1.一种带有温度补偿与参数整定措施的气压传感器,其特征在于,包括处理器、气压检测单元、温度传感器和信号处理单元;所述气压检测单元用于检测环境气压原始值;所述处理器包括AD/DA转换模块、温度补偿模块和参数整定模块;所述AD/DA转换模块用于读取气压检测单元输出的环境气压模拟量,将该模拟量转换为气压值数字量输入温度补偿模块,以及用于将温度补偿后的气压值数字量转换为模拟量输出给信号处理单元;所述温度补偿模块利用环境气压原始值与温度传感器采集的环境温度值,采取粒子群优化与支持向量回归机结合算法PSO-SVR,实现对于最小二乘惩罚因子和核函数参数的优化选择,从而建立气压传感器温度补偿模型,并利用该温度补偿模型对环境气压原始值进行温度补偿;所述气压传感器具有两种工作模式,正常工作模式以及参数整定模式;所述气压传感器连接方式为三线制,分别为:电源线、信号线与地线;正常使用过程中,气压传感器连接到外部控制器提供气压值信息,此时,信号线用做模拟量输出,输出气压值对应的模拟信号;气压传感器用作参数整定过程中,外部控制器通过向信号线发送握手包脉冲的形式与气压传感器内部的参数整定模块通信,信号处理单元会不断检测信号线上的脉冲信号,并将该脉冲信号转发给参数整定模块,参数整定模块解析该脉冲信号,如果有对应握手包,说明此时进入参数整定模式;所述参数整定模块用于解析输入信号处理单元的脉冲控制信号,通过预先设定的脉冲控制协议,实现对温度补偿模型中的参数整定以及对气压传感器量程的整定;所述信号处理单元用于实现传感器与外部控制器间的单线通信,具体为:接收处理器补偿后的气压模拟量输出给外部控制器,以及将外部控制器输入的脉冲控制信号发送给参数整定模块,利用单线通讯方式实现对模型参数与量程的整定。
2.根据权利要求1所述的带有温度补偿与参数整定措施的气压传感器,其特征在于,该气压传感器还包括电源单元,电源单元为气压传感器的各个单元提供电力支持,电源单元包括电源管理系统,为所有需要使用电源的设备提供不同型号的电压与电流支持。
3.根据权利要求1所述的带有温度补偿与参数整定措施的气压传感器,其特征在于,所述温度传感器为处理器内部自带的温度传感器,或使用成品的温度传感器连接到处理器。
4.根据权利要求1所述的带有温度补偿与参数整定措施的气压传感器,其特征在于,所述气压传感器在正常工作模式下,具体步骤如下:(1)气压检测单元获取环境气压原始值;(2)温度传感器获取环境温度值;(3)温度补偿模块结合气压原始值与温度值进行气压补偿;(4)信号处理单元将补偿后的气压值转化为模拟量输出;所述气压传感器在参数整定模式下,具体步骤如下:(1)信号处理单元检测外部控制器的脉冲控制信号,并将该信号转发到参数整定模块;(2)参数整定模块解析信号处理单元发送来的信号,检测是否有握手包信息,如果没有检测到握手包,转到步骤(1)继续检测;如果检测到握手包,执行步骤(3);(3)参数整定模块接收外部控制器的脉冲控制信号,进行模型参数整定与量程整定;(4)参数整定模块接收到外部控制器发送的结束指令后,结束参数整定流程,转到正常工作模式。
5.根据权利要求1所述的带有温度补偿与参数整定措施的气压传感器,其特征在于,所述气压传感器温度补偿模型的建立包括以下子步骤:(1)样本数据的采集;设定环境气压为不同的标准气压值,获取每个标准气压值环境中不同温度条件下气压检测单元采集到的实际气压值作为样本数据;(2)采取粒子群优化与支持向量回归机结合算法PSO-SVR,实现对于最小二乘惩罚因子和核函数参数的优化选择,建立气压传感器温度补偿模型;(3)利用温度补偿模型完成对气压值的补偿。
6.根据权利要求5所述的带有温度补偿与参数整定措施的气压传感器,其特征在于,所述步骤(2)具体包括以下子步骤:(2-1)初始化PSO的参数和粒子群参数,赋予每个粒子初始位置与速度;(2-2)确定适应度评估函数,并计算每个粒子的适应度;(2-3)寻找个体极值Pi和群体极值Pg,计算粒子的适应度值,选取适应度最优的粒子的个体极值作为群体极值;(2-4)根据求得的适应度值,按照式(1)和(2)进行迭代,更新粒子的速度v和位置x;式中: 和 表示粒子当前的速度向量与位置; 和 表示粒子更新后的速度向量与位置; 表示粒子当前最优解位置; 表示整个种群的最优解位置;w为惯性权重,c 1 、c 2 为惯性因子,r 1 、r 2 为0-1之间的随机数;(2-5)根据新产生种群的适应度值更新Pi和Pg,判断是否满足迭代停止条件,如果满足迭代停止条件,保存粒子群最优位置值并返回;否则回到步骤(2-2)继续计算;(2-6)达到终止条件时,将全局最优位置映射为惩罚因子c和核参数g,并以此为最优结果,建立气压传感器温度补偿模型。