一種位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法，先搭建位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)，電源為各用電設(shè)備供電，設(shè)定非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器的工作頻率，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)運(yùn)行，曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器的感應(yīng)零件做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，計(jì)算模塊得到位移數(shù)據(jù)，將待標(biāo)定位移傳感器的位移數(shù)據(jù)與非接觸式位移傳感器的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得到該工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。本發(fā)明可得到不同工作頻率下的待標(biāo)定位移傳感器的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)，具有自動(dòng)化程度高、標(biāo)定精度高、應(yīng)用靈活方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種位移傳感器標(biāo)定方法，特別是一種位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前位移傳感器標(biāo)定方法大多采用手工方式進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定，通常將待標(biāo)定位移傳感器固定在靜態(tài)標(biāo)定臺(tái)上，手動(dòng)使靜態(tài)標(biāo)定臺(tái)的動(dòng)盤軸向移動(dòng)，使固定在動(dòng)盤上的傳感器感應(yīng)零件作直線運(yùn)動(dòng)，并用萬(wàn)用表測(cè)量傳感器信號(hào)輸出端的信號(hào)值，同時(shí)記錄軸向移動(dòng)的位移值，兩個(gè)值一一對(duì)應(yīng)，得到標(biāo)定曲線。該方法存在誤差大、標(biāo)定測(cè)量點(diǎn)少，無(wú)法對(duì)位移傳感器在不同工作頻率下進(jìn)行動(dòng)態(tài)標(biāo)定，不能完全反映位移傳感器在整個(gè)量程中和不同工作頻率下的工作特性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法，解決目前手工靜態(tài)標(biāo)定存在的精度低，標(biāo)定測(cè)量點(diǎn)少，無(wú)法完全反映位移傳感器在整個(gè)量程中和不同工作頻率下的工作特性的問(wèn)題。
[0004]一種位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法的具體步驟為:
第一步搭建位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)
位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)，包括:計(jì)算機(jī)、計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)采集卡、運(yùn)動(dòng)控制卡、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、電源、曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)、非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器。電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)的曲臂中心軸同軸連接，運(yùn)動(dòng)控制卡、數(shù)據(jù)采集卡安裝在計(jì)算機(jī)中。運(yùn)動(dòng)控制卡的輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入端通過(guò)電纜連接，非接觸式位移傳感器的輸出端和待標(biāo)定位移傳感器的輸出端分別與數(shù)據(jù)采集卡的輸入端通過(guò)電纜連接。電源的輸出端分別與計(jì)算機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器的電源輸入端通過(guò)電纜連接。計(jì)算模塊安裝在計(jì)算機(jī)中，用于計(jì)算位移數(shù)據(jù)。
[0005]第二步電源為各用電設(shè)備供電
電源分別為計(jì)算機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器供電。
[0006]第三步設(shè)定位移傳感器的工作頻率
設(shè)定非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器的工作頻率，計(jì)算模塊確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡將控制信號(hào)發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收運(yùn)動(dòng)控制卡輸出的控制信號(hào)，對(duì)該控制信號(hào)放大后輸出給電機(jī)，電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
[0007]第四步曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)位移傳感器的感應(yīng)零件做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)
曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器的感應(yīng)零件做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器分別將其模擬信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集卡。
[0008]第五步計(jì)算模塊確定位移傳感器的位移數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)采集卡對(duì)非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器檢測(cè)的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，計(jì)算模塊將模擬信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成位移數(shù)據(jù)。
[0009]第六步對(duì)比位移數(shù)據(jù)得到位移傳感器的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)
將待標(biāo)定位移傳感器的位移數(shù)據(jù)與非接觸式位移傳感器的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得到該工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0010]第七步不同工作頻率下對(duì)位移傳感器進(jìn)行標(biāo)定
為標(biāo)定不同工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器的性能指標(biāo)，將非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器的工作頻率設(shè)定為標(biāo)定工作頻率，計(jì)算模塊確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡將控制信號(hào)發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收運(yùn)動(dòng)控制卡輸出的控制信號(hào)，對(duì)該控制信號(hào)放大后輸出給電機(jī)，電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器的感應(yīng)零件做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器分別將其模擬信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集卡。數(shù)據(jù)采集卡對(duì)非接觸式位移傳感器和待標(biāo)定位移傳感器檢測(cè)的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，計(jì)算模塊將模擬信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成位移數(shù)據(jù)。將待標(biāo)定位移傳感器的位移數(shù)據(jù)與非接觸式位移傳感器的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)t匕，得到該工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。能得到一組不同工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0011]至此，完成了位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定過(guò)程。
[0012]本方法具有自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、標(biāo)定精度高，標(biāo)定測(cè)量點(diǎn)多，應(yīng)用靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，可標(biāo)定傳感器位移量程為30mnTl000mm，位移不確定度< 0.1% FS，工作頻率范圍為 0.1Hz ?30Hz。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1 一種位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]1.計(jì)算機(jī) 2.計(jì)算模塊 3.數(shù)據(jù)采集卡 4.運(yùn)動(dòng)控制卡 5.電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
6.電機(jī)7.電源8.曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)9.非接觸式位移傳感器10.待標(biāo)定位移傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0015]一種位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法的具體步驟如下:
第一步搭建位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)
位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)，包括:計(jì)算機(jī)1、計(jì)算模塊2、數(shù)據(jù)采集卡3、運(yùn)動(dòng)控制卡4、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5、電機(jī)6、電源7、曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)8、非接觸式位移傳感器9、待標(biāo)定位移傳感器10。電機(jī)6的轉(zhuǎn)軸與曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)8的曲臂中心軸同軸連接，運(yùn)動(dòng)控制卡4、數(shù)據(jù)采集卡3安裝在計(jì)算機(jī)I中。運(yùn)動(dòng)控制卡4的輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5的輸入端通過(guò)電纜連接，非接觸式位移傳感器9的輸出端和待標(biāo)定位移傳感器10的輸出端分別與數(shù)據(jù)采集卡3輸入端通過(guò)電纜連接。電源7的輸出端分別與計(jì)算機(jī)1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5、非接觸式位移傳感器9和待標(biāo)定位移傳感器10的電源輸入端通過(guò)電纜連接。計(jì)算模塊2安裝在計(jì)算機(jī)I中，用于計(jì)算位移數(shù)據(jù)。
[0016]第二步電源7為各用電設(shè)備供電
電源7分別為計(jì)算機(jī)1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5、非接觸式位移傳感器9和待標(biāo)定位移傳感器10供電。
[0017]第三步設(shè)定位移傳感器的工作頻率
設(shè)定非接觸式位移傳感器9和待標(biāo)定位移傳感器10的工作頻率，計(jì)算模塊2計(jì)算電機(jī)6的轉(zhuǎn)速，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡4將控制信號(hào)發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5接收運(yùn)動(dòng)控制卡4輸出的控制信號(hào)，對(duì)該控制信號(hào)放大后輸出給電機(jī)6，電機(jī)6旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)8運(yùn)動(dòng)。
[0018]第四步曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)8帶動(dòng)位移傳感器的感應(yīng)零件做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)
曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)8帶動(dòng)非接觸式位移傳感器9和待標(biāo)定位移傳感器10的感應(yīng)零件做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，非接觸式位移傳感器9和待標(biāo)定位移傳感器10分別將其模擬信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集卡3。
[0019]第五步計(jì)算模塊2確定位移傳感器的位移數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)采集卡3對(duì)非接觸式位移傳感器9和待標(biāo)定位移傳感器10檢測(cè)的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，計(jì)算模塊2將模擬信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成位移數(shù)據(jù)。
[0020]第六步對(duì)比位移數(shù)據(jù)得到位移傳感器的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)
將待標(biāo)定位移傳感器10的位移數(shù)據(jù)與非接觸式位移傳感器9的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得到該工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器10的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0021]第七步不同工作頻率下對(duì)位移傳感器進(jìn)行標(biāo)定
為標(biāo)定不同工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器10的性能指標(biāo),將非接觸式位移傳感器9和待標(biāo)定位移傳感器10的工作頻率設(shè)定為標(biāo)定工作頻率，計(jì)算模塊2計(jì)算電機(jī)6的轉(zhuǎn)速，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡4將控制信號(hào)發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5接收運(yùn)動(dòng)控制卡4輸出的控制信號(hào)，對(duì)該控制信號(hào)放大后輸出給電機(jī)6,電機(jī)6旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)8運(yùn)動(dòng)。曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)8帶動(dòng)非接觸式位移傳感器9和待標(biāo)定位移傳感器10的感應(yīng)零件做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，非接觸式位移傳感器9和待標(biāo)定位移傳感器10分別將其模擬信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集卡3。數(shù)據(jù)采集卡3對(duì)非接觸式位移傳感器9和待標(biāo)定位移傳感器10檢測(cè)的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，計(jì)算模塊2將模擬信號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算成位移數(shù)據(jù)。將待標(biāo)定位移傳感器10的位移數(shù)據(jù)與非接觸式位移傳感器9的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得到該工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器10性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。可得到一組不同工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器10的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0022]至此，完成了位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定過(guò)程。
【權(quán)利要求】
1.一種位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法，其特征在于具體步驟為: 第一步搭建位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng) 位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)，包括:計(jì)算機(jī)(I)、計(jì)算模塊(2)、數(shù)據(jù)采集卡(3)、運(yùn)動(dòng)控制卡(4)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)、電機(jī)(6)、電源(7)、曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)(8)、非接觸式位移傳感器(9)和待標(biāo)定位移傳感器(10);電機(jī)(6)的轉(zhuǎn)軸與曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)(8)的曲臂中心軸同軸連接，運(yùn)動(dòng)控制卡(4)、數(shù)據(jù)采集卡(3)安裝在計(jì)算機(jī)(I)中；運(yùn)動(dòng)控制卡(4)的輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)的輸入端通過(guò)電纜連接，非接觸式位移傳感器(9)的輸出端和待標(biāo)定位移傳感器(10)的輸出端分別與數(shù)據(jù)采集卡(3)的輸入端通過(guò)電纜連接；電源(7)的輸出端分別與計(jì)算機(jī)(I)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)、非接觸式位移傳感器(9)和待標(biāo)定位移傳感器(10)的電源(7)輸入端通過(guò)電纜連接；計(jì)算模塊(2)安裝在計(jì)算機(jī)(I)中，用于計(jì)算位移數(shù)據(jù)； 第二步電源(7)為各用電設(shè)備供電 電源(7)分別為計(jì)算機(jī)(I)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)、非接觸式位移傳感器(9)和待標(biāo)定位移傳感器(10)供電； 第三步設(shè)定位移傳感器的工作頻率 設(shè)定非接觸式位移傳感器(9)和待標(biāo)定位移傳感器(10)的工作頻率，計(jì)算模塊(2)確定電機(jī)(6 )的轉(zhuǎn)速，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡(4 )將控制信號(hào)發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5 )，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5 )接收運(yùn)動(dòng)控制卡(4)輸出的控制信號(hào)，對(duì)該控制信號(hào)放大后輸出給電機(jī)(6)，電機(jī)(6)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)(8)運(yùn)動(dòng)； 第四步曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)(8)帶動(dòng)位移傳感器的感應(yīng)零件做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) 曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)(8 )帶動(dòng)非接觸式位移傳感器(9 )和待標(biāo)定位移傳感器(10 )的感應(yīng)零件做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，非接觸式位移傳感器(9)和待標(biāo)定位移傳感器(10)分別將其模擬信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集卡(3); 第五步計(jì)算模塊(2)確定位移傳感器的位移數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)采集卡(3 )對(duì)非接觸式位移傳感器(9 )和待標(biāo)定位移傳感器(10 )檢測(cè)的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，計(jì)算模塊(2)將模擬信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成位移數(shù)據(jù)； 第六步對(duì)比位移數(shù)據(jù)得到位移傳感器的性能指標(biāo)數(shù)據(jù) 將待標(biāo)定位移傳感器(10)的位移數(shù)據(jù)與非接觸式位移傳感器(9)的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)t匕，得到該工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器(10)的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)； 第七步不同工作頻率下對(duì)位移傳感器進(jìn)行標(biāo)定 為標(biāo)定不同工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器(10)的性能指標(biāo),將非接觸式位移傳感器(9 )和待標(biāo)定位移傳感器(10 )的工作頻率設(shè)定為標(biāo)定工作頻率，計(jì)算模塊(2 )確定電機(jī)(6 )的轉(zhuǎn)速，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡(4)將控制信號(hào)發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)接收運(yùn)動(dòng)控制卡(4)輸出的控制信號(hào)，對(duì)該控制信號(hào)放大后輸出給電機(jī)(6)，電機(jī)(6)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)(8)運(yùn)動(dòng)；曲臂連桿滑塊機(jī)構(gòu)(8)帶動(dòng)非接觸式位移傳感器(9)和待標(biāo)定位移傳感器(10)的感應(yīng)零件做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，非接觸式位移傳感器(9)和待標(biāo)定位移傳感器(10)分別將其模擬信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集卡(3);數(shù)據(jù)采集卡(3)對(duì)非接觸式位移傳感器(9)和待標(biāo)定位移傳感器(10)檢測(cè)的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，計(jì)算模塊(2)將模擬信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成位移數(shù)據(jù)；將待標(biāo)定位移傳感器(10)的位移數(shù)據(jù)與非接觸式位移傳感器(9)的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得到該工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器(10)性能指標(biāo)數(shù)據(jù)；能得到一組不同工作頻率下待標(biāo)定位移傳感器(10)的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)； 至此，完成了位移傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定過(guò)程。
【文檔編號(hào)】G01B21/02GK104374356SQ201410711419
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】高潤(rùn)鵬, 尚焜, 胡源淵, 李建冬, 聶光瑋, 趙濱, 吳慶勛 申請(qǐng)人:北京機(jī)械設(shè)備研究所