一种硅压阻传感器自动补偿装置及参数匹配程控切换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于硅压阻工程化应用技术，涉及一种硅压阻传感器自动补偿装置及参数匹配程控切换装置。
【背景技术】
[0002]硅压阻传感器测量压力时，其受环境温度影响较大，为了消除温度对压力测量的影响，提高传感器的测量精度，通常采用一次温度补偿的方法。传统的温度补偿方法使用人工进行调试，补偿电路事先制作、补偿位、补偿器件现场装调，有经验的工人至少需要两到三次才能将传感器补偿成功，而且补偿精度差强人意，无法得到更高精度的产品。
[0003]硅压阻传感器的补偿算法多样，引出补偿位较多，人工装调时调试线繁多，同时修正过程需要反复焊接和脱焊调试线，与设备交联关系复杂，容易出错。通过装配补偿器件试补偿，不仅工序繁杂，需要丰富经验的工人操作，同时也造成器件的极大浪费。另外，人为误差可能导致对测试结果的误判，耽误生产进度安排。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:提供一种能够自动完成硅压阻传感器的批量测试和补偿，有效提高生产效率、降低成本的硅压阻传感器自动补偿装置。
[0005]另外，本发明还提供一种安装在硅压阻传感器自动补偿装置内的参数匹配程控切换装置。
[0006]本发明的技术方案是:一种硅压阻传感器自动补偿装置，其包括程控多通道切换装置、参数匹配程控切换装置、程控数字采集设备、电源及计算机，其中，所述程控多通道切换装置包括单片机、多通道输入继电器组阵列、主通道继电器组，单片机均与多通道输入继电器组阵列及主通道继电器组连接，所述多通道输入继电器组阵列由若干与外部被补偿传感器连接的继电器组组成，同时各继电器组均连接在主通道继电器组上，并由单片机控制主通道继电器组与其一继电器组之间的连通切换，主通道继电器组输出连接参数匹配程控切换装置、程控数字采集设备及电源，计算机分别连接程控多通道切换装置的单片机、参数匹配程控切换装置及程控数字采集设备。
[0007]所述参数匹配程控切换装置包括若干组数字电阻箱，其中，每个数字电阻箱内部包括电阻箱单片机、电阻箱继电器组以及标准电阻阵列，其中，电阻箱单片机连接控制若干电阻箱继电器组，每组电阻箱继电器连接在标准电阻阵列中的不同节点上，而标准电阻阵列输出在主通道继电器组输出通道上。
[0008]程控数字采集设备对主通道继电器组输出进行采集时，先关闭程控多通道切换装置的所有通道，然后通过单片机打开当前被补偿传感器的连接通道，使其连接主通道继电器组，然后对其输出信号进行采集。
[0009]继电器组与单片机之间及电阻箱继电器组与电阻箱单片机之间均设置有继电器驱动电路。
[0010]单片机及电阻箱单片机与计算机之间均通过通讯驱动电路连接。
[0011]一种参数匹配程控切换装置，其包括若干组数字电阻箱，其中，每个数字电阻箱内部包括电阻箱单片机、电阻箱继电器组以及标准电阻阵列，其中，电阻箱单片机连接控制若干电阻箱继电器组，每组电阻箱继电器连接在标准电阻阵列中的不同节点上。
[0012]本发明的优点是:本发明利用程控电路取代传统硅压阻传感器调试工人的操作动作，全程无需更换器件或进行连线，自动完成硅压阻传感器的批量测试和补偿，能够有效降低工人繁杂劳动的同时，提高生产效率、降低成本。
【附图说明】
[0013]图1是本发明硅压阻传感器自动补偿装置的框架结构示意图；
[0014]图2是程控多通道切换装置的结构框图；
[0015]图3是参数匹配程控切换装置的结构框图，
[0016]其中，1-被补偿传感器、2-程控多通道切换装置、3-参数匹配程控切换装置、4-电源、5-程控数字采集设备、6-计算机、7-单片机、8-继电器组阵列、9-主继电器组、10-电阻箱单片机、11-电阻箱继电器组、12-标准电阻阵列。
【具体实施方式】
[0017]下面对本发明做进一步详细说明。
[0018]请同时参阅图1和图2，本发明硅压阻传感器自动补偿装置包括程控多通道切换装置、参数匹配程控切换装置、程控数字采集设备、电源及计算机。其中，所述程控多通道切换装置包括单片机、多通道输入继电器组阵列、主通道继电器组。单片机通过继电器驱动电路分别与多通道输入继电器组阵列及主通道继电器组内的继电器连接。所述多通道输入继电器组阵列由若干继电器组组成，每个继电器组包含若干分别连接外部待补偿传感器的继电器。同时各继电器组输出均连接在主通道继电器组输入上，所述单片机通过继电器驱动电路使得某一继电器单开而其余继电器组关闭，此时打开的继电器组连通主通道继电器组，使得被补偿传感器通道通过主通道继电器组输出。
[0019]请参阅图3，所述参数匹配程控切换装置包括若干组数字电阻箱，其中，每个数字电阻箱内部包括电阻箱单片机、电阻箱继电器组以及标准电阻阵列，其中，电阻箱单片机连接控制若干电阻箱继电器组，每组电阻箱继电器连接在标准电阻阵列中的不同节点上，从而能够通过控制电阻箱继电器组选通该节点上的标准电阻，获得不同的标准电阻值输出，且该标准电阻阵列输出在主通道继电器组输出通道上，对被补偿传感器进行补偿。
[0020]计算机通过通讯驱动电路分别连接程控多通道切换装置的单片机、参数匹配程控切换装置及程控数字采集设备，分别与上述各部件进行通信，控制各部件相应的操作动作。
[0021]所述程控数字采集设备为远程遥控采集设备，其对主通道继电器组输出进行采集时，先关闭程控多通道切换装置的所有通道，然后通过单片机打开当前被补偿传感器的连接通道，使其连接主通道继电器组，然后对其输出信号进行采集。
[0022]另外，电源对程控多通道切换装置及参数匹配程控切换装置进行供电，保障被补偿传感器输出通道的畅通。
[0023]本发明硅压阻传感器自动补偿装置将多个被补偿硅压阻传感器I与程控多通道切换装置2相连，通过该装置实现传感器分时通电、测试、补偿的目的。实际工作时程控多通道切换装置2用于将被补偿的多只硅压阻传感器I中的某只传感器电气节点切换到当前补偿通道；外部电源4用于给当前补偿通道的硅压阻传感器通电；程控数字采集设备5完成当前补偿通道不同电气节点之间的电压、电流和电阻的数据采集；计算机6完成上述切换、供电、测量等操作，并通过预先设定的补偿算法模拟计算出预定的补偿电路中的各个补偿位的参数；参数匹配程控切换装置3根据补偿结果显示的补偿电路结构、补偿器件所在位置和补偿器件参数，通过内置的编程可调式补偿器件网络模拟所在电路结构中相应补偿位置的补偿元件。在完成数据采集、补偿计算、器件模拟后，可通过该装置测量模拟器匹配补偿参数条件下的传感器输出。通过该装置，被补偿硅压阻传感器I可尝试使用不同的补偿方案进行模拟验证，经过反复多次的补偿、验证和修正，可以自动将传感器补偿到要求的精度范围内，同时生成对应每只传感器的补偿电路结构、补偿器件及其参数用于指导生成。
[0024]程控数字采集设备5可实现多个测量通道、不同类型物理量的测量，其测量类型、时机均由自动补偿测试任务流程的需要给出。
[0025]具有参数匹配程控切换装置3，该装置内置不同的补偿器件网络，与当前补偿通道相连时，补偿电路结构也因连接方式不同而有所变化。通过该装置的内部程控开关在线切换补偿器件在电路中的补偿位置及其补偿参数，将补偿电路的模拟纳入自动测试过程，将有助于找到更适合于被补偿硅压阻传感器I的补偿方法，指导硅压阻传感器的批量装配。
[0026]同时具有补偿参数采集、补偿算法求解、补偿后复验修正和自动测试的功能，所有功能均由计算机6的相应软件与外围设备的通信控制来实现，无需外置其他设备。
[0027]除传感器外的所有外围设备均可组网通信，不同的装置之间也可组网实现自动化管理。
【主权项】
1.一种硅压阻传感器自动补偿装置，其特征在于，包括程控多通道切换装置、参数匹配程控切换装置、程控数字采集设备、电源及计算机，其中，所述程控多通道切换装置包括单片机、多通道输入继电器组阵列、主通道继电器组，单片机均与多通道输入继电器组阵列及主通道继电器组连接，所述多通道输入继电器组阵列由若干与外部被补偿传感器连接的继电器组组成，同时各继电器组均连接在主通道继电器组上，并由单片机控制主通道继电器组与其一继电器组之间的连通切换，主通道继电器组输出连接参数匹配程控切换装置、程控数字采集设备及电源，计算机分别连接程控多通道切换装置的单片机、参数匹配程控切换装置及程控数字采集设备。
2.根据权利要求1所述的硅压阻传感器自动补偿装置，其特征在于，所述参数匹配程控切换装置包括若干组数字电阻箱，其中，每个数字电阻箱内部包括电阻箱单片机、电阻箱继电器组以及标准电阻阵列，其中，电阻箱单片机连接控制若干电阻箱继电器组，每组电阻箱继电器连接在标准电阻阵列中的不同节点上，而标准电阻阵列输出在主通道继电器组输出通道上。
3.根据权利要求1所述的硅压阻传感器自动补偿装置，其特征在于，程控数字采集设备对主通道继电器组输出进行采集时，先关闭程控多通道切换装置的所有通道，然后通过单片机打开当前被补偿传感器的连接通道，使其连接主通道继电器组，然后对其输出信号进行米集。
4.根据权利要求1所述的硅压阻传感器自动补偿装置，其特征在于，继电器组与单片机之间及电阻箱继电器组与电阻箱单片机之间均设置有继电器驱动电路。
5.根据权利要求1所述的硅压阻传感器自动补偿装置，其特征在于，单片机及电阻箱单片机与计算机之间均通过通讯驱动电路连接。
6.一种参数匹配程控切换装置，其特征在于，包括若干组数字电阻箱，其中，每个数字电阻箱内部包括电阻箱单片机、电阻箱继电器组以及标准电阻阵列，其中，电阻箱单片机连接控制若干电阻箱继电器组，每组电阻箱继电器连接在标准电阻阵列中的不同节点上。
【专利摘要】本发明属于硅压阻工程化应用技术，涉及一种硅压阻传感器自动补偿装置及参数匹配程控切换装置。本发明硅压阻传感器自动补偿装置包括程控多通道切换装置、参数匹配程控切换装置、程控数字采集设备、电源及计算机。本发明将多个被补偿硅压阻传感器与程控多通道切换装置相连，通过该装置实现传感器分时通电、测试、补偿的目的，并通过参数匹配程控切换装置对被补偿硅压阻传感器进行补偿。本发明适用于硅压阻传感器的批量自动补偿、批量自动测试以及补偿结果自动筛选，能极大降低人工成本、节约时间成本、保证产品质量一致性。
【IPC分类】G01L9-06
【公开号】CN104535252
【申请号】CN201410667308
【发明人】易少凡, 谢波, 肖腊连
【申请人】武汉中航传感技术有限责任公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月20日