一种力‑位移测量时接触点的计算方法与流程

本发明属于产品测量技术领域，具体是涉及一种力-位移测量时接触点的计算方法。

背景技术：
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对于弹性形变物体力-位移的测量，在采集过程中测量系统必然会产生随机噪声，而由于系统受振动、温度等影响，数据会有异常波动。

对于上述影响，传统方法在判断接触点时，一般会用大于0值的力去作为计算接触位置，但这会带来两方面的误差，一是温漂的误差，二是非零值计算位移的系统误差。那如何在存在上述干扰情况下精确找出接触点力-位移的精确对应关系，对于精确测量的意义很大。

技术实现要素：
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为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中用于弹性形变物体力-位移的测量的接触点判断方法采用大于0的力区作为计算接触位置，从而带来温漂的误差和非零值计算位移的系统误差，从而提出一种力-位移测量时接触点的计算方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种力-位移测量时接触点的计算方法，包括如下步骤：

S1：获取第一测量数据，对所述第一测量数据进行分析并滤波，获取去噪后的第二测量数据。

S2：确定零漂。

S3：使用迭代算法对所述第二测量数据进行计算，并确定搜索步长。

S4：判断第二测量数据的二阶微分值是否超过第一阈值，若超过，则进入步骤S5，否则返回步骤S3。

S5：判断第二测量数据是否超过零漂，若超过，则进入步骤S6，否则返回步骤S3。

S6：判断第二测量数据的一阶微分值是否超过第二阈值，若超过，则进入步骤S7，否则返回步骤S3；

S7：结束，确定最终的接触点。

作为上述技术方案的优选，所述步骤S1具体包括如下步骤：

S11：获取第一测量数据。

S12：利用变换算法对第一测量数据进行变换，获取频谱图。

S13：对步骤S12中的频谱图进行分析。

S14：确定滤波算法。

S15：利用所述滤波算法去除第一测量数据中的噪声，获取去噪后的第二测量数据。

作为上述技术方案的优选，所述步骤S12中：

所述变换算法采用快速傅里叶变换算法。

作为上述技术方案的优选，所述步骤S2中：

所述零漂选取未接触时力的均值。

作为上述技术方案的优选，所述步骤S4中：

所述第一阈值通过人工进行设置。

作为上述技术方案的优选，所述步骤S6中：

所述第二阈值通过人工进行设置。

本发明的有益效果在于：其通过快速傅里叶变换对数据进行变换，经过频谱分析后确定滤波算法对数据进行滤波处理，并使用迭代算法对数据进行处理来确定最终的接触点，计算精度高、计算时间段、计算误差小，能够有效的消除温漂的误差和非零值计算位移的系统误差。

附图说明：

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1为本发明一个实施例的一种力-位移测量时接触点的计算方法流程图；

图2为本发明一个实施例的滤波算法确定流程图；

图3为本发明一个实施例的接触点计算流程图。

具体实施方式：

如图1所示，本发明的一种力-位移测量时接触点的计算方法，包括如下步骤：

S1：获取第一测量数据，对所述第一测量数据进行分析并滤波，获取去噪后的第二测量数据。如图2所示，所述步骤S1具体包括如下步骤：

S11：获取第一测量数据。

S12：利用变换算法对第一测量数据进行变换，获取频谱图。本实施例中，所述变换算法采用快速傅里叶变换算法。

S13：对步骤S12中的频谱图进行分析。

S14：确定滤波算法。

S15：利用所述滤波算法去除第一测量数据中的噪声，获取去噪后的第二测量数据。

S2：确定零漂。本实施例中，所述零漂选取未接触时力的均值。

S3：使用迭代算法对所述第二测量数据进行计算，并确定搜索步长。

S4：判断第二测量数据的二阶微分值是否超过第一阈值，若超过，则进入步骤S5，否则返回步骤S3。本实施例中，所述第一阈值通过人工进行设置。

S5：判断第二测量数据是否超过零漂，若超过，则进入步骤S6，否则返回步骤S3。

S6：判断第二测量数据的一阶微分值是否超过第二阈值，若超过，则进入步骤S7，否则返回步骤S3。本实施例中，所述第二阈值通过人工进行设置。

S7：结束，确定最终的接触点。

本发明的工作原理即接触点的具体计算流程如图3所示：

1、使用快速傅立叶变换FFT分析频谱图，用滤波器去除数据中的噪声。

2、使用未接触时力的均值作为零漂。

3、使用迭代算法，确定搜索步长，通过二阶微分的阈值判断，搜寻区间内值超过零漂的计数以及一阶微分值超过阈值的计数来确定最终的接触点。

本实施例所述的一种力-位移测量时接触点的计算方法，其通过快速傅里叶变换对数据进行变换，经过频谱分析后确定滤波算法对数据进行滤波处理，并使用迭代算法对数据进行处理来确定最终的接触点，计算精度高、计算时间段、计算误差小，能够有效的消除温漂的误差和非零值计算位移的系统误差。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。