流量补偿方法及补偿装置、流量传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及流量测量技术领域，尤其涉及一种流量补偿方法及补偿装置、流量传 感器。
【背景技术】
[0002] 流量传感器是一种用于测量介质流量的仪表，对于流量传感器，理想状态下要求 其只对流量这个物理量敏感，对其它因素不敏感，以保证测量结果的准确性。但在实际测量 时，流量传感器的测量精准度会受外界因素的影响。比如:在被测介质温度变化时，由于流 量传感器的温度特性或流量传感器内电子元器件的温度漂移等，会导致流量传感器测得的 流量值与实际流量值有偏差，流量传感器的测量精准度下降。
[0003] 现有技术中，通常采用将流量传感器测得的流量值减去温度补偿量的方法来对测 量结果进行补偿，以消除介质温度变化对测量结果的影响。但是在介质流量变化时，尤其是 当流量的变化范围大时，对于某些流量传感器，特别是MEMS(MicroElectroMechanical System，微机电系统)流量传感器而言，其测量结果不仅受介质温度变化的影响，也受流量 变化的影响，现有的补偿方法仅针对介质温度变化这一因素对测量结果进行补偿，无法消 除流量变化对测量结果的影响，造成补偿后的流量值与实际流量值的偏差仍然较大，无法 满足对测量精准度的要求。
【发明内容】
[0004] 为克服上述现有技术中的缺陷，本发明提出一种流量补偿方法及补偿装置、流量 传感器，通过用与温度和流量有关的补偿量对流量传感器进行补偿，提高了流量传感器的 测量精准度。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] 本发明的第一方面提供了一种流量补偿方法，所述补偿方法包括:步骤S1:获取介 质温度和流量电压，根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到所获取的流量电压对应 的流量值;步骤S2:根据所获取的介质温度和所得到的流量值，计算补偿量;步骤S3:用计算 得到的补偿量对所获取的流量电压进行补偿，得到补偿后的流量电压;步骤S4:根据流量电 压与流量值之间的标定关系，得到补偿后的流量电压对应的补偿后的流量值。
[0007] 本发明所提供的流量补偿方法中，对流量传感器的流量电压进行补偿的补偿量， 是根据介质温度和流量值计算得到的，实现了根据温度和流量的变化进行不同的补偿的效 果，从而消除了介质温度和流量变化两个因素对流量传感器测量结果的影响，极大地提高 了流量传感器的测量精准度。
[0008] 本发明的第二方面提供了一种流量补偿装置，所述补偿装置包括:温度传感器，用 于感测介质温度;流量值获取单元，用于获取流量电压，并根据流量电压与流量值之间的标 定关系，得到所获取的流量电压对应的流量值;与所述温度传感器和所述流量值获取单元 相连的补偿量计算单元，用于从所述温度传感器中获取介质温度，并从所述流量值获取单 元中获取流量值，根据所获取的介质温度和流量值，计算补偿量;与所述流量值获取单元和 所述补偿量计算单元相连的补偿单元，用于从所述流量值获取单元中获取流量电压，并从 所述补偿量计算单元中获取补偿量，用所获取的补偿量对所获取的流量电压进行补偿，得 到补偿后的流量电压。
[0009] 本发明所提供的流量补偿装置的有益效果与本发明所提供的流量补偿方法的有 益效果相同，此处不再赘述。
[0010] 本发明的第三方面提供了一种流量传感器，所述流量传感器包括本发明所提供的 流量补偿装置。
[0011] 本发明所提供的流量传感器的有益效果与本发明所提供的流量补偿方法的有益 效果相同，此处不再赘述。
【附图说明】
[0012] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其它的附图。
[0013] 图1为本发明实施例一所提供的补偿方法的流程图；
[0014] 图2为本发明实施例二所提供的补偿方法的流程图；
[0015] 图3为不同标准流量值下介质温度与流量电压之间的标定关系图；
[0016] 图4为流量电压与标准流量值之间的标定关系图；
[0017] 图5为本发明实施例三所提供的补偿装置的基本结构图一；
[0018] 图6为本发明实施例三所提供的补偿装置的基本结构图二。
[0019] 附图标记说明：
[0020] 1-温度传感器； 2-流量值获取单元；
[0021] 3-补偿量计算单元； 4-补偿单元；
[0022] 5-相对误差计算单元； 6-判断单元。
【具体实施方式】
[0023] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施 例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技 术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范 围。
[0024] 需要说明的是，在以下实施例中，t表示介质温度;η表示补偿的次数;Ui表示流量 电压;Q表示流量值;a表示补偿量;k表示流量传感器的流量电压相对于介质温度的变化率； F〇表示函数;ε表示本次补偿后的流量值与上次补偿后的流量值的相对误差，对于第1次补 偿，ε表示第1次补偿后的流量值与初始流量值的相对误差。
[0025] 实施例一
[0026] 本实施例提供了一种流量补偿方法，如图1所示，该补偿方法包括以下步骤：
[0027] 步骤S1:获取介质温度t和流量传感器的流量电压，该流量电压为初始流量电压， 用Uio表示，根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到初始流量电压Uio对应的流量值， 该流量值为初始流量值，用Q〇表示。用Fi()表示流量电压与流量值之间的标定关系函数，则 本步骤可表示为Qo = Fi(Uio)。
[0028] 在步骤S1中需要使用流量电压与流量值之间的标定关系，因此在步骤S1之前还可 包括获得流量电压与流量值之间的标定关系的步骤，该步骤可包括:在不同流量值下，通过 仿真和/或实验，分别获得流量传感器的流量电压，完成对流量值与流量电压之间的关系的 标定，得到流量电压与流量值之间的标定关系。其中，标定时的流量值优选为在标况环境下 的流量值，这些流量值称为标准流量值，用Qs表示，从而所得到的流量电压与流量值之间的 标定关系优选为流量电压与标准流量值之间的标定关系。需要说明的是，所谓"标况环境" 通常是指介质压力为101.325KPa，温度为20°C的环境。参见图4,为了更直观地表示流量电 压与标准流量值之间的标定关系，可采用绘制曲线的方式表示。
[0029] 需要注意的是，图4中仅示例性地给出了一部分标准流量值与流量电压之间的标 定关系的数据，流量值与流量电压之间的标定关系的数据不仅限于此。在实际进行标定时， 可根据流量传感器的量程和对流量传感器测量精准度的要求，选择进行标定的流量值点的 覆盖范围和数量:进行标定的流量值点的覆盖范围应覆盖流量传感器的量程;对流量传感 器测量精准度的要求越高，进行标定的流量值点的数量越多。
[0030] 在步骤S1中，根据流量电压得到流量值的过程可认为是流量值与流量电压标定的 逆过程，即流量值与流量电压标定是根据流量值获得流量电压的过程，步骤S1是根据流量 电压获得流量值的过程。
[0031 ]进行步骤S1的过程中，若所得到初始流量电压Ui〇刚好为流量电压与流量值之间 的标定关系中的某个流量电压，则找出该流量电压对应的流量值，即为初始流量值Q