一种传感器的标定系统的制作方法

1.本发明涉及传感器标定技术领域，尤其涉及一种传感器的标定系统。


背景技术：

2.在传感器领域，对于温度敏感的传感器，其输出信号会在温度变化时候产生漂移现象，使得该传感器的输出数据不能精准的反映所测信号，因此，需要对该传感器进行不同温度环境下的测试标定，从而补偿温度漂移所带来的数据误差，使得传感器的测试结果更加准确。
3.目前的传感器测试标定方法通常是使用温箱或其他的加热/制冷的温控设备，但由于这些温控设备的加热或者制冷的过程非常缓慢，需要很长时间才能达到设定温度，且不能满足离散温度点的高效设定和控制。除此之外，由于温控设备通常是使用加热件或者制冷件进行温度调控的，温度难以趋于平稳，且整个温控设备价格高，操控复杂，增加了传感器测试标定的成本，降低了传感器测试标定的效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种传感器的标定系统，以解决目前温度传感器标定效率低、设备操控复杂以及标定不准确的问题。
5.基于此，本发明提供一种传感器的标定系统，用于对多个传感器同时进行标定。该传感器的标定系统包括：控制器、多个工质存储罐和标定板。多个所述传感器固定在所述标定板上。每个所述工质存储罐内存储的工质的温度不同。
6.每个所述工质存储罐通过相应的可通断的工质传输管道与所述标定板连接，其中，与所述标定板处于连通状态的所述可通断的工质传输管道连接的相应所述工质存储罐为目标工质存储罐，所述目标工质存储罐用于向所述标定板内输送工质。
7.所述控制器与每个所述传感器通信连接，所述控制器用于在确定所述目标工质存储罐向所述标定板内输送工质，且所述标定板的温度达到所述目标工质存储罐内存储的工质的温度并趋于恒定时，获取每个所述传感器的输出值。
8.所述控制器还用于更换与所述标定板处于连通状态的所述可通断的工质传输管道，以获取每个传感器的多个输出值，并根据每个传感器的所述多个输出值与所述多个工质存储罐内存储的工质的温度，对相应所述传感器进行标定。
9.采用上述技术方案的情况下，本发明提供的传感器的标定系统包括控制器、多个工质存储罐和标定板。多个传感器固定在标定板上，每个工质存储罐内存储的工质的温度不同。通过在标定板上固定多个传感器，以实现同时对多个传感器进行标定，提升传感器的标定效率。同时，每个工质存储罐内存储的工质的温度不同，且每个工质存储罐通过相应的可通断的工质传输管道与标定板连接，控制器通过更换与标定板处于连通状态的可通断的工质传输管道连接的目标工质存储罐，从而向标定板提供不同温度的工质，实现大幅度的温度跳变，使得本发明提供的传感器的标定系统可以快速、高效的实现温差较大的离散温
度的设定与控制。
10.另外，本发明提供的传感器的标定系统仅包括控制器、多个工质存储罐和标定板，因此，本发明提供的传感器的标定系统结构简单，便于操作，成本较低。
11.最后，本发明提供的传感器的标定系统中，通过设置控制器，该控制器与每个传感器通信连接，控制器用于在确定目标工质存储罐向标定板内输送工质，且标定板的温度达到目标工质存储罐内存储的工质的温度并趋于恒定时，获取每个传感器的输出值。基于此，本发明提供的传感器的标定系统通过控制器确定标定板的温度趋于恒定时，获取每个传感器的输出值，从而可以为温度传感器提供一个温度恒定的标定环境，且通过切换不同的目标工质存储罐向标定板内输送一定温度的工质，不需要加热的过程，使得标定板的温度趋于平稳，从而提高了传感器的标定质量。
附图说明
12.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
13.图1为本发明实施例提供的传感器的标定系统的结构示意图；
14.图2为本发明实施例提供的一种应用于传感器的标定系统的标定方法的流程示意图；
15.图3为本发明实施例提供的一种传感器的标定系统的控制器的硬件结构示意图。
16.图中：1
‑
工质存储罐、2
‑
标定板、21
‑
工质流道的入口、22
‑
工质流道的出口、3
‑
可通断的工质传输管道、31
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工质输入管道、32
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工质输出管道、4
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气体喷射装置、41
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气体传输管道、5
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第一控制阀、6
‑
第二控制阀、7
‑
第三控制阀、8
‑
电泵。
具体实施方式
17.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
18.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
19.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
20.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.在传感器领域，对于温度敏感的传感器，其输出信号会在温度变化时候产生漂移现象，从而传感器的输出数据不能精准的反映所测信号，因此，需要对传感器进行不同温度环境下的测试标定，从而补偿温度漂移所带来的数据误差。
23.目前的传感器测试标定方法通常是使用温箱或其他的加热/制冷的温控设备，通过设定设备腔室内的温度来实现不同环境温度，但是，这些温控设备温度控制系统往往过于复杂，加热或制冷的过程非常缓慢，通常需要很长时间才能达到设定温度状态；并且，在标定过程中最好按照递增或递减的数列来设定温度以缩短温度稳定的时间，这使得不能满足离散温度点的高效设定与控制。另外，目前传感器的温控与标定通常是对单个传感器在不同温度下进行标定，严重影响了传感器标定效率。
24.在与温度相关的传感器件的标定过程中，经常使用一种高低温的实验方法对器件进行标定或者可靠性的测试分析。对于常规的标定方法，经常会使用加热或者制冷设备进行温度的调控，这种方法的加热或者制冷过程缓慢，并且不能实现大幅度的温度跳变，温度难以趋于平稳，操控的系统过于复杂，设备昂贵且维护性差，严重影响了传感器的标定效率和标定质量。
25.针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种传感器的标定系统，用于对多个传感器同时进行标定。图1示例出本发明实施例提供的传感器的标定系统的结构示意图。如图1所示，该传感器的标定系统包括：控制器(图中未示出)、多个工质存储罐1和标定板2，多个传感器(图中未示出)固定在标定板2上。
26.如图1所示，上述标定板2可以使用具有高热导率的金属材料制得。例如，该标定板2的材质可以为铜或者铝等，并不限于此。且该标定板2内均匀分布有至少两个工质流道(图中未示出)，标定板2通过该工质流道与相应的工质存储罐1连接。这里需要说明的是，为了提高标定板2的换热性能，提高传感器的标定效率和标定结果的准确性，除了采用高热导率的金属材料外，该工质流道的排布应尽可能的密集。由于该标定板2为市售产品，因此其具体型号在此不做限定。例如，可以采用东莞同裕电子有限公司的散热器系列产品等，并不限于此。
27.如图1所示，上述每个工质存储罐1内存储的工质的温度不同，每个工质存储罐1通过相应的可通断的工质传输管道3与标定板连接，同时，标定板2的每个工质流道通过相应可通断的工质传输管道3与相应工质存储罐1连通。具体的，上述每个可通断的工质传输管道3包括工质输入管道31和工质输出管道32。其中，工质存储罐1的输出端通过相应工质输入管道31与相应工质流道的入口21连通，工质流道的出口22通过相应工质输出管道32与相应工质存储罐1的输入端连通。定义与标定板2处于连通状态的可通断的工质传输管道3连接的相应工质存储罐1为目标工质存储罐，该目标工质存储罐用于向标定板2内输送工质。具体的，该多个工质存储罐1至少包括一个热液存储罐和一个冷液存储罐，热液存储罐内的工质温度大于或等于0℃，冷液存储罐内的工质温度小于0℃，且热液存储罐内的工质温度与冷液存储罐内的工质温度的差值大于第一数值。例如，该热液存储罐内存储的工质可以为温度为零上的水，该冷液存储罐内存储的工质可以为温度为零下的酒精、温度为零下的
硅油、温度为零下的二氟氯乙烷等，并不限于此。通过采用两种不同性质的工质(对应两种不同的极限温度)供应，满足传感器高低温标定或可靠性分析时所需的零下和零上温度之间的大幅度温度跳变，尤其在工业应用中，可以大大提升传感器高低温标定或者传感器可靠性测试的效率，节约标定成本，提高设备的可维护性，增加经济效益。
28.示例性的，为了实现传感器高低温标定或可靠性分析时所需的零下和零上温度之间的大幅度温度跳变，上述第一数值可以为30℃
‑
90℃。
29.在实际应用中，为了减少标定板的温度与工质存储罐内存储的工质温度差，提高传感器的标定准确度，上述可通断的工质传输管道上设有保温层，或者该可通断的工质传输管道为具有保温层的可通断的工质传输管道。这里的保温层可以为隔热棉等。
30.如图1所示，上述控制器与每个传感器通信连接，控制器用于在确定目标工质存储罐1向标定板2内输送工质，且标定板2的温度达到目标工质存储罐1内存储的工质的温度并趋于恒定时，获取每个传感器的输出值。控制器还用于更换与标定板处于连通状态的可通断的工质传输管3，以获取每个传感器的多个输出值，并根据每个传感器的多个输出值与多个工质存储罐1内存储的工质的温度，对相应传感器进行标定。
31.综上，本发明实施例提供的传感器的标定系统通过在标定板上固定多个传感器，以实现同时对多个传感器进行标定，提升传感器的标定效率。同时，每个工质存储罐内存储的工质的温度不同，且每个工质存储罐通过相应的可通断的工质传输管道与标定板连接，控制器通过更换与标定板处于连通状态的可通断的工质传输管道连接的目标工质存储罐，从而向标定板提供不同温度的工质，实现大幅度的温度跳变，使得本发明提供的传感器的标定系统可以快速、高效的实现温差较大的离散温度的设定与控制。
32.另外，本发明提供的传感器的标定系统仅包括控制器、多个工质存储罐和标定板，因此，本发明提供的传感器的标定系统结构简单，便于操作，成本较低。
33.最后，本发明提供的传感器的标定系统中，通过设置控制器，该控制器与每个传感器通信连接，控制器用于在确定目标工质存储罐向标定板内输送工质，且标定板的温度达到目标工质存储罐内存储的工质的温度并趋于恒定时，获取每个传感器的输出值。基于此，本发明提供的传感器的标定系统通过控制器确定标定板的温度趋于恒定时，获取每个传感器的输出值，从而可以为温度传感器提供一个温度恒定的标定环境，且通过切换不同的目标工质存储罐向标定板内输送一定温度的工质，不需要加热的过程，使得标定板的温度趋于平稳，从而提高了传感器的标定质量。
34.如图1所示，上述传感器的标定系统还包括与控制器通信连接的气体喷射装置4。该气体喷射装置4的气体传输管道41与可通断的工质传输管道3连通。控制器用于在切换工质存储罐1时，控制气体喷射装置4对标定板2内的相应温度的工质进行清除，以防止残留的工质的气化和凝固对感器的标定系统造成损坏。
35.在实际应用中，上述气体喷射装置可以为具有压缩气体功能的元件，例如，该气体喷射装置可以为高压气泵等。通过在靠近标定板的工质流道处的工质传输管道上连接气体传输管道，可以更好的实现对标定板内残留的工质的清除。
36.如图1所示，上述传感器的标定系统还包括多个第一控制阀5、多个第二控制阀6以及多个第三控制阀7。每个第一控制阀5设在相应的工质输入管道31上，每个第二控制阀6设在相应的工质输出管道32上，每个第三控制阀7设在相应的气体喷射装置4的气体传输管道
41上。控制器与多个第一控制阀5、多个第二控制阀6以及多个第三控制阀7通信连接，控制器用于在目标工质存储罐向标定板内输送工质时，控制设在与目标工质存储罐连接的工质输入管道31上的相应的第一控制阀5处于开启状态，其他第一控制阀处于状态。控制器还用于在更换与标定板2处于连通状态的可通断的工质传输管道3时，控制设在相应工质输入管道31上的相应的第一控制阀5处于闭合状态，控制设在相应工质输出管道32上的相应的第二控制阀6处于开启状态，控制设在气体喷射装置4的气体传输管道41上的第三控制阀7处于开启状态，并控制气体喷射装置4对标定板2内的相应温度的工质进行清除。
37.如图1所示，上述传感器标定系统还包括多个电泵8，每个电泵8位于相应可通断的工质传输管道3上，控制器与多个电泵8通信连接。控制器用于在确定目标工质存储罐向标定板2内输送工质时，控制相应电泵8处于开启状态，以实现该工质在标定板2中的流动。
38.在实际应用中，上述电泵可以设在与目标工质存储罐连接的工质输出管道上，当控制器确定与目标工质存储罐连接的工质输入管道上相应的第一控制阀处于开启状态时，控制器控制位于目标工质存储罐的工质输出管道上的电泵处于开启状态，以使得工质在闭合通道中进行流动。
39.如图1所示，上述工质存储罐1内还可以具有搅拌器(图中未示出)和温度控制单元(图中未示出)，控制器与搅拌器和温度控制单元通信连接，控制器用于在确定工质存储罐1内的工质温度发生变化时，控制温度控制单元对相应工质存储罐1内的工质的温度进行调节。应理解，该温度控制单元包括制冷温控模块(图中未示出)和制热温控模块(图中未示出)。制冷温控模块位于冷液存储罐内，制热温控模块位于热液存储罐内。通过设置相应的温度控制单元以实现对不同温度区间的工质存储罐1内的工质的温度控制，以保证该工质存储罐1内输出的工质的温度恒定，从而提高传感器的标定结果的准确性。同时，控制器还用于至少在目标工质存储罐向标定板2内输送相应温度的工质前，控制搅拌器对工质存储罐1内的工质进行搅拌。当然，该搅拌器也可以一直处于工作状态，以使得该工质存储罐1内的工质的温度始终均匀。这里的搅拌器可以为具有扇叶和驱动电机的结构等。通过设置搅拌器可以确定保证工质存储罐1内的工质的温度的均一，恒定，从而减少对传感器的标定的准确性的影响。
40.在实际应用中，上述工质存储罐内还可以具有温度传感器，该温度传感器与控制器电连接。温度传感器用于检测相应工质罐内的工质温度，并将检测到的工质温度发送给控制器。控制器还用于根据检测到的工质温度与预设温度，控制温度控制单元工作。基于此，通过设置温度传感器可以保证相应的工质存储罐中的工质达到预设温度，当温度传感器检测到的工质温度与预设温度不同时，控制相应的温度控制单元工作，使得温度传感器检测到的工质温度与预设温度相同。其中，上述预设温度可根据实际情况进行具体的设定，本发明实施例不做具体限定。
41.如图1所示，上述传感器的标定系统还可以包括温度检测传感器(图中未示出)。该温度检测传感器与标定板2连接，控制器与温度检测传感器通信连接，控制器用于控制温度检测传感器对标定板2的温度进行检测，以获取多个检测温度，并根据多个检测温度，对多个传感器的标定结果进行调整，以防止由于工质在传输过程中，温度的变化对传感器的标定产生影响，提高传感器标定的准确性。
42.在实际应用中，当上述温度检测传感器检测到的标定板的温度与相应的目标工质
存储罐的温度不同时，可以有控制器控制相应的目标工质存储罐内的搅拌器和/或温度控制单元工作，直至温度检测传感器检测到的标定板的温度与相应的目标工质存储罐的温度相同，且趋于恒定时，控制器获取连接在标定板上的每个传感器的输出值。
43.图2示出了本发明实施例提供的一种应用于传感器的标定系统的标定方法的流程示意图。如图2所示，通过采用两种不同性质的工质供应满足进行高低温标定所需的极限温度跳变(例如：水工质提供零上的温度，酒精工质提供零下的温度)，对传感器进行高低温跳变的标定。在确定传感器的高低温标定开始后，首先，通过采用零上温度工质供应对传感器进行标定，通过控制器控制第一控制阀、第二控制阀以及电泵，实现工质供应选通控制，将零上温度工质供应给标定板，待温度恒定后，得到匀温标定板，然后，通过控制器获取零上温度时的传感器的检测温度。在获得零上温度时的传感器的检测温度后，通过控制器控制相应的第一控制阀、第二控制阀以及电泵，实现工质切换的控制，通过控制气体喷射装置以及第三控制阀对工质切换时标定板中残留的工质进行清除。然后，将零下温度工质供应给标定板，待温度恒定后，得到匀温标定板，通过控制器获取零下温度时的传感器的检测温度。在获得零下温度时的传感器的检测温度后，通过控制器控制相应的第一控制阀、第二控制阀以及电泵，实现工质切换的控制，通过控制气体喷射装置以及第三控制阀对工质切换时标定板中残留的工质进行清除，以防止残留工质的气化和凝固对系统造成损坏。
44.基于以上描述，本发明实施例中两种不同性质的工质供应满足进行高低温标定所需的极限温度跳变，温度变化范围广，能够满足传感器的高低温测试标定的需求。
45.图3示例出本发明实施例提供的一种传感器的标定系统的控制器的硬件结构示意图。如图3所示，上述控制器200执行的动作可以作为计算机指令存储在控制器的存储器220中，存储器220中存储的计算机指令由处理器210来执行。
46.控制器200包括：处理器210和通信接口230，通信接口230和处理器210耦合，处理器210用于运行计算机程序或指令。
47.如图3所示，上述处理器210可以是一个通用中央处理器(central processing unit，cpu)，微处理器，专用集成电路(application
‑
specific integrated circuit，asic)，或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。上述通信接口230可以为一个或多个。通信接口230可使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信。
48.如图3所示，上述控制器200还可以包括通信线路240。通信线路240可包括一通路，在上述组件之间传送信息。
49.可选的，如图3所示，控制器200还可以包括存储器220。存储器220用于存储执行本发明方案的计算机指令，并由处理器210来控制执行。处理器210用于执行存储器220中存储的计算机指令。
50.如图3所示，存储器220可以是只读存储器(read
‑
only memory，rom)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，ram)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read
‑
only memory，eeprom)、只读光盘(compact disc read
‑
only memory，cd
‑
rom)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或
存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器220可以是独立存在，通过通信线路240与处理器210相连接。存储器220也可以和处理器210集成在一起。
51.可选的，本发明实施例中的计算机指令也可以称之为应用程序代码，本发明实施例对此不作具体限定。
52.在具体实现中，作为一种实施例，如图3所示，处理器210可以包括一个或多个cpu，如图3中的cpu0和cpu1。
53.在具体实现中，作为一种实施例，如图3所示，控制器200可以包括多个处理器210，如图3中的处理器210和处理器250。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。
54.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有指令，当指令被运行时，实现上述实施例中由控制器执行的功能。
55.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行计算机程序或指令时，全部或部分地执行本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、终端、用户设备或者其它可编程装置。计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘(digital video disc，dvd)；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘(solid state drive，ssd)。
56.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
57.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。