目前的高精度氣壓傳感器一般是利用MEMS技術(shù)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(jīng)過溫度補(bǔ)償和校準(zhǔn)后具有體積小，精度高，響應(yīng)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(shù)字信號輸出兩種，其中數(shù)字信號輸出方式由于和單片機(jī)連接方便，是現(xiàn)在市場上的主流。 氣壓傳感器主要用來測量氣體的壓強(qiáng)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(yīng)關(guān)系用于海拔高度的測量。 雖然目前的GPS接收機(jī)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(jī)上可以有很廣泛的應(yīng)用。 海拔高度測量 目前由于技術(shù)和其它方面因素的限制，通過GPS接收機(jī)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(jī)都不顯示海拔高度數(shù)據(jù)。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(jī)中增加一個氣壓傳感器，利用氣壓和海拔高度之間的對應(yīng)關(guān)系計算出GPS接收機(jī)的實際海拔高度。 目前的兩個應(yīng)用方向： 1.手持GPS接收機(jī) 手持GPS接收機(jī)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(jīng)緯度、方向和高度等數(shù)據(jù)，當(dāng)在樹林里或者懸崖下時有可能會接收不到GPS衛(wèi)星信號，所以有些型號的手持GPS接收機(jī)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(dǎo)致手持GPS接收機(jī)的成本也降不下來，限制了市場的規(guī)模?，F(xiàn)在隨著低成本高精度氣壓傳感器的出現(xiàn)，這部分市場相信會有比較大的增長。 2.車載GPS接收機(jī) 現(xiàn)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(jī)，在享受GPS導(dǎo)航帶來的便利同時，經(jīng)常會聽到有人抱怨在立交橋和高架路上行駛時，GPS經(jīng)常會發(fā)出錯誤的導(dǎo)航指令。比如在橋上正常行駛的時候，GPS突然叫你右轉(zhuǎn)，可是橋上根本沒有右轉(zhuǎn)的出口，這就是因為GPS接收機(jī)沒有準(zhǔn)確判斷出車輛實際是在橋上還是橋下，從而發(fā)出了錯誤的指令。前面提到GPS接收機(jī)通過衛(wèi)星信號計算出來的高度數(shù)據(jù)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(dǎo)航地圖上就不考慮高度數(shù)據(jù)，直接把三維的立交橋當(dāng)成二維的交叉路口來處理，再加上GPS接收機(jī)的水平定位誤差就會經(jīng)常出現(xiàn)橋上橋下判斷錯誤的現(xiàn)象。錯誤的導(dǎo)航指令不僅會給客戶帶來不便，如果客戶完全按照導(dǎo)航指令來操作甚至?xí)l(fā)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(jī)里增加一個高精度的氣壓傳感器來輔助測量高度數(shù)據(jù)，就可以很好地解決這個問題?，F(xiàn)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(dāng)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(shù)據(jù)，做出立交橋和高架路的三維模型，使導(dǎo)航軟件能夠利用氣壓高度計測量的高度數(shù)據(jù)指引司機(jī)在立交橋和高架路上正確行駛。 GPS接收機(jī)上增加一個高精度氣壓傳感器的成本約為2個多美元，這個成本和帶來的收益相比較還是值得付出的，相信用不了多長時間，高精度氣壓傳感器就會成為GPS接收機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，誰率先啟動，誰就可以搶先占領(lǐng)市場。 便攜式氣象站 在GPS接收機(jī)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(jī)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?？梢詼y量空氣溫度、空氣濕度、大氣壓力、海拔高度，并根據(jù)大氣壓力的變化預(yù)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(jī)有以下三個優(yōu)勢： 1.成本優(yōu)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(yōu)勢 GPS接收機(jī)使用的電池一般為鋰電池，工作時間更長；MCU性能更強(qiáng)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(shù)據(jù)；顯示屏為高分辨率LCD顯示屏，顯示效果更細(xì)膩美觀。 3.定位更準(zhǔn)確 手持GPS接收機(jī)面向喜愛戶外運動的人士，車載GPS接收機(jī)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(jī)實際增加便攜式氣象站的功能，但是有以上三個優(yōu)勢，相信會有企業(yè)看好這個前景，搶先推出產(chǎn)品，占領(lǐng)市場。 以上是針對高精度氣壓傳感器在GPS產(chǎn)品中的應(yīng)用所做的一個簡單介紹，希望能夠?qū)鉀QGPS在立交橋和高架路上的精確導(dǎo)航問題起到一些幫助，并擴(kuò)展GPS接收機(jī)的使用功能，提升產(chǎn)品附加值來幫助企業(yè)拓展國內(nèi)外市場，而不僅僅靠低價格來參與國際競爭。