發布日期：2022-10-09 點擊率：53
目前的高精度氣壓傳感器一般是利用MEMS技術在單晶硅片上加工出真空腔體和惠斯登電橋，惠斯登電橋橋臂兩端的輸出電壓與施加的壓力成正比，經過溫度補償和校準后具有體積小，精度高，響應速度快，不受溫度變化影響的特點。輸出方式一般為模擬電壓輸出和數字信號輸出兩種，其中數字信號輸出方式由于和單片機連接方便，是現在市場上的主流。
氣壓傳感器主要用來測量氣體的壓強大小，其中一個大氣壓量程的氣壓傳感器通常用來測量天氣的變化和利用氣壓和海拔高度的對應關系用于海拔高度的測量。
雖然目前的GPS接收機上很少見到氣壓傳感器的身影，但其實高精度氣壓傳感器GPS接收機上可以有很廣泛的應用。
海拔高度測量
目前由于技術和其它方面因素的限制，通過GPS接收機計算出來的海拔高度值誤差都在幾十米左右，以至于一般的GPS接收機都不顯示海拔高度數據。如果想比較精確地測量海拔高度值，就需要采用其它方式來測量。其中一種方式就是在GPS接收機中增加一個氣壓傳感器，利用氣壓和海拔高度之間的對應關系計算出GPS接收機的實際海拔高度。
目前的兩個應用方向：
1.手持GPS接收機
手持GPS接收機的用戶一般都是些喜歡旅游、登山、野外探險的年輕人。他們需要了解的是經緯度、方向和高度等數據，當在樹林里或者懸崖下時有可能會接收不到GPS衛星信號，所以有些型號的手持GPS接收機就附加有電子羅盤和氣壓高度計，如GARMIN VISTA、麥哲倫探險家600等。由于之前高精度的磁阻傳感器和氣壓傳感器成本比較高，導致手持GPS接收機的成本也降不下來，限制了市場的規模。現在隨著低成本高精度氣壓傳感器的出現，這部分市場相信會有比較大的增長。
2.車載GPS接收機
現在隨著價格的不斷降低，越來越多的人購買了車載GPS接收機，在享受GPS導航帶來的便利同時，經常會聽到有人抱怨在立交橋和高架路上行駛時，GPS經常會發出錯誤的導航指令。比如在橋上正常行駛的時候，GPS突然叫你右轉，可是橋上根本沒有右轉的出口，這就是因為GPS接收機沒有準確判斷出車輛實際是在橋上還是橋下，從而發出了錯誤的指令。前面提到GPS接收機通過衛星信號計算出來的高度數據誤差一般有幾十米，而一般立交橋和高架路的上下兩層高度差通常也就在幾米到十米的范圍，所以在導航地圖上就不考慮高度數據，直接把三維的立交橋當成二維的交叉路口來處理，再加上GPS接收機的水平定位誤差就會經常出現橋上橋下判斷錯誤的現象。錯誤的導航指令不僅會給客戶帶來不便，如果客戶完全按照導航指令來操作甚至會發生危險，但是這個問題之前一直沒有得到很好的解決。
如果我們在車載GPS接收機里增加一個高精度的氣壓傳感器來輔助測量高度數據，就可以很好地解決這個問題。現在高精度的氣壓傳感器用來測量高度可以做到1米的分辨率，用來判斷橋上、橋下的高度差是完全可以勝任的。當然要解決這個問題，還需要GPS地圖商的配合，測量立交橋和高架路的平面和高度的三維數據，做出立交橋和高架路的三維模型，使導航軟件能夠利用氣壓高度計測量的高度數據指引司機在立交橋和高架路上正確行駛。
便攜式氣象站
在GPS接收機中增加一個高精度氣壓傳感器，一個濕度傳感器，一個溫度傳感器，GPS接收機就變成了一個便攜式氣象站，既可以做成手持式，也可以做成車載式。可以測量空氣溫度、空氣濕度、大氣壓力、海拔高度，并根據大氣壓力的變化預測出未來12小時晴/陰/雨的變化。
目前專門的家用氣象站專門出口歐美等國外市場，每個月出口量都在100萬臺以上。相比專門的家用氣象站，具有便攜式氣象站功能的GPS接收機有以下三個優勢：
1.成本優勢
硬件部分只增加三個傳感器，用最好的傳感器成本不過6～7美元，其他如電源、MCU、顯示、外殼等都是原本就有的，不需要另外增加成本。
2.性能優勢
GPS接收機使用的電池一般為鋰電池，工作時間更長；MCU性能更強大，可以支持多媒體功能；存儲空間更大，可以存儲幾年的天氣變化的歷史數據；顯示屏為高分辨率LCD顯示屏，顯示效果更細膩美觀。
3.定位更準確
手持GPS接收機面向喜愛戶外運動的人士，車載GPS接收機面向擁有汽車的家庭用戶，正好和家用氣象站的客戶群體相吻合。
雖然目前還沒有哪個型號的GPS接收機實際增加便攜式氣象站的功能，但是有以上三個優勢，相信會有企業看好這個前景，搶先推出產品，占領市場。
以上是針對高精度氣壓傳感器在GPS產品中的應用所做的一個簡單介紹，希望能夠對解決GPS在立交橋和高架路上的精確導航問題起到一些幫助，并擴展GPS接收機的使用功能，提升產品附加值來幫助企業拓展國內外市場，而不僅僅靠低價格來參與國際競爭。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 門磁傳感器在智能家居
