一种线性位移类传感器快速精准自动标定工装及方法与流程

本发明涉及传感器标定，具体涉及一种线性位移类传感器快速精准自动标定工装及方法。

背景技术：

1、固体火箭发动机地面热试车时，需测试各类位移类数据，其中包含很多重要的参数测量。喷管的摆角测试数据是发动机地面静止试验必须提供的重要参数之一，为了保证弹体运动方向的精确度，以及发动机的推力向量控制精度，需要利用线位移传感器对全轴摆动喷管俯仰、偏航方向的摆角进行测量，以此来反映发动机喷管的实际摆动情况，为控制系统和发动机喷管设计者提供精确的数据和可靠的依据。所以传感器的测量精度直接影响着试验测试精度。

2、随着发动机制造精度的不断提高，发动机各类参数测试精度要求亦相应提高。而位移类传感器使用前的标定过程、对试验测试精度有直接影响，为了提高试验测试精度，减小试验测试中存在的误差、需要有更专业的设备设施对传感器进行标定及校准。为了应对当前高强度、高密度的试验任务，亦需要提高传感器标定效率，节省试验准备时间。

3、目前用于测量摆角的线位移传感器以及其他位移类传感器的标定采用低效率的游标卡尺测量方式或者手动填入标准量块方式进行标定，精度低，效率也低，误差较大。为了提高试验数据测试精度，提高试验准备效率，固需要研究设计一款标定精度高、标定效率高的专用的自动标定校准装置。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题

2、本发明提供一种线性位移类传感器快速精准自动标定装置及方法，以解决目前用于测量摆角的线位移传感器以及其他位移类传感器的标定采用低效率的游标卡尺测量方式或者手动填入标准量块方式进行标定，精度低，效率也低，误差较大等问题。

3、为解决技术问题本发明采用的技术方案

4、一种线性位移类传感器快速精准自动标定工装，包括：底座，前传动支架，后传动支架，传感器，传感器支座，导向杆，滚珠丝杠，移动支架，伺服电机，压板，光栅尺，光栅尺滑块及销钉，

5、所述底座上固定两个传动支架，分别为前传动支架和后传动支架，用于固定两根平行导向杆和滚珠丝杆不晃动；伺服电机固定在后传动支架上，伺服电机与滚珠丝杠传动端相连接，滚珠丝杠穿过后传动支架和移动支架后与前传动支架固定，保持轴向位置固定，滚珠丝杠对称平行方向设有两根导向杆；所述底座上安装两个传感器支座，分别设置压板配合固定测试传感器，传感器的滑动端与移动支架连接，销钉固定，以保证传感器滑动端与移动支架保持运动一致；所述底座一侧与滚珠丝杆平行方向设置有光栅尺，光栅尺滑动块与移动支架采用销钉固定，使光栅尺滑动块与移动支架在导向杆上来回滑动时保持运动方向一致。

6、进一步地，所述传感器支座顶部设置为斜槽，保证标定时传感器稳固，压板配合压紧固定，确保传感器没有轴向窜动。

7、进一步地，所述光栅尺长度与滚珠丝杠长度一致。

8、进一步地，所述导向杆长度与滚珠丝杠长度一致。

9、一种线性位移类传感器快速精准自动标定方法，具体操作为：

10、s1:将线性位移传感器与滚珠丝杠平行放置到传感器支座上，并用压板固定好，线性位移传感器滑动端与移动支架用销钉固定；

11、s2:在工控机上设置参数，根据要求设置传感器标定点数，系统上电后，工控机通过调用dll(动态连接库)来发送指令给伺服电机，从而驱动滚珠丝杠往复运动；

12、s3:工控机按照设定程序控制伺服电机按照预设标定点位对滚珠丝杠进行驱动，伺服电机使光栅尺滑块快速进退，光栅尺滑块带动移动支架往复运动，同时带动线性位移传感器滑动端进行伸长缩短，此时光栅尺读数头便可精确测量线性位移传感器位置数据。

13、s4:根据测得的线性位移传感器电压数据和位置数据，根据最小二乘法便可计算出线性位移传感器的标定系数。

14、本发明获得的有益效果

15、本发明大大提高了标定校准精度，提高了基础工作效率。本发明采用高精度伺服滚珠丝杠，往复精度达0.02mm，且自动测量动态尺寸变化，比传统手动标定校准方式精度提高一倍。本发明为全自动操作、系统自动采集，避免了人工干扰因素。

技术特征：

1.一种线性位移类传感器快速精准自动标定工装，其特征在于，包括:底座(6)，前传动支架(7)，后传动支架(8)，传感器(9)，传感器支座(10)，导向杆(11)，滚珠丝杠(12)，移动支架(13)，伺服电机(14)，压板(15)，光栅尺(16)，光栅尺滑块(17)及销钉(18)，

2.根据权利要求1所述的一种线性位移类传感器快速精准自动标定工装，其特征在于：所述传感器支座顶部设置为斜槽，保证标定时传感器稳固，压板配合压紧固定，确保传感器没有轴向窜动。

3.根据权利要求1所述的一种线性位移类传感器快速精准自动标定工装，其特征在于：所述光栅尺长度与滚珠丝杠长度一致。

4.根据权利要求1所述的一种线性位移类传感器快速精准自动标定工装，其特征在于：所述导向杆长度与滚珠丝杠长度一致。

5.根据权利要求1所述的一种线性位移类传感器快速精准自动标定工装的标定方法，其特征在于，具体操作为：

技术总结
本发明涉及传感器标定技术领域，具体涉及一种线性位移类传感器快速精准自动标定工装及方法。该工装包括:底座，前、后传动支架，传感器，传感器支座，导向杆，滚珠丝杠，移动支架，伺服电机，压板，光栅尺及光栅尺滑块，底座上固定有前、后两个传动支架，用于固定两根平行导向杆和滚珠丝杆；伺服电机与滚珠丝杠传动端相连接，滚珠丝杠穿过后传动支架和移动支架后与前传动支架固定，保持轴向位置固定，底座上安装两个传感器支座，分别设置压板配合固定测试传感器，传感器的滑动端与移动支架连接；底座一侧与滚珠丝杆平行方向设置有光栅尺，光栅尺滑动块与移动支架采用销钉固定。本发明大大提高了标定校准精度，提高了基础工作效率。

技术研发人员：冀巍,杨婷,王宝众
受保护的技术使用者：内蒙航天动力机械测试所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15