一種位移傳感器動態標定方法
2023-10-17 23:28:39 1
一種位移傳感器動態標定方法
【專利摘要】本發明公開了一種位移傳感器動態標定方法，先搭建位移傳感器動態標定系統，電源為各用電設備供電，設定非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器的工作頻率，電機驅動器控制電機運行，曲臂連杆滑塊機構帶動非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器的感應零件做直線往復運動，計算模塊得到位移數據，將待標定位移傳感器的位移數據與非接觸式位移傳感器的位移數據進行對比，得到該工作頻率下待標定位移傳感器的性能指標數據。本發明可得到不同工作頻率下的待標定位移傳感器的性能指標數據，具有自動化程度高、標定精度高、應用靈活方便等優點。
【專利說明】一種位移傳感器動態標定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種位移傳感器標定方法，特別是一種位移傳感器動態標定方法。
【背景技術】
[0002]目前位移傳感器標定方法大多採用手工方式進行靜態標定，通常將待標定位移傳感器固定在靜態標定臺上，手動使靜態標定臺的動盤軸向移動，使固定在動盤上的傳感器感應零件作直線運動，並用萬用表測量傳感器信號輸出端的信號值，同時記錄軸向移動的位移值，兩個值一一對應，得到標定曲線。該方法存在誤差大、標定測量點少，無法對位移傳感器在不同工作頻率下進行動態標定，不能完全反映位移傳感器在整個量程中和不同工作頻率下的工作特性。
【發明內容】
[0003]本發明目的在於提供一種位移傳感器動態標定方法，解決目前手工靜態標定存在的精度低，標定測量點少，無法完全反映位移傳感器在整個量程中和不同工作頻率下的工作特性的問題。
[0004]一種位移傳感器動態標定方法的具體步驟為:
第一步搭建位移傳感器動態標定系統
位移傳感器動態標定系統，包括:計算機、計算模塊、數據採集卡、運動控制卡、電機驅動器、電機、電源、曲臂連杆滑塊機構、非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器。電機的轉軸與曲臂連杆滑塊機構的曲臂中心軸同軸連接，運動控制卡、數據採集卡安裝在計算機中。運動控制卡的輸出端與電機驅動器的輸入端通過電纜連接，非接觸式位移傳感器的輸出端和待標定位移傳感器的輸出端分別與數據採集卡的輸入端通過電纜連接。電源的輸出端分別與計算機、電機驅動器、非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器的電源輸入端通過電纜連接。計算模塊安裝在計算機中，用於計算位移數據。
[0005]第二步電源為各用電設備供電
電源分別為計算機、電機驅動器、非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器供電。
[0006]第三步設定位移傳感器的工作頻率
設定非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器的工作頻率，計算模塊確定電機的轉速，通過運動控制卡將控制信號發送給電機驅動器，電機驅動器接收運動控制卡輸出的控制信號，對該控制信號放大後輸出給電機，電機旋轉驅動曲臂連杆滑塊機構運動。
[0007]第四步曲臂連杆滑塊機構帶動位移傳感器的感應零件做直線往復運動
曲臂連杆滑塊機構帶動非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器的感應零件做直線往復運動，非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器分別將其模擬信號數據發送至數據採集卡。
[0008]第五步計算模塊確定位移傳感器的位移數據
數據採集卡對非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器檢測的模擬信號數據進行採集，計算模塊將模擬信號數據轉化成位移數據。
[0009]第六步對比位移數據得到位移傳感器的性能指標數據
將待標定位移傳感器的位移數據與非接觸式位移傳感器的位移數據進行對比，得到該工作頻率下待標定位移傳感器的性能指標數據。
[0010]第七步不同工作頻率下對位移傳感器進行標定
為標定不同工作頻率下待標定位移傳感器的性能指標，將非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器的工作頻率設定為標定工作頻率，計算模塊確定電機的轉速，通過運動控制卡將控制信號發送給電機驅動器，電機驅動器接收運動控制卡輸出的控制信號，對該控制信號放大後輸出給電機，電機旋轉驅動曲臂連杆滑塊機構運動。曲臂連杆滑塊機構帶動非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器的感應零件做直線往復運動，非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器分別將其模擬信號數據發送至數據採集卡。數據採集卡對非接觸式位移傳感器和待標定位移傳感器檢測的模擬信號數據進行採集，計算模塊將模擬信號數據轉化成位移數據。將待標定位移傳感器的位移數據與非接觸式位移傳感器的位移數據進行對t匕，得到該工作頻率下待標定位移傳感器性能指標數據。能得到一組不同工作頻率下待標定位移傳感器的性能指標數據。
[0011]至此，完成了位移傳感器動態標定過程。
[0012]本方法具有自動化程度高、操作簡單、標定精度高，標定測量點多，應用靈活方便等優點，可標定傳感器位移量程為30mnTl000mm，位移不確定度< 0.1% FS，工作頻率範圍為 0.1Hz ?30Hz。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1 一種位移傳感器動態標定方法的結構示意圖。
[0014]1.計算機 2.計算模塊 3.數據採集卡 4.運動控制卡 5.電機驅動器
6.電機7.電源8.曲臂連杆滑塊機構9.非接觸式位移傳感器10.待標定位移傳感器。
【具體實施方式】
[0015]一種位移傳感器動態標定方法的具體步驟如下:
第一步搭建位移傳感器動態標定系統
位移傳感器動態標定系統，包括:計算機1、計算模塊2、數據採集卡3、運動控制卡4、電機驅動器5、電機6、電源7、曲臂連杆滑塊機構8、非接觸式位移傳感器9、待標定位移傳感器10。電機6的轉軸與曲臂連杆滑塊機構8的曲臂中心軸同軸連接，運動控制卡4、數據採集卡3安裝在計算機I中。運動控制卡4的輸出端與電機驅動器5的輸入端通過電纜連接，非接觸式位移傳感器9的輸出端和待標定位移傳感器10的輸出端分別與數據採集卡3輸入端通過電纜連接。電源7的輸出端分別與計算機1、電機驅動器5、非接觸式位移傳感器9和待標定位移傳感器10的電源輸入端通過電纜連接。計算模塊2安裝在計算機I中，用於計算位移數據。
[0016]第二步電源7為各用電設備供電
電源7分別為計算機1、電機驅動器5、非接觸式位移傳感器9和待標定位移傳感器10供電。
[0017]第三步設定位移傳感器的工作頻率
設定非接觸式位移傳感器9和待標定位移傳感器10的工作頻率，計算模塊2計算電機6的轉速，通過運動控制卡4將控制信號發送給電機驅動器5，電機驅動器5接收運動控制卡4輸出的控制信號，對該控制信號放大後輸出給電機6，電機6旋轉驅動曲臂連杆滑塊機構8運動。
[0018]第四步曲臂連杆滑塊機構8帶動位移傳感器的感應零件做直線往復運動
曲臂連杆滑塊機構8帶動非接觸式位移傳感器9和待標定位移傳感器10的感應零件做直線往復運動，非接觸式位移傳感器9和待標定位移傳感器10分別將其模擬信號數據發送至數據採集卡3。
[0019]第五步計算模塊2確定位移傳感器的位移數據
數據採集卡3對非接觸式位移傳感器9和待標定位移傳感器10檢測的模擬信號數據進行採集，計算模塊2將模擬信號數據轉化成位移數據。
[0020]第六步對比位移數據得到位移傳感器的性能指標數據
將待標定位移傳感器10的位移數據與非接觸式位移傳感器9的位移數據進行對比，得到該工作頻率下待標定位移傳感器10的性能指標數據。
[0021]第七步不同工作頻率下對位移傳感器進行標定
為標定不同工作頻率下待標定位移傳感器10的性能指標,將非接觸式位移傳感器9和待標定位移傳感器10的工作頻率設定為標定工作頻率，計算模塊2計算電機6的轉速，通過運動控制卡4將控制信號發送給電機驅動器5，電機驅動器5接收運動控制卡4輸出的控制信號，對該控制信號放大後輸出給電機6,電機6旋轉驅動曲臂連杆滑塊機構8運動。曲臂連杆滑塊機構8帶動非接觸式位移傳感器9和待標定位移傳感器10的感應零件做直線往復運動，非接觸式位移傳感器9和待標定位移傳感器10分別將其模擬信號數據發送至數據採集卡3。數據採集卡3對非接觸式位移傳感器9和待標定位移傳感器10檢測的模擬信號數據進行採集，計算模塊2將模擬信號數據計算成位移數據。將待標定位移傳感器10的位移數據與非接觸式位移傳感器9的位移數據進行對比，得到該工作頻率下待標定位移傳感器10性能指標數據。可得到一組不同工作頻率下待標定位移傳感器10的性能指標數據。
[0022]至此，完成了位移傳感器動態標定過程。
【權利要求】
1.一種位移傳感器動態標定方法，其特徵在於具體步驟為: 第一步搭建位移傳感器動態標定系統 位移傳感器動態標定系統，包括:計算機(I)、計算模塊(2)、數據採集卡(3)、運動控制卡(4)、電機驅動器(5)、電機(6)、電源(7)、曲臂連杆滑塊機構(8)、非接觸式位移傳感器(9)和待標定位移傳感器(10);電機(6)的轉軸與曲臂連杆滑塊機構(8)的曲臂中心軸同軸連接，運動控制卡(4)、數據採集卡(3)安裝在計算機(I)中；運動控制卡(4)的輸出端與電機驅動器(5)的輸入端通過電纜連接，非接觸式位移傳感器(9)的輸出端和待標定位移傳感器(10)的輸出端分別與數據採集卡(3)的輸入端通過電纜連接；電源(7)的輸出端分別與計算機(I)、電機驅動器(5)、非接觸式位移傳感器(9)和待標定位移傳感器(10)的電源(7)輸入端通過電纜連接；計算模塊(2)安裝在計算機(I)中，用於計算位移數據； 第二步電源(7)為各用電設備供電 電源(7)分別為計算機(I)、電機驅動器(5)、非接觸式位移傳感器(9)和待標定位移傳感器(10)供電； 第三步設定位移傳感器的工作頻率 設定非接觸式位移傳感器(9)和待標定位移傳感器(10)的工作頻率，計算模塊(2)確定電機(6 )的轉速，通過運動控制卡(4 )將控制信號發送給電機驅動器(5 )，電機驅動器(5 )接收運動控制卡(4)輸出的控制信號，對該控制信號放大後輸出給電機(6)，電機(6)旋轉驅動曲臂連杆滑塊機構(8)運動； 第四步曲臂連杆滑塊機構(8)帶動位移傳感器的感應零件做直線往復運動 曲臂連杆滑塊機構(8 )帶動非接觸式位移傳感器(9 )和待標定位移傳感器(10 )的感應零件做直線往復運動，非接觸式位移傳感器(9)和待標定位移傳感器(10)分別將其模擬信號數據發送至數據採集卡(3); 第五步計算模塊(2)確定位移傳感器的位移數據 數據採集卡(3 )對非接觸式位移傳感器(9 )和待標定位移傳感器(10 )檢測的模擬信號數據進行採集，計算模塊(2)將模擬信號數據轉化成位移數據； 第六步對比位移數據得到位移傳感器的性能指標數據 將待標定位移傳感器(10)的位移數據與非接觸式位移傳感器(9)的位移數據進行對t匕，得到該工作頻率下待標定位移傳感器(10)的性能指標數據； 第七步不同工作頻率下對位移傳感器進行標定 為標定不同工作頻率下待標定位移傳感器(10)的性能指標,將非接觸式位移傳感器(9 )和待標定位移傳感器(10 )的工作頻率設定為標定工作頻率，計算模塊(2 )確定電機(6 )的轉速，通過運動控制卡(4)將控制信號發送給電機驅動器(5)，電機驅動器(5)接收運動控制卡(4)輸出的控制信號，對該控制信號放大後輸出給電機(6)，電機(6)旋轉驅動曲臂連杆滑塊機構(8)運動；曲臂連杆滑塊機構(8)帶動非接觸式位移傳感器(9)和待標定位移傳感器(10)的感應零件做直線往復運動，非接觸式位移傳感器(9)和待標定位移傳感器(10)分別將其模擬信號數據發送至數據採集卡(3);數據採集卡(3)對非接觸式位移傳感器(9)和待標定位移傳感器(10)檢測的模擬信號數據進行採集，計算模塊(2)將模擬信號數據轉化成位移數據；將待標定位移傳感器(10)的位移數據與非接觸式位移傳感器(9)的位移數據進行對比，得到該工作頻率下待標定位移傳感器(10)性能指標數據；能得到一組不同工作頻率下待標定位移傳感器(10)的性能指標數據； 至此，完成了位移傳感器動態標定過程。
【文檔編號】G01B21/02GK104374356SQ201410711419
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年12月1日 優先權日:2014年12月1日
【發明者】高潤鵬, 尚焜, 胡源淵, 李建冬, 聶光瑋, 趙濱, 吳慶勳 申請人:北京機械設備研究所