一种传感器线性校正方法和装置与流程

本发明实施例涉及电子器件校正技术领域，尤其涉及一种传感器线性校正方法和装置。

背景技术：

测量系统中经常需要采用线性传感器件，线性传感器元件如霍尔传感器，磁阻传感器等，这些线性传感器件虽然在理论上为理想的线性关系，但在实际应用的过程中由于受到电气以及结构的影响会导致实际应用过程并非理想的线性，因而导致测量系统的精度降低。

现有技术中并未对此种现象做进一步处理，测量系统的测量精度和稳定性低下的问题亟待解决。

技术实现要素：

本发明提供一种传感器线性校正方法和装置，以提高传感器校正过程精度，从而提高测量系统的准确度。

第一方面，本发明实施例提供了一种传感器线性校正方法，该方法包括：

采用传感器对至少二个标准测量物进行测量，以获取对应的校正测量数据；

建立各标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系，分别将相邻两个校正测量数据作为一个校正区间；

通过所述传感器对待测量物进行测量，以获取对应的实时测量数据，并确定所述实时测量数据落入的校正区间；

根据所述落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述实时测量数据计算待测量物的实际数据。

优选地，采用传感器对至少二个标准测量物进行测量，以获取对应的校正测量数据包括：

对至少二个标准测量物中的每个标准测量物，采用所述传感器测量至少两次，以获取所述每个标准测量物相对应的至少两个备用测量数据；

对所述至少两个备用测量数据计算均值，以获取所述每个标准测量物各自对应的校正测量数据。

优选地，采用传感器对至少二个标准测量物进行测量，以获取对应的校正测量数据之前，还包括：

对所述传感器的初始值采集至少两次，以获取初始值均值。

优选地，采用传感器对至少二个标准测量物进行测量，以获取对应的校正测量数据包括：

对所述至少二个标准测量物中的每个标准测量物，采用所述传感器测量至少两次，以获取所述每个标准测量物对应的至少两个备用测量数据；

分别计算所述至少两个备用测量数据与初始值均值的差值，以获取所述每个标准测量物对应的至少两个备用阶跃数据；

对所述至少两个备用阶跃数据计算均值，以获取每个标准测量物各自对应的校正测量数据。

优选地，建立各标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系，分别将相邻两个校正测量数据作为一个校正区间之后，还包括，将各所述标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系进行记录作为校正参数表。

优选地，根据所述落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述实时测量数据计算待测量物的实际数据包括：

从校正参数表中调取与所述落入的校正区间对应的校正参数；

根据落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述校正参数和实时测量数据计算待测量物的实际数据。第二方面，本发明实施例还提供了一种传感器线性校正装置，该装置包括：

校正测量数据获取模块，用于采用传感器对至少二个标准测量物进行测量，以获取对应的校正测量数据；

校正区间划分模块，用于建立各标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系，分别将相邻两个校正测量数据作为一个校正区间；

校正区间确定模块，用于通过所述传感器对待测量物进行测量，以获取对应的实时测量数据，并确定所述实时测量数据落入的校正区间；

校正模块，用于根据所述落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述实时测量数据计算待测量物的实际数据。

优选地，所述校正测量数据获取模块包括：

备用测量数据获取单元，用于对至少二个标准测量物中的每个标准测量物，采用所述传感器测量至少两次，以获取所述每个标准测量物相对应的至少两个备用测量数据；

校正测量数据计算单元，用于对所述至少两个备用测量数据计算均值，以获取所述每个标准测量物各自对应的校正测量数据。

优选地，所述装置还包括初始值均值获取模块，用于对所述传感器的初始值采集至少两次，以获取初始值均值；

所述校正测量数据获取模块包括：

备用测量数据获取单元，用于对所述至少二个标准测量物中的每个标准测量物，采用传感器测量至少两次，以获取所述每个标准测量物对应的至少两个备用测量数据；

备用阶跃数据计算单元，用于分别计算所述至少两个备用测量数据与初始值均值的差值，以获取所述每个标准测量物对应的至少两个备用阶跃数据；

校正测量数据计算单元，用于对所述至少两个备用阶跃数据计算均值，以获取每个标准测量物各自对应的校正测量数据。

优选地，所述装置还包括校正参数记录模块，用于将各所述标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系进行记录作为校正参数表；

所述校正模块包括：

校正参数调取单元，用于从校正参数表中调取与所述落入的校正区间对应的校正参数；

校正计算单元，用于根据落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述校正参数和实时测量数据计算待测量物的实际数据。

本发明通过采用传感器对至少二个标准测量物进行测量，以获取对应的校正测量数据；建立各标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系，分别将相邻两个校正测量数据作为一个校正区间；通过所述传感器对待测量物进行测量，以获取对应的实时测量数据，并确定所述实时测量数据落入的校正区间；根据所述落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述实时测量数据计算待测量物的实际数据。从而根据传感器自身线性特性设计多段式校正方法，极大提高了传感器校正过程的精度，提高测量系统的测试精度和稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种传感器线性校正方法流程图；

图2是本发明实施例二中的一种传感器线性校正方法流程图；

图3是本发明实施例三中的一种传感器线性校正方法流程图；

图4是本发明实施例四中的一种传感器线性校正装置结构示意图；

图5是本发明实施例五中的一种传感器线性校正装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种传感器线性校正方法的流程图，本实施例可适用于线性传感器需要进行校正的情况，该方法可以由传感器线性校正装置来执行，该装置可以由硬件和/或软件来实现，例如可以为集成在测量系统内部的控制部件或控制程序。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤S101、采用传感器对至少二个标准测量物进行测量，以获取对应的校正测量数据。

其中，以验钞器中的厚度传感器为例进行说明，分别将厚度从小到大依次为x₁，x₂，...，x_n的至少二张标准纸在验钞器中过钞，然后对应得到传感器输出的至少三个校正测量数据分别为y₁，y₂，...，y_n。

此外，为了获得更高的校正精度，步骤S101还可以为采用传感器对至少三个标准测量物进行测量，以获取对应的校正测量数据。

步骤S102、建立各标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系，分别将相邻两个校正测量数据作为一个校正区间。

其中，标准测量物的实际数据，即标准纸的实际厚度x₁，x₂，...，x_n，建立x₁，x₂，...，x_n分别与校正测量数据y₁，y₂，...，y_n依次对应的对应关系。分别将相邻两个校正测量数据作为校正区间，该校正区间为开区间。例如，相邻两个校正测量数据y_m，y_m+1，且y_m，y_m+1∈{y₁，y₂，...，y_n}，若y_m＜y_m+1时，校正区间为(y_m，y_m+1)；另一方面，若y_m+1＜y_m时，校正区间为(y_m+1，y_m)。同时采用多种厚度的标准纸币进行校正有效的解决了传感器输出的某校正区间内存在的灵敏度误差问题。

步骤S103、通过所述传感器对待测量物进行测量，以获取对应的实时测量数据，并确定所述实时测量数据落入的校正区间。

其中，通过验钞机的厚度传感器采集待测量钞票的实时输出数据，以获取实时测量数据y_i。若y_m＜y_m+1时，确定y_m＜y_i＜y_m+1，则y_i落入校正区间(y_m，y_m+1)；另一方面，若y_m+1＜y_m时，确定y_m+1＜y_i＜y_m，则y_i落入校正区间(y_m+1，y_m)。

此外，若确定所述实时测量数据与校正测量数据相同，则调取与该校正测量数据对应的实际数据即可，自此已完成校正过程，不需要进行后续步骤。

步骤S104、根据所述落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述实时测量数据计算待测量物的实际数据。

例如，确定y_i落入校正区间(y_m，y_m+1)，与该落入的校正区间(y_m，y_m+1)对应的校正参数，即y_m，y_m+1，x_m和x_m+1，其中，x_m和x_m+1是分别与校正测量数据y_m和y_m+1对应的标准测量物的实际数据。

根据该校正区间(y_m，y_m+1)内的校正测量数据和与所述校正测量数据相对应的实际数据的线性关系，结合所述实时测量数据y_i计算待测量物的实际数据x_i，例如根据公式计算实时输入数据x_i；或者，先根据校正区间(y_m，y_m+1)内校正参数y_m，y_m+1，x_m和x_m+1计算得到实际数据与校正测量数据的线性函数关系式，然后依据该线性函数关系式和实时测量数据y_i计算待测量物的实际数据x_i。

本实施例的技术方案，根据传感器自身线性特性设计多段式校正方法，极大提高了传感器校正过程的精度，提高测量系统的测试精度和稳定性。

在上述技术方案的基础上，步骤S102之后，步骤S103之前，还包括，将各标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系进行记录作为校正参数表。

其中，分别将x₁，x₂，...，x_n，y₁，y₂，...，y_n存入非易失存储器中作为校正参数表。

在此基础上，具体地，步骤S105包括：

从校正参数表中调取与落入的校正区间对应的校正参数；

根据落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述校正参数和实时测量数据计算待测量物的实际数据。

例如，确定y_i落入校正区间(y_m，y_m+1)，从校正参数表中调取与该落入的校正区间(y_m，y_m+1)对应的校正参数，即y_m，y_m+1，x_m和x_m+1，其中，x_m和x_m+1是分别与校正测量数据y_m和y_m+1对应的标准测量物的实际数据。

根据该校正区间(y_m，y_m+1)内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述实时测量数据y_i计算待测量物的实际数据x_i，例如根据公式计算实时输入数据x_i；或者，先根据校正区间(y_m，y_m+1)内校正参数y_m，y_m+1，x_m和x_m+1计算得到实际数据与校正测量数据的线性函数关系式，然后依据该线性函数关系式和实时测量数据y_i计算待测量物的实际数据x_i。

实施例二

请参考图2，图2是本发明实施例二提供的一种传感器线性校正方法的流程图。本实施例以上述实施例方案为基础，进行了优化改进，特别是提供了获取校正测量数据的具体方案。如图2所示，该方法包括：

步骤S1011、对至少二个标准测量物中的每个标准测量物，采用传感器测量至少两次，以获取每个标准测量物相对应的至少两个备用测量数据。

步骤S1012、对所述至少两个备用测量数据计算均值，以获取每个标准测量物各自对应的校正测量数据。

其中，通过对传感器与每个标准测量物对应输出的的测量数据进行多次采集后求均值得到校正测量数据，最大程度的避免了采集过程中的偶然性误差，进一步提高了校正精度，从而进一步增强了测试系统的稳定性。

步骤S102、建立各标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系，分别将相邻两个校正测量数据作为一个校正区间。

步骤S103、通过所述传感器对待测量物进行测量，以获取对应的实时测量数据，并确定所述实时测量数据落入的校正区间。

步骤S104、根据所述落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述实时测量数据计算待测量物的实际数据。

本实施例的技术方案，根据传感器自身线性特性设计多段式校正方法的同时对传感器的校正测量数据进行多次采集求均值，进一步提高了传感器校正过程的精度，提高测量系统的测试精度和稳定性。

实施例三

请参考图3，图3是本发明实施例三提供的一种传感器线性校正方法的流程图。本实施例以上述实施例一的方案为基础，进行了优化改进，特别是提供了获取校正测量数据的具体方案。如图3所示，该方法包括：

步骤S100、对传感器的初始值采集至少两次，以获取初始值均值。

其中，当传感器没有输入的情形下，对传感器输出的初始值进行多次采集，获得初始值均值

步骤S1011、对至少二个标准测量物中的每个标准测量物，采用传感器测量至少两次，以获取每个标准测量物对应的至少两个备用测量数据。

步骤S1012、分别计算所述至少两个备用测量数据与初始值均值的差值，以获取至少两个备用阶跃数据。

步骤S1013、对所述至少两个备用阶跃数据计算均值，以获取每个标准测量物各自对应的校正测量数据。

其中，先获取传感器在没有输入的情形下的初始均值均值，再通过对传感器与每个标准测量物对应输出的的测量数据进行多次采集后求均值得到校正测量数据，最大程度的避免了采集过程中的偶然性误差和传感器未归零产生的必然性误差，进一步提高了校正精度，从而进一步增强了测试系统的稳定性。

步骤S102、建立各标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系，分别将相邻两个校正测量数据作为一个校正区间。

步骤S103、通过所述传感器对待测量物进行测量，以获取对应的实时测量数据，并确定所述实时测量数据落入的校正区间；

具体地，通过所述传感器对待测量物进行测量，以获取对应的实时测量数据包括：

通过所述传感器对待测量物进行测量获得实时测量中间数据；

计算所述实时测量中间数据与初始值均值的差值，以获取对应的实时测量数据。

因此，在此方法中所述实时测量数据为所述传感器对待测量物进行测量的测量中间数据与所述初始值均值的差值。

步骤S104、根据所述落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述实时测量数据计算待测量物的实际数据。

本实施例的技术方案，根据传感器自身线性特性设计多段式校正方法的同时对传感器的初始值和校正测量数据进行多次采集求均值，进一步提高了传感器校正过程的精度，提高测量系统的测试精度和稳定性。

以下是本发明具体实施方式中提供的一种初始化时回收残留纸币的系统的实施例，系统的实施例基于上述的方法的实施例实现，在系统中未尽的描述，请参考前述方法的实施例。

实施例四

请参考图4，图4是本发明第四实施例提供的一种传感器线性校正装置的结构示意图。如图4所示，该装置包括：

校正测量数据获取模块101，用于采用传感器对至少二个标准测量物进行测量，以获取对应的校正测量数据；

校正区间划分模块102，用于建立各标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系，分别将相邻两个校正测量数据作为一个校正区间；

校正区间确定模块103，用于通过所述传感器对待测量物进行测量，以获取对应的实时测量数据，并确定所述实时测量数据落入的校正区间；

校正模块104，用于根据落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述实时测量数据计算待测量物的实际数据。

进一步地，所述装置还包括校正参数记录模块，用于将各标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系进行记录作为校正参数表；

具体地，所述校正模块104包括：

校正参数调取单元，用于从校正参数表中调取与落入的校正区间对应的校正参数；

校正计算单元，用于根据落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述校正参数和实时测量数据计算待测量物的实际数据。

本实施例的技术方案，根据传感器自身线性特性设计多段式校正方法，提高了传感器校正过程的精度，提高测量系统的测试精度和稳定性。

在上述技术方案的基础上，所述校正测量数据获取模块101具体包括：

备用测量数据获取单元，用于对至少二个标准测量物中的每个标准测量物，采用传感器测量至少两次，以获取每个标准测量物相对应的至少两个备用测量数据；

校正测量数据计算单元，用于对所述至少两个备用测量数据计算均值，以获取每个标准测量物各自对应的校正测量数据。

通过对传感器与每个标准测量物对应输出的的测量数据进行多次采集后求均值得到校正测量数据，最大程度的避免了采集过程中的偶然性误差，进一步提高了校正精度，从而进一步增强了测试系统的稳定性。

实施例五

请参考图5，图5是本发明实施例五提供的一种传感器线性校正装置的结构示意图。本实施例以上述实施例四的方案为基础，进行了优化改进，特别是提供了校正测量数据获取模块的具体方案。如图5所示，该装置包括：

初始值均值获取模块100，用于对传感器的初始值采集至少两次，以获取初始值均值；

备用测量数据获取单元1011，用于对至少二个标准测量物中的每个标准测量物，采用传感器测量至少两次，以获取每个标准测量物相对应的至少两个备用测量数据；

备用阶跃数据计算单元1012，用于分别计算所述至少两个备用测量数据与初始值均值的差值，以获取至少两个备用阶跃数据；

校正测量数据计算单元1013，用于对所述至少两个备用阶跃数据计算均值，以获取每个标准测量物各自对应的校正测量数据；

校正区间划分模块102，用于建立各标准测量物的实际数据与校正测量数据的对应关系，分别将相邻两个校正测量数据作为一个校正区间；

校正区间确定模块103，用于通过所述传感器对待测量物进行测量，以获取对应的实时测量数据，并确定所述实时测量数据落入的校正区间；

校正模块104，用于根据所述落入的校正区间内的校正测量数据和与其相对应的实际数据的线性关系，结合所述实时测量数据计算待测量物的实际数据。

本实施例的技术方案，根据传感器自身线性特性设计多段式校正方法的同时对传感器的初始值和校正测量数据进行多次采集求均值，进一步提高了传感器校正过程的精度，提高测量系统的测试精度和稳定性。

上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。