一种新型模拟量输出的校准方法与流程

本发明涉及工业自动化控制，尤其涉及一种新型模拟量输出的校准方法。

背景技术：

1、模拟量输出设备广泛应用于工业控制、仪器仪表、电力电子等领域。通常在模拟量输出模块中，模拟量是通过单片机输出的数字化值发送到dac数字电路，再将产生的归一化的模拟量值经过一系列放大电路放大后，输出到模块外部。

2、由于在生产过程中工艺水平的不足，生产出来的每一个模拟量输出模块里的放大电路也许会有所差异，从而使得实际输出的模拟量(包括电压、电流等等模拟量)与用户希望输出的模拟量不同，需要校准。

3、现有的校准方法原理是将输出电路以两组数据作为一次线性拟合，校准精度有限，需要更精确的校准精度来校准模拟量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型模拟量输出的校准方法，解决了现有的模拟量输出设备校准方法校准精度有限的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种新型模拟量输出的校准方法，包括以下步骤：

3、s1、将模拟量输出模块m1的输出接口接入同种模拟量输入模块m2的输入接口；

4、s2、将跳线短接在模拟量输出模块m1的校准点，使模拟量输出模块m1进入校准状态；

5、s3、将整个校准系统上电，模拟量输出模块m1的校准指示灯点亮；

6、s4、单片机监测用户在上位机输出模拟量输出模块m1的量程最大值模拟量对应的数值y2[a]，用户观察记录输入上位机的模拟量输入模块m2测量到的数值x2[a]，并将该值x2[a]写入模拟量输出模块m1的相应输出接口；

7、s5、单片机监测用户在上位机输出模拟量输出模块m1的量程中值模拟量对应的数值y1[a]，用户观察记录输入上位机的模拟量输入模块m2测量到的数值x1[a]，并将该值x1[a]写入模拟量输出模块m1的相应输出接口；

8、s6、单片机监测用户在上位机输出模拟量输出模块m1量程最小值模拟量对应的数值y0[a]，用户观察记录输入上位机的模拟量输入模块m2测量到的数值x0[a]，并将该值x0[a]写入输出模块m1的相应输出接口；

9、s7、单片机获取到x1[a]、x2[a]后，通过方程组求得k2[a]，b2[a]的值；

10、s8、单片机获取到x1[a]、x2[a]后，通过方程组求得k1[a]，b1[a]的值；

11、s9、单片机通过公式计算k1[a]、k2[a]的平均值k[a]以及b1[a]、b2[a]的平均值b[a]；

12、s10、重复s4-s5-s6-s7-s8-s9步骤10次，使得单片机计算获得10组比例值k[1]、k[2]、k[3]、k[4]、k[5]、k[6]、k[7]、k[8]、k[9]、k[10]以及10组常数值b[1]、b[2]、b[3]、b[4]、b[5]、b[6]、b[7]、b[8]、b[9]、b[10]的值；

13、s11、单片机通过公式计算出修正后的比例值k和修正后的常数值b；

14、s12、单片机将该输出通道的修正后的比例值k和修正后的常数值b保存至带电可擦可编程存储器中，使得之后每次上电之后程序都能获取修正后的比例值k和修正后的常数值b；

15、s13、模拟量输出模块m1的校准指示灯熄灭，指示用户模拟量输出模块m1已进入正常输出状态，退出校准模式，模拟量输出模块m1重新上电即可进入正常输出状态。

16、其中，单片机获取到x1[a]、x2[a]后，通过方程组求得k2[a]，b2[a]的值，所述步骤还包括：

17、方程组为：

18、{y2[a]＝k2[a]*x2[a]+b2[a]

19、y1[a]＝k2[a]*x1[a]+b2[a]}。

20、其中，k2[a]为第a次计算所得的比例值，b2[a]为第a次计算所得的常数值。

21、其中，单片机获取到x1[a]、x2[a]后，通过方程组求得k1[a]，b1[a]的值，所述步骤还包括：

22、方程组为

23、{y1[a]＝k1[a]*x1[a]+b1[a]

24、y0[a]＝k1[a]*x1[a]+b1[a]}；

25、其中，k1[a]为第a次计算所得的比例值，b1[a]为第a次计算所得的常数值。

26、其中，单片机通过公式计算k1[a]、k2[a]的平均值k[a]以及b1[a]、b2[a]的平均值b[a]，所述步骤还包括：

27、公式为：

28、{k[a]＝(k1[a]+k2[a])/2

29、b[a]＝(b1[a]+b2[a])/2}。

30、其中，单片机通过公式计算出修正后的比例值k和修正后的常数值b，所述步骤还包括：

31、公式为：

32、{k＝(k[1]+k[2]+k[3]+k[4]+k[5]+k[6]+k[7]+k[8]+k[9]+k[10])/10

33、b＝(b[1]+b[2]+b[3]+b[4]+b[5]+b[6]+b[7]+b[8]+b[9]+b[10])/10}。

34、其中，单片机将该输出通道的修正后的比例值k和修正后的常数值b保存至带电可擦可编程存储器中，使得之后每次上电之后程序都能获取修正后的比例值k和修正后的常数值b，所述步骤还包括：

35、单片机的输出校正为：校正值＝k*上位机输入值+b。

36、本发明的一种新型模拟量输出的校准方法，单片机分别监测用户在上位机输出模拟量输出模块m1的量程最大值、中值和最小值模拟量对应的数值，并分别对应记录输入上位机的模拟量输入模块m2测量到的数值，单片机根据获取的值计算除比例值和常数值，然后根据公式计算出比例值和常数值的平均值，重复上述步骤10次，通过公式计算出修正后的比例值和常数值，最后将修正后的比例值和常数值保存，供每次上电之后程序获取修正后的比例值和常数值，完成修正，校准模拟量的输出值，提高校准精度，减少用户人工计算操作，以减少人工计算失误，在用户的特定生产干扰环境中校准模拟量的输出值，使得输出的实际值的误差减小，精度提高，不因用户环境的干扰而产生误差。

技术特征：

1.一种新型模拟量输出的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的新型模拟量输出的校准方法，其特征在于，单片机获取到x1[a]、x2[a]后，通过方程组求得k2[a]，b2[a]的值，所述步骤还包括：

3.如权利要求2所述的新型模拟量输出的校准方法，其特征在于，单片机获取到x1[a]、x2[a]后，通过方程组求得k1[a]，b1[a]的值，所述步骤还包括：

4.如权利要求3所述的新型模拟量输出的校准方法，其特征在于，单片机通过公式计算k1[a]、k2[a]的平均值k[a]以及b1[a]、b2[a]的平均值b[a]，所述步骤还包括：

5.如权利要求4所述的新型模拟量输出的校准方法，其特征在于，单片机通过公式计算出修正后的比例值k和修正后的常数值b，所述步骤还包括：

6.如权利要求5所述的新型模拟量输出的校准方法，其特征在于，单片机将该输出通道的修正后的比例值k和修正后的常数值b保存至带电可擦可编程存储器中，使得之后每次上电之后程序都能获取修正后的比例值k和修正后的常数值b，所述步骤还包括：

技术总结
本发明涉及工业自动化控制技术领域，具体涉及一种新型模拟量输出的校准方法，单片机分别监测用户在上位机输出模拟量输出模块M1的量程最大值、中值和最小值模拟量对应的数值，并分别对应记录输入上位机的模拟量输入模块M2测量到的数值，单片机根据获取的值计算除比例值和常数值，然后根据公式计算出比例值和常数值的平均值，重复上述步骤10次，通过公式计算出修正后的比例值和常数值，最后将修正后的比例值和常数值保存，供每次上电之后程序获取修正后的比例值和常数值，完成修正，在用户的特定生产干扰环境中校准模拟量的输出值，使得输出的实际值的误差减小，精度提高，不因用户环境的干扰而产生误差。

技术研发人员：罗宏,邓家毅
受保护的技术使用者：深圳市华茂欧特科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17