專利名稱：一種修正壓力采集系統(tǒng)傳感器精度的系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓カ校準(zhǔn)及遠(yuǎn)程測控技術(shù)領(lǐng)域，尤其ー種利用PVC數(shù)據(jù)表，通過互聯(lián)網(wǎng)修正壓カ采集系統(tǒng)傳感器精度的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
壓カ采集系統(tǒng)由多路壓カ傳感器組成。壓カ掃描式壓カ采集儀器在風(fēng)洞實驗中主要用于翼型表面壓カ分布、洞壁壓カ的測量。由于各種原因在壓カ傳感器采集數(shù)據(jù)過程中會存在誤差，所以要在預(yù)設(shè)的周期內(nèi)對壓カ采集系統(tǒng)傳感器的精度進行校準(zhǔn)和修正?，F(xiàn)在國內(nèi)外對壓カ采集系統(tǒng)傳感器精度的校準(zhǔn)和修正方面進行了許多研究，特別是用標(biāo)準(zhǔn)PVC數(shù)據(jù)表替代壓カ校準(zhǔn)源的方法，通過遠(yuǎn)程測控技術(shù)對壓カ傳感器進行修正達(dá)到保證測量精度的目的。例如1、申請?zhí)枮?00610088029. 5的中國專利“壓カ傳感器誤差修正方法”，對壓カ傳感器零位失調(diào)、溫度漂移、非線性三項誤差進行修正，但是此專利技術(shù)無法修正壓カ采集系統(tǒng)傳感器的精度。2、《中國科技信息》雜志2010年04期發(fā)表了題為《多通道壓カ傳感器自動校準(zhǔn)系統(tǒng)研制》的論文，介紹了ー種多通道壓カ傳感器自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，這是ー種基于計算機終端技術(shù)的壓力傳感器自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，可實現(xiàn)對多路傳感器同時進行自動校準(zhǔn)。但是此項技術(shù)需要配備氮氣瓶、真空泵、高精度壓カ控制器等，所需的設(shè)備多且復(fù)雜，而且不能通過互聯(lián)網(wǎng)對壓力采集系統(tǒng)傳感器的精度進行修正。3、申請?zhí)枮?01020189756. 2的中國專利“ー種壓カ校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表的裝置”，提供ー種用P-V-C數(shù)據(jù)表對測量現(xiàn)場安裝的壓カ傳感器進行校準(zhǔn)。但是此裝置無法將P-V-C數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)氣壓來驅(qū)動包括有多路壓カ傳感器的壓カ采集系統(tǒng)。4、申請?zhí)枮?01110332582. X的中國專利“一種遠(yuǎn)程校準(zhǔn)智能壓カ傳感器系統(tǒng)”，將P-V-Ce lij|N數(shù)據(jù)表中的Ve Kj|N數(shù)據(jù)輸出經(jīng)過D/A變換器輸出電壓，進而驅(qū)動壓縮泵輸出氣壓，經(jīng)氣路對智能壓カ傳感器分段加壓，實施校準(zhǔn)后生成ー個新的智能壓カ傳感器P-V-Ce |N數(shù)據(jù)表來置換原先的智能壓カ傳感器P-V-Cssn數(shù)據(jù)表，從而保障智能壓カ傳感器校準(zhǔn)后的精度工作在合格范圍內(nèi)。但是此裝置只適合對單只智能壓カ傳感器的校準(zhǔn)，無法用PVC數(shù)據(jù)表通過互聯(lián)網(wǎng)修正壓カ采集系統(tǒng)傳感器的精度。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)無法用PVC數(shù)據(jù)表通過互聯(lián)網(wǎng)修正壓カ采集系統(tǒng)傳感器的精度的不足，本發(fā)明提供ー種修正壓カ采集系統(tǒng)傳感器精度的系統(tǒng)，利用標(biāo)準(zhǔn)PVC數(shù)據(jù)表逐級增加精度等級的特點，不斷增加標(biāo)準(zhǔn)PVC數(shù)據(jù)表精度等級，并對超差傳感器進行修正，直到修正后超差傳感器的精度達(dá)到規(guī)定的要求。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括標(biāo)準(zhǔn)壓力源、PVC數(shù)據(jù)表存儲器、エ業(yè)控制機、壓カ采集精度修正模塊、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器、PVC數(shù)據(jù)表氣壓輸出系統(tǒng)和壓カ采集系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)壓力源生成不同量程和精度等級的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表，包括氣壓值和對應(yīng)的電壓值、系數(shù)值；存儲在PVC數(shù)據(jù)表存儲器中，壓カ采集系統(tǒng)采集到各個壓カ傳感器數(shù)據(jù)表，包括氣壓值和對應(yīng)的電壓值、系數(shù)值，依次通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器、壓カ采集精度修正模塊，傳輸至エ業(yè)控制機，エ業(yè)控制機判定各個壓カ傳感器的精度等級，并針對超出誤差要求的壓カ傳感器發(fā)送更高精度的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表，通過PVC數(shù)據(jù)表氣壓輸出系統(tǒng)輸出對應(yīng)的壓カ給壓カ采集系統(tǒng)，修正該壓カ傳感器的精度等級。所述的PVC數(shù)據(jù)表氣壓輸出系統(tǒng)包括單片機、高速DA轉(zhuǎn)換器、行程流量控制模塊和微型蠕動泵，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表中的電壓值通過單片機傳輸至高速DA轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成直流電壓，由行程流量控制模塊輸出穩(wěn)定精細(xì)調(diào)節(jié)信號驅(qū)動微型蠕動泵輸出壓力，通過氣路施加在壓カ采集系統(tǒng)中，壓カ采集系統(tǒng)得到氣壓值和對應(yīng)得電壓值、系數(shù)值，制作成壓カ傳感器修正后的數(shù)據(jù)表，單片機通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器得到行程流量反饋量，控制行程流量控制模塊輸出。本發(fā)明還提供ー種上述系統(tǒng)的檢定方法，包括以下步驟I)標(biāo)準(zhǔn)壓力源輸出N個穩(wěn)定氣壓P標(biāo)準(zhǔn)N，同時對應(yīng)有V
標(biāo)準(zhǔn)N矛ロ C標(biāo)準(zhǔn)N 的輸出，P標(biāo)準(zhǔn)
N=V；R準(zhǔn)N*c標(biāo)準(zhǔn)N，其中，P標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)壓力源輸出的N個氣壓值，V標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)壓力源輸出的N個電壓值，C 準(zhǔn)N是標(biāo)準(zhǔn)壓カ源內(nèi)壓カ傳感器的N個標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)值，將P N、ん準(zhǔn)N、C _ N三組數(shù)據(jù)一一對應(yīng)并制作成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表PVCs^n，標(biāo)準(zhǔn)壓カ源生成不同量程和精度等級的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表PVC標(biāo)準(zhǔn)N ；2)壓カ采集系統(tǒng)的每路壓カ傳感器中存儲ー個壓カ傳感器PVC數(shù)據(jù)表，每個壓力傳感器數(shù)據(jù)表PVC傳·Ν有P N> V Ν> CΝ, P器N*C傳·Ν,其中P傳感器Ν是壓力傳感器N個輸入氣壓數(shù)據(jù)，壓カ傳感器兩端N個電壓數(shù)據(jù)，是壓カ傳感器N個壓カ系數(shù)數(shù)據(jù)；3)在說明書中查詢壓カ采集系統(tǒng)L路傳感器的精度，從PVC數(shù)據(jù)表存儲器中調(diào)入比L路傳感器PVCftsSN的精度高一個等級的PVC N到エ業(yè)控制機，用PVC N分別檢定L路傳感器的的精度等級；4)對于超出誤差要求的M路壓カ傳感器，増加PVCe |N的精度等級，通過壓カ采集精度修正模塊、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器至PVC數(shù)據(jù)表氣壓輸出系統(tǒng)；5)按照新的PVCe |N施加壓力，壓カ采集系統(tǒng)得到N個氣壓P<teN，同時對應(yīng)有N個V修正N和N個C修正N，制作成修正后的數(shù)據(jù)表PVC修正N ；6)逐路將修正后的M路PVC<_IN通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器和壓カ采集精度修正模塊傳輸至エ業(yè)控制機，按照新的PVCe |N對PVC進行精度等級檢定，把達(dá)到精度要求的PVC<teN數(shù)據(jù)通過壓カ采集精度修正模塊采用最小二乗法求得直線擬合后，通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器傳輸至壓カ米集系統(tǒng)，將壓力傳感器中存儲的C傳更換為C修Jen ；7)重復(fù)步驟3)飛)，直到修正后超差傳感器的精度達(dá)到要求。其中，L是大于16的任意自然數(shù)，其中L>=M>=T，N是大于2的任意自然數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)壓力源生成不同量程和精度等級的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表PVC N并由PVC數(shù)據(jù)表存儲器存儲；其特點是每個量程下的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表從低到高分為7個不同的精度等級，對應(yīng)有基本誤差和PVC數(shù)據(jù)表精度，見表I ;表I
權(quán)利要求
1.ー種修正壓カ采集系統(tǒng)傳感器精度的系統(tǒng)，包括標(biāo)準(zhǔn)壓力源、PVC數(shù)據(jù)表存儲器、エ業(yè)控制機、壓カ采集精度修正模塊、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器、PVC數(shù)據(jù)表氣壓輸出系統(tǒng)和壓カ采集系統(tǒng)，其特征在干標(biāo)準(zhǔn)壓力源生成不同量程和精度等級的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表，包括氣壓值和對應(yīng)的電壓值、系數(shù)值；存儲在PVC數(shù)據(jù)表存儲器中，壓カ采集系統(tǒng)采集到各個壓カ傳感器數(shù)據(jù)表，包括氣壓值和對應(yīng)的電壓值、系數(shù)值，依次通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器、壓カ采集精度修正模塊，傳輸至エ業(yè)控制機，エ業(yè)控制機判定各個壓カ傳感器的精度等級，并針對超出誤差要求的壓カ傳感器發(fā)送更高精度的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表，通過PVC數(shù)據(jù)表氣壓輸出系統(tǒng)輸出對應(yīng)的壓カ給壓カ采集系統(tǒng)，修正該壓カ傳感器的精度等級。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的修正壓カ采集系統(tǒng)傳感器精度的系統(tǒng)，其特征在于所述的PVC數(shù)據(jù)表氣壓輸出系統(tǒng)包括單片機、高速DA轉(zhuǎn)換器、行程流量控制模塊和微型蠕動泵，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表中的電壓值通過單片機傳輸至高速DA轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成直流電壓，由行程流量控制模塊輸出穩(wěn)定精細(xì)調(diào)節(jié)信號驅(qū)動微型蠕動泵輸出壓力，通過氣路施加在壓カ采集系統(tǒng)中，壓カ采集系統(tǒng)得到氣壓值和對應(yīng)得電壓值、系數(shù)值，制作成壓カ傳感器修正后的數(shù)據(jù)表，單片機通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器得到行程流量反饋量，控制行程流量控制模塊輸出。
3.—種權(quán)利要求I所述系統(tǒng)修正壓カ采集系統(tǒng)傳感器精度的方法，其特征在于包括下述步驟 1)標(biāo)準(zhǔn)壓力源輸出N個穩(wěn)定氣壓Pe準(zhǔn)N，同時對應(yīng)有Ve準(zhǔn)N和C標(biāo)準(zhǔn)N的輸出，準(zhǔn)準(zhǔn)N，其中，P標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)壓力源輸出的N個氣壓值，V標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)壓力源輸出的N個電壓值，C 準(zhǔn)N是標(biāo)準(zhǔn)壓カ源內(nèi)壓カ傳感器的N個標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)值，將P N、ん準(zhǔn)N、C _ N三組數(shù)據(jù)一一對應(yīng)并制作成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表PVC^sn，標(biāo)準(zhǔn)壓カ源生成不同量程和精度等級的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表PVC標(biāo)準(zhǔn)N ； 2)壓カ采集系統(tǒng)的每路壓カ傳感器中存儲ー個壓カ傳感器PVC數(shù)據(jù)表，每個壓カ傳感器數(shù)據(jù)表PVC傳感器N有P傳感器N、V傳感器N、C傳感器N, P傳感器N=V傳感器N*C傳感器N,其中P傳感器力傳感器N個輸入氣壓數(shù)據(jù)，壓カ傳感器兩端N個電壓數(shù)據(jù)，是壓カ傳感器N個壓カ系數(shù)數(shù)據(jù)； 3)查詢壓カ采集系統(tǒng)L路傳感器的精度，從PVC數(shù)據(jù)表存儲器中調(diào)入比L路傳感器PVC 的精度高一個等級的PVC N到エ業(yè)控制機，用PVC_N分別檢定L路傳感器的PVCftS器N的精度等級； 4)對于超出誤差要求的M路壓カ傳感器，増加PVCe |N的精度等級，通過壓カ采集精度修正模塊、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器至PVC數(shù)據(jù)表氣壓輸出系統(tǒng)； 5)按照新的PVC^sn施加壓力，壓カ采集系統(tǒng)得到N個氣壓P<teN，同時對應(yīng)有N個Vfii N和N個C _ N，制作成修正后的數(shù)據(jù)表PVC N ； 6)逐路將修正后的M路PVC<teN通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器和壓カ采集精度修正模塊傳輸至エ業(yè)控制機，按照新的PVCe |N對PVC進行精度等級檢定，把達(dá)到精度要求的PVC<teN數(shù)據(jù)通過壓カ采集精度修正模塊采用最小二乗法求得直線擬合后，通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器傳輸至壓力米集系統(tǒng)，將壓力傳感器中存儲的C傳更換為C修Jen ； 7)重復(fù)步驟3)飛)，直到修正后超差傳感器的精度達(dá)到要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的修正壓カ采集系統(tǒng)傳感器精度的方法，其特征在于所述的L是大于16的任意自然數(shù)，其中L>=M>=T，N是大于2的任意自然數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種修正壓力采集系統(tǒng)傳感器精度的系統(tǒng)及其方法，標(biāo)準(zhǔn)壓力源生成不同量程和精度等級的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表，存儲在PVC數(shù)據(jù)表存儲器中，壓力采集系統(tǒng)采集到各個壓力傳感器數(shù)據(jù)表，依次通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器、壓力采集精度修正模塊，傳輸至工業(yè)控制機，工業(yè)控制機判定各個壓力傳感器的精度等級，并針對超出誤差要求的壓力傳感器發(fā)送更高精度的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表，通過PVC數(shù)據(jù)表氣壓輸出系統(tǒng)輸出對應(yīng)的壓力給壓力采集系統(tǒng)，修正該壓力傳感器的精度等級。本發(fā)明可省去氮氣瓶等外圍設(shè)備，方法簡單、成本低廉、效率較高工作方式靈活方便，節(jié)約了大量的人力、物力和財力，降低了修正壓力采集系統(tǒng)的成本，有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號G01L27/00GK102661832SQ201210170329
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者惠增宏, 焦予秦, 金承信, 高正紅, 高永衛(wèi) 申請人:西北工業(yè)大學(xué)