一种自动寻找位移传感器零位位置的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种快速寻找有正负行程的交流输入输出传感器零位位置的方法。
【背景技术】
[0002]随着航空产品技术的不断完善和发展，作为系统信息反馈的位移传感器产品得到广泛的应用。位移传感器测试的第一步就是寻找零位位置，目前一种方法是在手动测试台上，一边摇一边看电压表，找零速度还行，后续测试全部是手动测试速度很慢，不能实现自动化；另一种方法是在自动测试台上，人工用不同的步进或速率逐渐逼近，速度很慢，后续测试可以自动化，只能算是半自动。
【发明内容】
[0003]本发明的目的
[0004]利用Iabview软件将自动测试台和数据采集板卡结合起来快速自动的寻找传感器零位位置的一种方法。
[0005]本发明采取的技术方案
[0006]一种传感器的快速自动找零方法，包括以下步骤:
[0007]步骤一、将传感器安装在测试台上，连接电源和具有同步采样功能的数据采集卡或仪器，通过计算机运行采用Iabview编写的测控软件，进行以下操作；
[0008]步骤二、通过采集卡或仪器同步采集传感器输入输出信号参数；
[0009]步骤三、根据采集到的信号参数，判断传感器输出电压相对输入电压的极性，极性判断通过测控软件对信号进行处理，对输入输出信号进行互相关处理，由得到结果的中间值的正负判断传感器输出电压相对输入电压的极性；从采集到的信号中提取单频信号的幅值并换算成有效值，得到输出电压，根据输出电压值除以传感器比例系数，得出传感器转子或铁芯的角度转动值或位移值，再根据传感器输出电压相对输入电压的极性，得出传感器的转子转动或铁芯移动的方向；
[0010]步骤四、按照步骤三得到的结果，控制测试台带动传感器转子或铁芯进行相应的运动:
[0011]步骤五、待测试台走到步骤4对应的位置后，再次采集传感器输出电压，判断输出的电压值是否在该传感器零位电压的要求范围内，如果在要求范围内，则进行步骤六；否贝U，重复步骤二到步骤五，直到传感器输出电压在零位电压的要求范围内，进行步骤六；
[0012]步骤六、为使输出电压达到该型号传感器零位电压要求范围的1.5?2.5倍，在该型号传感器零位电压要求范围的1.5?2.5倍内取任意数值，再除以传感器比例系数，得出传感器转子或铁芯的角度转动值或位移值，控制测试台带动传感器进行转子或铁芯相应的运动，重复进行步骤二到步骤四的操作后，采集输出电压数值，此时得到传感器输出电压和测试台位置即为传感器的零位电压和零位位置。
[0013]步骤七、保存零位位置及零位电压，操作结束。
[0014]本发明具有的优点和有益效果:
[0015]传统的找零位位置的方法不管是手动台还是自动台子都是可称之为手动方法，需要人工判断，不仅速度慢，而且极大的阻碍了测试设备向自动化方向的发展。
[0016]本发明将该寻找零位位置的过程实现自动化。通过测控软件将计算机，虚拟仪器和自动化测试台有机的结合在一起，所有操作与控制都通过Iabview编制的软件自动进行，无需人工参与，排除了人为因素的影响，提供了工作效率，不仅解放人力资源同时提高测试稳定性同时传感器的全自动化测试。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实例对本发明做进一步详细描述:
[0018]步骤一、将传感器安装在测试台上，连接电源和具有同步采样功能的数据采集卡或仪器，通过计算机运行采用Iabview编写的测控软件，进行以下操作；
[0019]步骤二、通过多功能数据采集卡或仪器同步采集传感器输入输出信号参数；
[0020]步骤三、根据采集到的信号参数，判断传感器输出电压相对输入电压的极性，极性判断通过测控软件对信号进行处理，对输入输出信号进行互相关处理，由得到结果的中间值的正负判断传感器输出电压相对输入电压的极性；从采集到的信号中提取单频信号的幅值并换算成有效值，得到输出电压，根据输出电压值除以传感器比例系数，得出传感器转子或铁芯的角度转动值或位移值，再根据传感器输出电压相对输入电压的极性，得出传感器的转子转动或铁芯移动的方向；
[0021]步骤四、按照步骤三得到的结果，控制测试台带动传感器转子或铁芯进行相应的运动:
[0022]步骤五、待测试台走到步骤4对应的位置后，再次采集传感器输出电压，判断输出的电压值是否在该传感器零位电压的要求范围内，如果在要求范围内，则进行步骤六；否贝U，重复步骤二到步骤五，直到传感器输出电压在零位电压的要求范围内，进行步骤六；
[0023]步骤六、为使输出电压达到该型号传感器零位电压要求范围的1.5?2.5倍，在该型号传感器零位电压要求范围的1.5?2.5倍内取任意数值，再除以传感器比例系数，得出传感器转子或铁芯的角度转动值或位移值，控制测试台带动传感器进行转子或铁芯相应的运动，重复进行步骤二到步骤四的操作后，采集输出电压数值，此时得到传感器输出电压和测试台位置即为传感器的零位电压和零位位置。
[0024]步骤七、保存零位位置及零位电压，操作结束。
[0025]实施例:
[0026]某型号角位移传感器，零位电压要求小于0.02V，极性要求为，从零位位置开始，传感器转子顺时针旋转时，输出电压与输入电压同相位，即同步采集卡的输出电压为正，反之为负，比例系数为0.125V/°。
[0027]将传感器安装在精密测试台上，连接正弦波电源和NI的PX1-6132多功能数据采集卡，在计算机上运行采用Iabview编写的测控程序；
[0028]对PX1-6132采集到的信号进行极性判断和提取单频信号的幅值并换算成有效值并换算成有效值，得到输出电压。极性判断通过测控软件对信号进行处理，对输入输出信号进行互相关处理，由得到结果的中间值的正负判断传感器输出电压相对输入电压的极性。分析处理结果为:输入输出信号互相关处理结果的中间值为负值，提取单频信号并换算成有效值为3.425V，最终结论是-3.425V ；
[0029]根据处理结果及极性要求判断，此时传感器需要顺时针转动A=3.425V/0.125V/° =27.4°，给测试台输入指令使其顺时针转动27.4° ;
[0030]待测试台走到位置后重复以上步骤，直到PX1-6132得到的输出电压小于0.02V，此时输出电压为-0.0llV ;
[0031]由于传感器本身误差的原因，虽然此时输出电压合格了，但不一定是最小的输出电压，而且包含了其它干扰信号，为了得到最小输出电压需要进一步操作；根据上一步的结果-0.011V，控制测试台逆时针旋RA1=0.03V/0.125V/。=0.24°，然后通过采集卡同步采集输入输出信号，经过处理得到输出电压为-0.037V,控制测试台向顺时针方向转动A2=0.037V/0.125V/。=0.296。，此时通过PX1-6132得到的电压0.006V即为零位电压，测试台的绝对位置即为零位位置；
[0032]保存零位电压及零位位置。
【主权项】
1.一种自动寻找位移传感器零位位置的方法，其特征是，包括以下步骤: 步骤一、将传感器安装在测试台上，连接电源和具有同步采样功能的数据采集卡或仪器，通过计算机运行采用IabView编写的测控软件，进行以下操作； 步骤二、通过采集卡或仪器同步采集传感器输入输出信号参数； 步骤三、根据采集到的信号参数，判断传感器输出电压相对输入电压的极性；从采集到的信号中提取单频信号的幅值并换算成有效值，得到输出电压，根据输出电压值除以传感器比例系数，得出传感器转子或铁芯的角度转动值或位移值，再根据传感器输出电压相对输入电压的极性，得出传感器的转子转动或铁芯移动的方向； 步骤四、按照步骤三得到的结果，控制测试台带动传感器转子或铁芯进行相应的运动: 步骤五、待测试台走到步骤4对应的位置后，再次采集传感器输出电压，判断输出的电压值是否在该传感器零位电压的要求范围内，如果在要求范围内，则进行步骤六；否则，重复步骤二到步骤五，直到传感器输出电压在零位电压的要求范围内，进行步骤六； 步骤六、为使输出电压达到该型号传感器零位电压要求范围的1.5?2.5倍，在该型号传感器零位电压要求范围的1.5?2.5倍内取任意数值，再除以传感器比例系数，得出传感器转子或铁芯的角度转动值或位移值，控制测试台带动传感器进行转子或铁芯相应的运动，重复进行步骤二到步骤四的操作后，采集输出电压数值，此时得到传感器输出电压和测试台位置即为传感器的零位电压和零位位置。 步骤七、保存零位位置及零位电压，操作结束。
2.根据权利要求1所述的一种传感器的自动找零方法，其特征是，所述极性判断通过测控软件对信号进行处理，对输入输出信号进行互相关处理，由得到结果的中间值的正负判断传感器输出电压相对输入电压的极性。
【专利摘要】本发明是一种交流输入输出的位移传感器的快速自动找零方法。本发明采取的技术方案是：采用labview编写的测控软件，通过数据采集板卡采集传感器数据，然后控制精密测试台，达到快速自动找到传感器零位位置。本发明实现了传感器零位位置的自动寻找，极大的提高了传感器测试工作效率。
【IPC分类】G01B7-02
【公开号】CN104697426
【申请号】CN201310670795
【发明人】赵琦
【申请人】中国航空工业第六一八研究所
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月10日