[發(fā)明專利]位置傳感器自動校驗(yàn)裝置

在審

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• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN103376128A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李永剛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海奧邁電氣有限公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 上海世貿(mào)專利代理有限責(zé)任公司 31128
• 代理人: 葉克英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器件的校驗(yàn)裝置，尤其是一種應(yīng)用于位置傳感器領(lǐng)域的校驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代測量控制和自動化技術(shù)的發(fā)展，傳感技術(shù)越來越受到人們的重視。特別是近幾年來，隨著生產(chǎn)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生理、生態(tài)科學(xué)的需要，開發(fā)了一大批各種用途的傳感器。就被測變量而言，從最早的熱工量、電工量逐步擴(kuò)展到機(jī)械量、成分量、狀態(tài)量，至今已深入到生化量以及模仿人的“五官感覺的檢測。在檢測技術(shù)上，從模擬量、數(shù)字量的檢測發(fā)展到數(shù)、模混合測量與信息處理相結(jié)合的技術(shù)。在檢測方法上，從單參數(shù)過渡到多參數(shù)掃描，以至向二維圖像及三維物體識別的測量方向發(fā)展。在測量特點(diǎn)上，從靜態(tài)接觸式發(fā)展到動態(tài)非接觸式檢測，可以預(yù)言，傳感器將在生產(chǎn)自動化、資源開發(fā)、節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、災(zāi)害預(yù)測、安全防范等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

欲使測量結(jié)果具有普遍的科學(xué)意義，傳感器應(yīng)當(dāng)是經(jīng)過檢驗(yàn)的。任何傳感器在制造和裝配完成后，都應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行一系列的嚴(yán)格試驗(yàn)，以確定其實(shí)際的工作特性；傳感器在使用一段時(shí)間后(根據(jù)中國計(jì)量院規(guī)定為一年)或經(jīng)過維修之后，也必須對其工作特性進(jìn)行重新標(biāo)定和校準(zhǔn)。傳感器標(biāo)定分為靜態(tài)校驗(yàn)和動態(tài)校驗(yàn)兩大類。靜態(tài)校驗(yàn)是為了確定傳感器(或傳感系統(tǒng))的靜態(tài)特性指標(biāo)，如線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性等；動態(tài)校驗(yàn)則主要是檢驗(yàn)、測試傳感器(或傳感系統(tǒng))的動態(tài)工作特性，如頻率響應(yīng)、時(shí)間常數(shù)、固有頻率和阻尼比等。傳感器的標(biāo)定方法是以一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)值(如一個(gè)已知的標(biāo)準(zhǔn)力、壓力、扭矩、位移等)作為度量的尺子，輸入到待標(biāo)定的傳感器中，得到傳感器的輸出量；然后通過數(shù)字方法，確定標(biāo)定工作(標(biāo)定曲線)，并進(jìn)行比較和數(shù)據(jù)處理后，就可以求得輸入與輸出之間的相應(yīng)關(guān)系和其精確度。對于靜態(tài)校驗(yàn)來講，就是將原始基準(zhǔn)器，或比被標(biāo)定傳感器精度高的各級標(biāo)準(zhǔn)器或已知輸入源作用于被校傳感器，得到傳感器的激勵(lì)一響應(yīng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)操作。

而目前，用于校驗(yàn)位移傳感器的裝置為得到多個(gè)不同的輸入量，往往通過人為或簡單機(jī)械調(diào)整傳感器和被測物之間的距離，不難看出，調(diào)整后的距離可能存在偏差，以至于校驗(yàn)后的傳感器精度不夠高，無法達(dá)到校驗(yàn)?zāi)康摹２⑶覟榱吮ＷC傳感器和被測物之間距離的精確性，其調(diào)整時(shí)間較長，對于檢測人員的要求也相對要高，大大降低校驗(yàn)效率。鑒于上述情況，亟待設(shè)計(jì)一種新型的校驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在校驗(yàn)精度低的不足，提出了一種新型的位置傳感器自動校驗(yàn)裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：位置傳感器自動校驗(yàn)裝置，包括：上位機(jī)、校驗(yàn)控制系統(tǒng)、步進(jìn)控制系統(tǒng)、與該步進(jìn)控制系統(tǒng)對應(yīng)的編碼器、位置傳感器、校驗(yàn)臺，其特征在于：所述上位機(jī)與校驗(yàn)控制系統(tǒng)連接，該校驗(yàn)控制系統(tǒng)再分別與所述位置傳感器、編碼器、校驗(yàn)臺連接。

優(yōu)選地，所述位置傳感器不限于電渦流傳感器。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)為單片機(jī)控制系統(tǒng)。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確確定傳感器的輸出一輸入關(guān)系和靜態(tài)特性指標(biāo)，消除系統(tǒng)誤差，改善傳感器的正確度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。

圖1所示的是位置傳感器自動校驗(yàn)裝置，結(jié)合上位機(jī)系統(tǒng)和下位機(jī)系統(tǒng)準(zhǔn)確的完成電渦流位移傳感器的自動校驗(yàn)工作，其結(jié)構(gòu)包括：上位機(jī)1、校驗(yàn)控制系統(tǒng)2、步進(jìn)控制系統(tǒng)5、與該步進(jìn)控制系統(tǒng)對應(yīng)的編碼器6（即在步進(jìn)電機(jī)后面同軸連接一個(gè)增量式編碼器，所謂編碼器，就是把轉(zhuǎn)動的角度轉(zhuǎn)化為脈沖信號輸出的一個(gè)測量元件。這樣的話，編碼器可以與步進(jìn)電機(jī)完全同步的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，測得步進(jìn)電機(jī)實(shí)際運(yùn)行的角度值，解決了步進(jìn)電機(jī)失步帶來的問題，也大大提高了標(biāo)定結(jié)果的精確度。）、電渦流傳感器4、校驗(yàn)臺3，其中，所述上位機(jī)1與校驗(yàn)控制系統(tǒng)2連接，該校驗(yàn)控制系統(tǒng)2再分別與所述電渦流傳感器4、編碼器6、校驗(yàn)臺3連接。

下位機(jī)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)接收來自上位機(jī)的信號，包括“啟動”、“停止”和采集點(diǎn)數(shù)等信號。

(2)對采集到的電壓、位移這些模擬量進(jìn)行數(shù)字化處理，供上位機(jī)讀取。

(3)根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的采集點(diǎn)數(shù)，實(shí)時(shí)發(fā)送標(biāo)定位移和對應(yīng)電壓值。

上位機(jī)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)實(shí)現(xiàn)不同型號電渦流傳感器的自動標(biāo)定。

(2)可以根據(jù)編號查詢已標(biāo)定傳感器的全部標(biāo)定參數(shù)。

(3)可以根據(jù)編號將已標(biāo)定傳感器的全部標(biāo)定參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫。