[發明專利]位移傳感器的在線校準方法

在審

• 申請號: 201910756972.6
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110645934A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 荊根強;彭璐;張冰;羅翥;劉璐;袁鑫
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所
• 主分類號: G01B21/04
• 分類號: G01B21/04;G01B7/02;G01B11/02
• 代理公司: 11321 北京市京大律師事務所
• 代理人: 劉瑋

1.一種位移傳感器的在線校準方法，其特征在于，所述在線校準方法包括：

同步采集參考傳感器和待校準傳感器的監測數據以分別獲取參考初始數據序列和待校準初始數據序列，所述參考傳感器以與所述待校準傳感器具有共源激勵的方式設置，并和所述待校準傳感器為同一種位移傳感器；

利用基于特征點的分段匹配算法對所述參考初始數據序列和待校準初始數據序列進行匹配，得到參考匹配數據序列和待校準匹配數據序列，所述特征點包括極值點；

對所述參考匹配數據序列和所述待校準匹配數據序列進行分析，獲取所述待校準傳感器的計量性能。

2.根據權利要求1所述的在線校準方法，其特征在于，所述利用基于特征點的分段匹配算法對所述參考初始數據序列和待校準初始數據序列進行匹配，得到參考匹配數據序列和待校準匹配數據序列，所述特征點包括極值點，具體包括：

獲取同一時間段的所述參考初始數據序列的特征點和待校準初始數據序列的特征，所述特征點包括極值點；

分別以所述參考初始數據序列的特征點和所述待校準初始數據序列的特征點為節點對所述參考初始數據序列和所述待校準初始數據序列進行分段得到參考分段數據序列和待校準分段數據序列；

在所述參考分段數據序列的各分段區間內確定與所述待校準分段數據序列的各分段區間內的采樣點對應的匹配點，形成所述參考匹配數據序列；

在所述待校準分段數據序列的各分段區間內確定與所述參考分段數據序列的各分段區間內的采樣點對應的匹配點，形成所述待校準匹配數據序列。

3.根據權利要求1或2所述的在線校準方法，其特征在于，在所述獲取參考初始數據序列和待校準初始數據序列之后，所述方法還包括：

分別對所述參考初始數據序列和所述待校準初始數據序列進行平滑處理；

將經平滑處理后的所述參考初始數據序列的極值點作為所述參考初始數據序列的極值點，將經平滑處理后的所述待校準初始數據序列的極值點作為所述待校準初始數據序列的極值點。

4.根據權利要求1所述的在線校準方法，其特征在于，所述特征點還包括：所述參考初始數據序列和所述待校準初始數據序列的起始采樣點和終止采樣點。

5.根據權利要求1所述的在線校準方法，其特征在于，所述對所述參考匹配數據序列和所述待校準匹配數據序列進行分析，獲取所述待校準傳感器的計量性能，具體包括：

分別將所述參考匹配數據序列和所述待校準匹配數據序列劃分為N個區間以構建參考區間數據序列L和待校準區間數據序列Y，L＝L₁,L₂,…L_i…L_N，Y＝y₁,y₂,…y_i…y_N，L_i為所述參考匹配數據序列的第i個校準點，等于所述參考匹配數據序列在第i個區間中輸出值的平均值，y_i為所述待校準匹配數據序列的第i個校準點，等于所述待校準匹配數據序列在第i個區間中輸出值的平均值，i＝1,2,…N，N為自然數；

對所述參考區間數據序列L和所述待校準區間數據序列Y進行線性擬合，利用最小二乘法得到參比直線方程Y_i＝Y₀+KL_i，斜率K及截距Y₀的計算公式如下：

其中，Y_i為所述待校準匹配數據序列在第i個校準點輸出量的擬合輸出值，Y₀為參比直線的截距，K為參比直線的斜率，y_i為所述待校準匹配數據序列在第i個校準點輸出值，為所述待校準匹配數據序列在各采樣點處輸出值的平均，L_i為所述參考匹配數據序列在第i個校準點輸出值，為所述待校準匹配數據序列在各校準點輸出值的平均；

根據所述參比直線方程獲取所述待校準傳感器的計量性能。

6.根據權利要求5所述的在線校準方法，其特征在于，所述計量性能為靈敏度，計算公式用K表示。