[發明專利]一種氣體壓力傳感器標定教學實驗臺及其標定方法

在審

• 申請號: 201710250007.2
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN106997705A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 汪*;楊慶榮;魏民祥;季昊成;劉銳;貝太學;張鳳嬌;嚴明月
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G09B23/00
• 分類號: G09B23/00;G09B23/12
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及傳感器輔助教學設備領域，尤其涉及一種氣體壓力傳感器標定教學實驗臺及其標定方法。

背景技術

目前，現有技術中的傳感器輔助教學設備通常只是把某一種傳感器安裝在固定在展示板上,通過面板上數碼管顯示當前傳感器測量值，傳感器工作原理以及如何實現測量只能通過課堂教學和圖片相結合,讓學生熟悉了解工作原理,教學效果欠佳，且固定展示板整體結構比較占用空間,而且需要定期對暴露在外部的各個零部件進行清潔,維護工作麻煩，更為關鍵是傳感器在使用一段時間后其靜態特性會發生變化，針對實際使用需要重新對傳感器進行標定才能達到良好控制效果，而加入傳感器標定的教學臺架目前基本沒有，造成學生理解傳感器的知識不夠深入。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種氣體壓力傳感器標定教學實驗臺及其標定方法。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種氣體壓力傳感器標定教學實驗臺，包含殼體、氣壓表、壓氣泵、氣體導管、調壓旋鈕、控制器、RS232接口和上位機；

所述壓氣泵、氣體導管、控制器設置在所述殼體內，所述氣壓表、調壓旋鈕、RS232接口設置在所述殼體上；

所述氣體導管一端和所述壓氣泵出氣口固定相連，另一端設有控制氣體導管通斷的電磁閥；

所述氣體導管上設有用于測量氣體導管內氣壓的壓力傳感器；

所述氣壓表的測壓口和所述氣體導管固定相連，用于測量氣體導管中的氣壓；

所述調壓旋鈕用于控制所述壓氣泵工作、調節所述壓氣泵的輸出壓力；

所述控制器和所述壓力傳感器電氣相連，并通過所述RS232接口和所述上位機相連，用于接收壓力傳感器反饋的AD值并將其傳遞給所述上位機；

所述上位機用于輸入需要標定的氣壓值并結合輸入氣壓值對應的壓力傳感器的AD值來對壓力傳感器進行標定。

作為本發明一種氣體壓力傳感器標定教學實驗臺進一步的優化方案，所述殼體采用透明塑料制成。

作為本發明一種氣體壓力傳感器標定教學實驗臺進一步的優化方案，所述控制器采用飛思卡爾MC9S08DZ60單片機。

作為本發明一種氣體壓力傳感器標定教學實驗臺進一步的優化方案，所述上位機采用PC機。

本發明還公開了一種基于該氣體壓力傳感器標定教學實驗臺的標定方法，包含以下步驟：

步驟1)，控制電磁閥打開，將調壓旋鈕旋到壓力值為0的位置，然后控制電磁閥封閉氣體導管；

步驟2)，將預設的第一壓力閾值作為需要標定的氣體壓力值寫入上位機中；

步驟3)，進行標定，標定方法如下：

步驟3.1)，順時針旋轉調壓旋鈕并讀取氣壓表的壓力值，使得氣壓表的壓力值和需要標定的氣體壓力值相同；

步驟3.2)，控制上位機使其通過控制器獲得壓力傳感器反饋的AD值，并將該AD值轉換為壓力傳感器的電壓值；

步驟3.3)，將需要標定的氣體壓力值、以及壓力傳感器的電壓值作為一組標定數據記錄至上位機中；

步驟4)，對當前氣壓表的壓力值進行增加5Kpa的操作后，將其作為需要標定的氣體壓力值寫入上位機中；

步驟5)，進行標定；

步驟6)，重復執行步驟4)至步驟5)，直至氣壓表的壓力值等于預設的第二壓力閾值；

步驟7)，將預設的第二壓力閾值作為需要標定的氣體壓力值寫入上位機中；

步驟8)，進行標定；

步驟9)，控制電磁閥打開，將氣體導管中的高壓氣體排出后，控制電磁閥封閉氣體導管；

步驟10)，將預設的第二壓力閾值作為需要標定的氣體壓力值寫入上位機中；

步驟11)，進行標定；

步驟12)，對當前氣壓表的壓力值進行減少5Kpa的操作后，將其作為需要標定的氣體壓力值寫入上位機中；

步驟13)，進行標定；

步驟14)，重復執行步驟12)至步驟13)，直至氣壓表的壓力值等于預設的第一壓力閾值；

步驟15)，將預設的第一壓力閾值作為需要標定的氣體壓力值寫入上位機中；

步驟16)，進行標定；

步驟17)，控制電磁閥打開，將氣體導管中的高壓氣體排出；

步驟18)，對于所有標定數據，對其中相同的氣體壓力值對應的壓力傳感器的電壓值進行取平均操作后，繪制壓力-電壓值的曲線圖。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：