Rvdt数据采集系统校准装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及数据采集系统校准领域，具体设及一种RVDT数据采集系统校准装置。
【背景技术】
[0002] RVDT数据采集系统主要用于对角位移进行测量，具有精度高、线性度高、重复性好 等特点，RVDT传感器和数据采集系统广泛应用于航天航空、铁路、汽车、机械、建筑等领域， 实现球阀阀位、液压累、机器人、驾驶盘、风机等设备的传动和反馈控制。RVDT数据采集系统 属于专用测试设备，常规体积庞大，安装拆卸麻烦，复位查找困难，并且无法像通用仪器那 样搬运到实验室进行校准。另外，目前国内没有该类专用测试设备相应的校准规范。因此， 如何保证其校准的正确性，保证其量值溯源的可靠性，关系到整套测试设备的质量性能。
[0003]RVDT(RotaryVari油IeDifferentialTransformer)是旋转可变差动变压器缩 写，属于角位移传感器。它采用与LVDT相同的差动变压器式原理，即把机械部件的旋转传 递到角位移传感器的轴上，带动与之相连的扰流片/铁屯、，改变线圈中的感应电压/电感 量，输出与旋转角度成比例的电压/电流信号。在理想情况下（忽略线圈寄生电容及衔铁 损耗），旋转差动变压器的等效电路如图1所示。图中，el为一次线圈激励电压；LURl分 别为一次线圈的电感和电阻；M1、M2分别为一次线圈与二次线圈间的互感；L2UL22分别为 两个二次线圈的电感；R21、R22分别为两个二次线圈的电阻。图2为旋转可变差动传感器 输出电势与衔铁位移之间的关系图。其中，e21、e22分别为两个二次线圈的输出电势，e2为 差动输出电势，X表示衔铁偏离中屯、位置的距离，即衔铁位移。互感式传感器线圈的输出信 号经过测量电路的处理得到最终的输出电压。
[0004] 在实际运用中通常采用AD公司生产的集成旋转可变差动传感器专用信号处理忍 片AD598进行处理，原理如图3所示。该忍片主要包含两部分：一部分为正弦波发生器，其 频率及幅值由少数外接元件确定；另一部分为差动传感器次级的信号处理部分。通过运一 部分产生一个与铁忍位移成正比的直流电压输出信号。 阳0化]图4示出本申请的最接近现有技术。在图4中，RVDT传感器将接收到的机械角度 信号转化为两路正弦信号（Va、Vb)后输出至AD598解调模块，AD598解调模块将输入信号 调理为直流电压信号，经低通滤波及信号放大后输入至多通道数据采集卡，后经A/D采样 进行比例线性环节的电平测量。A/D采样得到的电压最后根据采样通道上各环节的传递函 数解算得到RVDT输入的实测机械角度值并显示。 【实用新型内容】
[0006] 然而，图4的系统并未给出相应的校准装置，因此无法保证其校准的可靠性。
[0007] 有鉴于此，本申请提供一种RVDT数据采集系统校准装置，所述校准装置包括：双 通道正弦波形信号发生器，用W模拟RVDT的输出信号并提供两路正弦信号至数据采集系 统的测试通道；数字万用表，其连接至所述双通道正弦波形信号发生器的输出W监测输出 正弦信号的电压有效值；数据采集装置，用W从所述测试通道采集记录角度测试数据；W 及校准装置，用W得出该测试通道相应校准点的机械角度实测值。
[0008] 根据本申请的一个方面，所述校准装置还包括：将标准周期信号源接入所述系统 的单个通道的接入装置，所述信号源的频率为（Vid/3) > (2Vid/n)，其中Vid是RVDT数 据采集系统单通道最高采集速度标称值，n是RVDT数据采集系统每通道采集数据个数。
[0009] 根据本申请的另一个方面，所述校准装置还包括：分析装置，用W对RVDT数据采 集数据进行分析，统计出N个信号周期内采集数据个数nw，并计算RVDT数据采集系统通道 实际义集速率。
[0010] 根据本申请的又一个方面，在所述校准装置中，所述双通道正弦波形信号发生器 具有0.omz~30MHz的频率和SmVrms~ISVrms的电压范围，并且所述数字万用表具有 0化~10曲Z的频率、IOuVrms~ISVrms的电压范围W及0. 06%的测量误差。
[0011] 根据本申请的又一方面，在所述校准装置中，所述两路正弦信号的频率为1曲Z。
[0012] 根据本申请的RVDT数据采集系统校准装置，能够保证RVDT数据采集系统的校准 的可靠性。
【附图说明】
[0013] 下面结合附图对本申请进行详细描述，在附图中：
[0014] 图1是在理想情况下（忽略线圈寄生电容及衔铁损耗），旋转差动变压器的等效电 路；
[0015] 图2是旋转可变差动传感器输出电势与衔铁位移之间的关系图；
[0016] 图3是在实际运用中通常采用AD公司生产的集成旋转可变差动传感器专用信号 处理忍片AD598的原理图；
[0017] 图4是本申请的数据采集系统原理结构框图；
[0018] 图5是本申请的标准设备和数据采集系统接线示例；
[0019] 图6是本申请的标准数据采集系统的接线图；
[0020] 图7是示出本申请的数据采集系统输入输出特性的图。
【具体实施方式】
[0021] 本申请提供一种RVDT数据采集系统校准装置，所述校准装置包括：双通道正弦波 形信号发生器，用W模拟RVDT的输出信号并提供两路正弦信号（频率为1曲Z)至数据采集 系统的测试通道；数字万用表，用W监测输出正弦信号的电压有效值；数据采集装置，用W 采集记录角度测试数据；W及校准装置，用W得出该测试通道相应校准点的机械角度实测 值。 阳0。] 巧准条件 阳似]环培条件
[0024]溫度：（20±5)°C 阳O巧]湿度：相对湿度45 % -75 % 阳0%] 校准时应避免外界磁场及机械振动 阳〇八]巧准用的丰要巧备
[0028] 双通道正弦信号发生器：0.OlHz~30MHz，SmVrms~ISVrms。
[0029]数字万用表：0Hz~10曲Z;10uVrms~15Vrms，0. 06%。 W30] 如图6所示，将标准周期信号源接入系统的一个通道。信号频率为： (Vid/3) >f> (2vid/n) (I)，其中Vid是RVDT数据采集系统单通道最高采集速度标称值， n是RVDT数据采集系统每通道采集数据个数。
[0031] 其中，对RVDT数据采集数据进行分析，统计出N个信号周期内采集数据个数rv并 根据下式计算RVDT数据采集系统通道实际采集速率：Vd=fXnw/N(2)。
[0032] 单个通道的最高采集速率校准程序包括：
[0033] 把RVDT数据采集系统一个通道与信号源连接；
[0034] 设置系统为单通道最高速率采集状态；
[0035] 选择通道采集数据个数n(n> 1000)
[0036] 设置通道量程
[0037] 选择信号源信号峰值，按照公式（1)选择信号频率
[0038] 加载信号，启动采集，保存采集数据
[0039] 按照公式（2)计算单通道最高采集速率。