目前的高精度气压传感器一般是利用MEMS技术在单晶硅片上加工出真空腔体和惠斯登电桥,惠斯登电桥桥臂两端的输出电压与施加的压力成正比,经过温度补偿和校准后具有体积小,精度高,响应速度快,不受温度变化影响的特点。输出方式一般为模拟电压输出和数字信号输出两种,其中数字信号输出方式由于和单片机连接方便,是现在市场上的主流。
气压传感器主要用来测量气体的压强大小,其中一个大气压量程的气压传感器通常用来测量天气的变化和利用气压和海拔高度的对应关系用于海拔高度的测量。
虽然目前的GPS接收机上很少见到气压传感器的身影,但其实高精度气压传感器GPS接收机上可以有很广泛的应用。
海拔高度测量
目前由于技术和其它方面因素的限制,通过GPS接收机计算出来的海拔高度值误差都在几十米左右,以至于一般的GPS接收机都不显示海拔高度数据。如果想比较精确地测量海拔高度值,就需要采用其它方式来测量。其中一种方式就是在GPS接收机中增加一个气压传感器,利用气压和海拔高度之间的对应关系计算出GPS接收机的实际海拔高度。
目前的两个应用方向:
1.手持GPS接收机
手持GPS接收机的用户一般都是些喜欢旅游、登山、野外探险的年轻人。他们需要了解的是经纬度、方向和高度等数据,当在树林里或者悬崖下时有可能会接收不到GPS卫星信号,所以有些型号的手持GPS接收机就附加有电子罗盘和气压高度计,如GARMIN VISTA、麦哲伦探险家600等。由于之前高精度的磁阻传感器和气压传感器成本比较高,导致手持GPS接收机的成本也降不下来,限制了市场的规模。现在随着低成本高精度气压传感器的出现,这部分市场相信会有比较大的增长。
2.车载GPS接收机
现在随着价格的不断降低,越来越多的人购买了车载GPS接收机,在享受GPS导航带来的便利同时,经常会听到有人抱怨在立交桥和高架路上行驶时,GPS经常会发出错误的导航指令。比如在桥上正常行驶的时候,GPS突然叫你右转,可是桥上根本没有右转的出口,这就是因为GPS接收机没有准确判断出车辆实际是在桥上还是桥下,从而发出了错误的指令。前面提到GPS接收机通过卫星信号计算出来的高度数据误差一般有几十米,而一般立交桥和高架路的上下两层高度差通常也就在几米到十米的范围,所以在导航地图上就不考虑高度数据,直接把三维的立交桥当成二维的交叉路口来处理,再加上GPS接收机的水平定位误差就会经常出现桥上桥下判断错误的现象。