[發(fā)明專利]一種傳感器的信號(hào)校準(zhǔn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911120752.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN111157032A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柏朗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安海的電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01D18/00
• 分類號(hào): G01D18/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 張皎

本發(fā)明公開了一種傳感器的信號(hào)校準(zhǔn)方法，根據(jù)所述被測(cè)量的信號(hào)輸出所述傳感器的第一輸出信號(hào)；改變所述傳感器的增益或量程；根據(jù)所述被測(cè)量的信號(hào)輸出所述傳感器改變?cè)鲆婧蟮牡诙敵鲂盘?hào)；根據(jù)所述第一輸出信號(hào)及第二輸出信號(hào)判斷所述傳感器的輸出信號(hào)是否異常。通過改變傳感器的增益或量程，然后根據(jù)增益或量程改變前后傳感器輸出信號(hào)是否發(fā)生異常，從而判斷傳感器是否故障或量程是否合適，保證了信號(hào)的可靠性進(jìn)而增加使用該傳感器的系統(tǒng)的可靠性，保證了在故障狀態(tài)下，系統(tǒng)能及時(shí)知道和采取準(zhǔn)確應(yīng)急預(yù)案措施。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于傳感器信號(hào)處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種傳感器的信號(hào)校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

隨著自動(dòng)化需求的不斷增長(zhǎng)，需要使用傳感器將一些非電量的物理、化學(xué)量轉(zhuǎn)換成電量以便輸入到電子控制系統(tǒng)內(nèi)作為控制依據(jù)而對(duì)使用該傳感器的系統(tǒng)加以監(jiān)控。傳感器輸出的信號(hào)的準(zhǔn)確性直接影響錯(cuò)誤電子控制系統(tǒng)的指令的正確性。如果傳感器發(fā)生故障將會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤的信號(hào)，從而導(dǎo)致電子控制系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤的指令或行動(dòng)。這些錯(cuò)誤的指令或行動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致使用這個(gè)傳感器的裝置、設(shè)備或系統(tǒng)功能的喪失或性能的降低，甚至?xí)?dǎo)致使用這個(gè)傳感器的裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的破壞，更嚴(yán)重的情況可能出現(xiàn)短路、火災(zāi)等財(cái)產(chǎn)或生命的損失。因此，傳感器信號(hào)的可靠性變得十分關(guān)鍵。因此在使用傳感器的同時(shí)，要準(zhǔn)確及時(shí)判斷一個(gè)傳感器是否正常工作是非常重要的。

在現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科研和家庭應(yīng)用中，大部分是采用多傳感器法來(lái)相互甄別好壞。如用三個(gè)傳感器同時(shí)測(cè)量同一個(gè)物理量，如果有三個(gè)的輸出都一致，那么三個(gè)都可能是好的，如果其中有一個(gè)的輸出特殊，那么這個(gè)特殊的傳感器就可能工作不正常。這種方法的缺點(diǎn)是明顯的：造價(jià)高、系統(tǒng)復(fù)雜、體積大、而且準(zhǔn)確性低。另外一種方式是采用多變量邏輯分析來(lái)估計(jì)輸出量的應(yīng)該的大小范圍進(jìn)而判別哪個(gè)傳感器的輸出不符合邏輯。這個(gè)方法解決了多傳感器方案中存在的問題，但是邏輯分析的可靠性較低。傳感器陣列的信號(hào)合成技術(shù)，即利用多個(gè)傳感器接收同一信號(hào)，根據(jù)信號(hào)的相干性和噪聲的不相干性，將信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合成，從而提高接收信號(hào)信噪比。該傳感器陣列的信號(hào)合成技術(shù)可以有效提高傳感器陣列的接收性能，給某些極低信噪比信號(hào)的接收提供了途徑，但是，該算法沒有考慮傳感器陣列的故障。在實(shí)際應(yīng)用中，某些傳感器可能在使用過程中會(huì)發(fā)生故障。由于故障傳感器所接收到的是噪聲，雖然故障傳感器的合成權(quán)值小于非故障傳感器的合成權(quán)值，但是故障傳感器的合成權(quán)值不為零，故引入的噪聲會(huì)增加傳感器陣列的合成損失。因此有必要檢測(cè)并判斷傳感器陣列是否發(fā)生故障，并對(duì)故障傳感器的合成權(quán)值進(jìn)行修正，通過降低故障傳感器的合成權(quán)值來(lái)減少合成損失。如果信號(hào)的信噪比較低，權(quán)值修正系數(shù)會(huì)使得權(quán)值誤差進(jìn)一步增大，從而導(dǎo)致更大的合成損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種傳感器的信號(hào)校準(zhǔn)方法，實(shí)現(xiàn)傳感器信號(hào)判斷校準(zhǔn)的作用。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種傳感器的信號(hào)校準(zhǔn)方法，包括以下步驟：

步驟1:接入傳感器

步驟2，在傳感器工作的過程中，獲取當(dāng)前被測(cè)量的信號(hào)；

步驟3判斷當(dāng)前導(dǎo)通的傳感器采樣電路中的檢測(cè)信號(hào)是否為與所述當(dāng)前導(dǎo)通的傳感器采樣電路對(duì)應(yīng)的信號(hào)；

步驟4：若所述檢測(cè)信號(hào)不是與當(dāng)前導(dǎo)通的傳感器采樣電路對(duì)應(yīng)的信號(hào)，則進(jìn)行開關(guān)切換；

步驟5，根據(jù)所述被測(cè)量的信號(hào)輸出所述傳感器的第一輸出信號(hào)；

步驟6：獲取傳感器陣列中每個(gè)傳感器的合成權(quán)值、傳感器陣列的合成信號(hào)的第一信噪比計(jì)算合成信號(hào)的第二信噪比；判斷所述第二信噪比是否大于所述第一信噪比；

步驟7：當(dāng)所述第二信噪比大于所述第一信噪比時(shí)，確定所述目標(biāo)傳感器為故障傳感器；

步驟8，改變所述傳感器的增益或量程；

步驟9，根據(jù)所述被測(cè)量的信號(hào)輸出所述傳感器改變?cè)鲆婧蟮牡诙敵鲂盘?hào)；