CN103063247A - 一种透射式传感器平衡中点检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透射式传感器平衡中点检测方法及装置，通过采样器获取所述传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值；通过处理器对所述多个电压值进行线性拟合，并根据所述线性拟合结果，计算所述传感器的平衡中点。本发明避免了检测的偶然误差，而线性拟合使得到的传感器输出电压与被遮挡程度的线性关系更加接近实际，大大提高了检测结果的准确度，从而提高了应用该传感器的控制系统的控制精度，解决了现有技术的问题。

Description

一种透射式传感器平衡中点检测方法及装置
技术领域
本申请涉及传感器技术领域，尤其涉及一种透射式传感器平衡中点检测方法及装置。
背景技术
现有自动控制系统中，通常采用传感器采集原始数据。特别的，透射式传感器能够根据其被遮挡的程度输出不同的电压值，应用于闭环控制系统时，通常将其感应区平衡中点（即该传感器被遮挡一半时输出的电压）作为控制系统的参考电压，因此，能否准确检测传感器的平衡中点将严重影响控制系统的控制精度。
现有技术主要通过手动方式检测透射式传感器的平衡中点。即在传感器被完全遮挡时，通过手动切换电路，将传感器的输出电压U1经模数转换器转换为数字量d1；在该传感器完全未被遮挡时，再次通过手动切换电路，将传感器输出的电压U2经模数转换器转换为数字量d2；进而计算得到平衡中点对应的数字量d0=d1+(d2-d1)/2。上述确定方法，由于只进行了一次采样计算，误差较大，检测结果的准确度低。
发明内容
有鉴于此，本申请目的在于提供一种透射式传感器平衡中点检测方法及装置，以解决现有检测方法准确度低的问题。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种透射式传感器平衡中点检测方法，包括：
获取所述传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值；所述多个电压值至少包括所述传感器完全未被遮挡时输出的电压值，和所述传感器完全被遮挡时输出的电压值；
对所述多个电压值进行线性拟合；
根据所述线性拟合结果，计算所述传感器的平衡中点。
优选地，在所述获取所述传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值之后，所述对所述多个电压值进行线性拟合之前，还包括：对所述多个电压值进行筛选，去掉干扰值；
所述对所述多个电压值进行线性拟合，包括：
采用最小二乘法对所述筛选剩余的电压值进行线性拟合。
优选地，所述对所述多个电压值进行筛选，去掉干扰值，包括：
去掉所述多个电压值中的最大值和最小值。
优选地，所述根据所述线性拟合结果，计算所述传感器的平衡中点，包括：
根据所述线性拟合结果，确定所述传感器输出电压的最大值和最小值；
计算所述最大值和最小值的平均值，将所述平均值作为所述传感器的平衡中点。
优选地，所述方法还包括：
存储计算得到的所述平衡中点。
一种透射式传感器平衡中点检测装置，包括：
采样器，用于获取所述传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值；所述多个电压值至少包括所述传感器完全未被遮挡时输出的电压值，和所述传感器完全被遮挡时输出的电压值；
处理器，用于对所述多个电压值进行线性拟合，并根据所述线性拟合结果，计算所述传感器的平衡中点。
优选地，所述装置还包括：
存储器，用于存储计算得到的所述平衡中点。
从上述的技术方案可以看出，本申请通过获取传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值，并将其进行线性拟合，根据拟合得到传感器输出电压与被遮挡程度的线性关系计算得到该传感器的平衡中点；相对于现有技术，本申请实施例的多个电压值避免了检测的偶然误差，而线性拟合使得到的传感器输出电压与被遮挡程度的线性关系更加接近实际，大大提高了检测结果的准确度，从而提高了应用该传感器的控制系统的控制精度，解决了现有技术的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的透射式传感器平衡中点检测方法流程图；
图2为本申请另一实施例提供的透射式传感器平衡中点检测方法流程图；
图3为本申请实施例提供的透射式传感器平衡中点检测装置结构图；
图4为本申请另一实施例提供的透射式传感器平衡中点检测装置结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例公开了一种透射式传感器平衡中点检测方法及装置，以解决现有检测方法准确度低的问题。
参照图1，本申请实施例一提供的透射式传感器平衡中点检测方法，包括如下步骤：
S1：获取该传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值Ui；
i在正整数区间[1，n]中依次取值，n>2，n的具体值根据实际应用而定，n越大，获取的电压值越多，检测结果准确度越高。其中，U1为该传感器完全未被遮挡时输出的电压值，Un为该传感器完全被遮挡时输出的电压值。
S2：对上述多个电压值U1~Un进行线性拟合；
S3：根据上述线性拟合结果，计算该传感器的平衡中点。
线性拟合后，得到该传感器输出电压与被遮挡程度的线性关系，根据该线性关系即可计算得到该传感器的平衡中点。
由上述方法步骤可知，本申请实施例通过获取传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值，并将其进行线性拟合，根据拟合得到传感器输出电压与被遮挡程度的线性关系计算得到该传感器的平衡中点；相对于现有技术，本申请实施例的多个电压值避免了检测的偶然误差，而线性拟合使得到的传感器输出电压与被遮挡程度的线性关系更加接近实际，大大提高了检测结果的准确度，从而提高了应用该传感器的控制系统的控制精度。
参照图2，本申请实施例二提供的透射式传感器平衡中点检测方法，包括如下步骤：
S1：获取该传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值Ui；
实际应用中，传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡的变化过程，只需用任意可遮挡的材料在传感器感应区内扫过即可。
S2：对上述多个电压值U1~Un进行筛选，去掉干扰值；
干扰值，包括明显偏差较大的值、U1~Un中的最大值和最小值等。去掉该干扰值可进一步减小偶然误差，提高检测结果的准确度。
S3：采用最小二乘法对筛选后剩余的电压值进行线性拟合；
S4：根据上述线性拟合结果，计算该传感器的平衡中点；
具体计算方法为，根据线性拟合的线性关系，重新确定传感器输出电压的最大值Umax和最小值Umin。Umax和Umin的平均值即为传感器的平衡中点Um=(Umax+Umin)/2。
假设，遮挡程度越大，输出电压值小，理论上应该有Umax＝U1，Umin＝Un；但由于经过了线性拟合，Umax可能并不等于U1，而是消除了偶然误差后更准确的传感器完全未被遮挡时的输出电压，同理，Umin可能并不等于Un。
S5：存储计算得到的所述平衡中点。
由上述方法步骤可知，本申请实施例二在实施例一的基础上增加了电压值筛选的步骤，进一步减小了偶然误差。
本申请所有实施例所述的检测方法均不受环境温度等外界因素的影响，从而只需在传感器首次使用时采用本申请实施例所述方法检测得到传感器的平衡中点，并保存到传感器的存储介质中；再次使用时，直接从该存储介质中读取平衡中点即可。因此，本申请实施例所述方法操作简单、准确度高。
与上述方法实施例相对应的，本申请实施例还提供了一种透射式传感器平衡中点检测装置。如图3所示，该装置包括采样器1和处理器2，采样器1和处理器2连接。
其中，采样器1，用于获取该传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值；上述多个电压值至少包括该传感器完全未被遮挡时输出的电压值，和该传感器完全被遮挡时输出的电压值。
处理器2，用于对采样器1获取的多个电压值进行线性拟合，并根据该线性拟合结果，计算该传感器的平衡中点。
由上述结构可知，本申请实施例通过采样器获取传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值；通过处理器将其进行线性拟合，并根据拟合得到传感器输出电压与被遮挡程度的线性关系计算得到该传感器的平衡中点；相对于现有技术，本申请实施例的多个电压值避免了检测的偶然误差，而线性拟合使得到的传感器输出电压与被遮挡程度的线性关系更加接近实际，大大提高了检测结果的准确度，从而提高了应用该传感器的控制系统的控制精度。
参照图4，本申请另一实施例提供的透射式传感器平衡中点检测装置，包括采样器1、处理器2和存储器3。处理器2分别与采样器1和存储器3连接。
其中，采样器1，用于获取该传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值；上述多个电压值至少包括该传感器完全未被遮挡时输出的电压值，和该传感器完全被遮挡时输出的电压值。
处理器2，用于对采样器1获取的多个电压值进行筛选，去掉干扰值；对上述筛选后剩余的电压值进行线性拟合，并根据该线性拟合结果，计算该传感器的平衡中点。
存储器3，用于存储处理器2计算得到的平衡中点。
由上述结构可知，本申请实施例通过处理器对采样器获取的多个电压值进行筛选，取出了干扰值，进一步减小了偶然误差。
本申请所有实施例所述的检测装置均不受环境温度等外界因素的影响，从而只需在传感器首次使用时采用本申请实施例所述方法检测得到传感器的平衡中点，并保存到存储器中；再次使用时，直接从该存储器中读取平衡中点即可。因此，本申请实施例所述方法操作简单、准确度高。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，所述程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种透射式传感器平衡中点检测方法，其特征在于，包括：
获取所述传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值；所述多个电压值至少包括所述传感器完全未被遮挡时输出的电压值，和所述传感器完全被遮挡时输出的电压值；
对所述多个电压值进行线性拟合；
根据所述线性拟合结果，计算所述传感器的平衡中点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值之后，所述对所述多个电压值进行线性拟合之前，还包括：对所述多个电压值进行筛选，去掉干扰值；
所述对所述多个电压值进行线性拟合，包括：
采用最小二乘法对所述筛选剩余的电压值进行线性拟合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多个电压值进行筛选，去掉干扰值，包括：
去掉所述多个电压值中的最大值和最小值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述线性拟合结果，计算所述传感器的平衡中点，包括：
根据所述线性拟合结果，确定所述传感器输出电压的最大值和最小值；
计算所述最大值和最小值的平均值，将所述平均值作为所述传感器的平衡中点。
5.根据权利要求1~4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
存储计算得到的所述平衡中点。
6.一种透射式传感器平衡中点检测装置，其特征在于，包括：
采样器，用于获取所述传感器由完全未被遮挡至完全被遮挡过程中输出的多个电压值；所述多个电压值至少包括所述传感器完全未被遮挡时输出的电压值，和所述传感器完全被遮挡时输出的电压值；
处理器，用于对所述多个电压值进行线性拟合，并根据所述线性拟合结果，计算所述传感器的平衡中点。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
存储器，用于存储计算得到的所述平衡中点。
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