、AN、AH分别为高温、常温、低温三个温度点的五个压力标定点压力变送器输出的压力幅值电压，用逐差法处理数据分别得到：
低温T＝TL时压力幅值电压
常温T＝TM时压力幅值电压
高温T＝TH时压力幅值电压
设温度T时的压力幅值为A，则由分段线性插值法得出A与T的关系如下：
低温区域，当T<TM时，压力幅值电压A为：
高温区域，当T>TM时，压力幅值电压A为：
步骤九、压力变送器温度补偿后的压力P计算公式为：
其中：VP为在温度T时压力变送器输出的压力电压。
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