CN107991003B - 温度传感器时间常数的测试方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了温度传感器时间常数的测试方法、装置、设备和存储介质，温度传感器时间常数的测试方法包括：获取待测温度传感器的水检时间常数；基于预设拟合模型，根据所述水检时间常数得到所述待测温度传感器的风检时间常数；当所述风检时间常数与预设待测温度传感器风检时间常数的标准相匹配时，确定所述待测温度传感器合格。本发明解决了温度传感器的风检时间常数测试成本高昂、测试环境因素干扰多、测试装置复杂以及测试周期长等问题，实现了以较低成本且较快速地获得温度传感器的合格情况。

Description

温度传感器时间常数的测试方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及航空机电技术领域，尤其涉及温度传感器时间常数的测试方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

时间常数时航空温度传感器的一项重要指标，是每台温度传感器验收试验中必做的一个试验项目，对于测量介质为空气的温度传感器，时间常数测试成本直接导致产品单价提升，使得产品在竞争愈加激烈的国际航空市场中逐渐处于劣势。

目前，对于测量介质为空气的温度传感器，一般要求为“风速为多少m/s时，时间常数τ_0.632≤多少s”，风检测试受风洞内空气温度均匀度、准确度、风速大小及风洞周围环境等诸多因素影响，试验装置复杂调试耗费大量时间，试验测试周期长。并且，国内具有试验资质的时间常数测试厂家很少，且测试费用昂贵。

发明内容

本发明提供温度传感器时间常数的测试方法、装置、设备和存储介质，实现以较低成本且较快速的获得温度传感器的合格情况。

第一方面，本发明实施例提供了一种温度传感器时间常数的测试方法，包括：

获取待测温度传感器的水检时间常数；

基于预设拟合模型，根据所述水检时间常数得到所述待测温度传感器的风检时间常数；

当所述风检时间常数与预设待测温度传感器风检时间常数的标准相匹配时，确定所述待测温度传感器合格。

第二方面，本发明实施例还提供了一种温度传感器时间常数的测试装置，该装置包括：

水检时间常数获取模块，用于获取待测温度传感器的水检时间常数；

风检时间常数获取模块，用于基于预设拟合模型，根据所述水检时间常数得到所述待测温度传感器的风检时间常数；

匹配模块，用于当所述风检时间常数与预设待测温度传感器风检时间常数的标准相匹配时，确定所述待测温度传感器合格。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明任意实施例所述的温度传感器时间常数的测试方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所述的温度传感器时间常数的测试方法。

本发明实施例通过研究不同测试条件下温度传感器的风检时间常数和水检时间常数的拟合关系，将测试的温度传感器的水检时间常数替代其风检时间常数，以解决温度传感器的风检时间常数测试成本高昂、测试环境因素干扰多、测试装置复杂以及测试周期长等问题，实现以较低成本且较快速地获得温度传感器的合格情况。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种温度传感器时间常数的测试方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种温度传感器时间常数的测试方法的流程图；

图3a是本发明实施例三提供的一种温度传感器时间常数的测试方法的流程图；

图3b是本发明实施例二提供的一种具体实施方式的水检时间常数和风检时间常数的拟合示意图；

图4是本发明实施例四提供的一种温度传感器时间常数的测试装置的结构示意图；

图5是本发明实施例五提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种温度传感器时间常数的测试方法的流程图，本实施例可适用于测试温度传感器时间常数的情况，该方法可以由温度传感器时间常数的测试装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成于计算机设备中。本实施例的方法具体包括如下步骤：

步骤110、获取待测温度传感器的水检时间常数。

其中，水检时间常数是将温度传感器置于一定水流速度中所测得的时间常数。在航空电气领域，对航空温度传感器进行时间常数测试是检验该温度传感器是否合格的必要手段。温度传感器在不同测试环境下如测量的介质是空气、水或其他液体等所测得的时间常数是不同的。

步骤120、基于预设拟合模型，根据所述水检时间常数得到所述待测温度传感器的风检时间常数。

其中，风检时间常数是将温度传感器置于一定风速中所测得的时间常数，预设拟合模型是通过拟合曲线得到的不同变量之间的关系，预设拟合模型拟合的效果通过拟合优度来体现，拟合优度表达着因变量和所有自变量之间的总体关系，是因变量变异性的百分比，拟合优度越大，拟合效果越好，反之，拟合效果越差。

步骤130、当所述风检时间常数与预设待测温度传感器风检时间常数的标准相匹配时，确定所述待测温度传感器合格。

待测温度传感器设置有风检时间常数标准，通常测量介质为空气的温度传感器，要求“风速为多少m/s时，时间常数τ0.632≤多少s”，并且，由于结构差异，每台温度传感器在不同测试条件下的时间常数关系模型不同，采用实际测试数据建立的模型准确性与时间常数测试台稳定性相关。例如，若风检和水检时间常数测试台的稳定性均不大于10％，则风检-水检对比拟合模型准确度不大于20％。如果通过预设拟合模型测得的与水检时间常数对应的风检时间常数符合标准，则可认定该待测的传感器符合要求，从而可以将温度传感器的水检时间常数作为风检时间常数的判据。

本发明实施例通过研究不同测试条件下温度传感器的风检时间常数和水检时间常数的拟合关系，将测试的温度传感器的水检时间常数替代其风检时间常数，以解决温度传感器的风检时间常数测试成本高昂、测试环境因素干扰多、测试装置复杂以及测试周期长等问题，实现以较低成本且较快速地获得温度传感器的合格情况。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种温度传感器时间常数的测试方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上的进一步优化，具体包括如下步骤：

步骤210、获取待测温度传感器的水检时间常数。

步骤220、获取至少十台温度传感器的风检时间常数和水检时间常数；其中，所述温度传感器和所述待测温度传感器的型号相同。

可以理解的是，温度传感器的台数越多，获得的风检时间常数和水检时间常数越多，拟合的效果越好。为了保证待测温度传感器的拟合效果，采用的温度传感器与待测温度传感器型号相同，即通过对同一型号的多台温度传感器进行风检和水检测试，将其分别测得的风检时间常数和水检时间常数作为变量进行拟合。

步骤230、根据所述至少十台温度传感器的风检时间常数和水检时间常数，基于第一预设拟合算法，生成与所述温度传感器对应的拟合模型。

其中，第一预设拟合算法可以是通过最小二乘曲线拟合方法进行拟合，也可以是直接通MATLAB软件或者EXCEL软件中的拟合工具箱进行获得，如在MATLAB中可以用POLYFIT来拟合多项式。拟合中根据实际测试需求，可以将风检时间常数作为因变量，水检时间常数作为自变量，也可以将水检时间常数作为因变量，风检时间常数作为自变量。

步骤240、当所述拟合模型的拟合精度与预设阈值不匹配时，则采用预设手段重新进行所述拟合模型的拟合。

其中，拟合优度R²反映拟合曲线对水检时间常数序列和风检时间常数序列的拟合程度，R²越接近1，说明拟合曲线的拟合程度越好，R²越接近0，说明拟合曲线的拟合程度越差，为了提高拟合模型的准确性，通常根据实际需要设置预设阈值，例如，将预设阈值设置为0.8，当R²小于0.8时，则需要重新进行拟合。

其中，所述预设手段包括：

增加预设数量的所述温度传感器的风检时间常数和水检时间常数；和/或

采取第二预设拟合算法进行拟合。

其中，预设手段可以是增加预设数量的温度传感器的风检时间常数和水检时间常数，例如，当采用第一拟合算法拟合效果不理想的情况下，通过增加数据的样本量，使拟合曲线更加符合实际温度传感器的风检时间常数和水检时间常数的关系。

可以理解的是，预设手段也可以是通过采用第二预设拟合算法重新进行拟合，即将第二预设拟合算法替代第一预设拟合算法，例如，第一拟合算法采用二次多项式拟合的效果不理想，而这种不理想并不是因为数据的样本量不够造成的，因此，考虑采用三次多项式进行重新拟合。

可以理解的是，预设手段也可以是通过增加预设数量的所述温度传感器的风检时间常数和水检时间常数的手段以及采取第二预设拟合算法的手段来重新进行拟合。通过分析采用第一预设拟合算法的拟合实际效果，可以将两种手段都用于重新拟合中。

步骤250、基于预设拟合模型，根据所述水检时间常数得到所述待测温度传感器的风检时间常数。

步骤260、当所述风检时间常数与预设待测温度传感器风检时间常数的标准相匹配时，确定所述待测温度传感器合格。

本发明实施例通过将温度传感器实际测得的风检数据和水检数据进行拟合，并且在拟合优度与预设阈值不匹配时重新拟合，生成符合预设温度传感器实际的的预设拟合模型，从而将不同测试条件下温度传感器的风检时间常数和水检时间常数的拟合关系，将测试的温度传感器的水检时间常数替代其风检时间常数，以解决温度传感器的风检时间常数测试成本高昂、测试环境因素干扰多、测试装置复杂以及测试周期长等问题，实现以较低成本且较快速地获得温度传感器的合格情况。

实施例三

图3a是本发明实施例三提供的一种温度传感器时间常数的测试方法的流程图，该实施例是在上述实施例的基础上的进一步优化，具体包括如下步骤：

步骤310、获取待测温度传感器的水检时间常数。

步骤320、获取至少十台温度传感器的风检时间常数和水检时间常数；其中，所述温度传感器和所述待测温度传感器的型号相同。

步骤330、将所述水检时间常数进行升序或降序排列，得到水检常数序列。

可以理解的是，由于每台温度传感器的时间常数有差异，实际测试的时间常数数据无任何规律，如果直接将实际测试的每台温度传感器的时间常数数据进行拟合，则由于实际曲线的跳变、无规律，不仅拟合难度增加，而且拟合效果较差。本发明实施例是通过水检时间常数数据获得风检时间常数数据，因此，有必要对水检时间常数数据进行升序或降序排列。

步骤340、将所述风检时间常数按照对应的所述水检时间常数在所述水检常数序列中的排列次序，排列成风检时间常数序列。

其中，风检时间常数序列与水检时间常数序列一一对应，例如：以N台温度传感器测得的风检时间常数和水检时间常数为例，设水检时间常数为变量X，风检时间常数为变量Y，首先对N台温度传感器的水检时间常数进行升序排列，得到X₁、X₂、…、X_N，其中，X₁<X₂<…<X_N，之后以每台温度传感器的水检时间常数为基准，得到对应的Y₁、Y₂、…、Y_N。

步骤350、基于所述第一预设拟合算法，得到所述水检常数序列到所述风检常数序列的拟合函数，作为所述拟合模型。

在上述例子的基础上，基于第一预设拟合算法，如采用MATLAB或EXCEL的拟合工具箱进行多项式拟合，即可得到X、Y之间的拟合函数。

步骤360、当所述拟合模型的拟合精度与预设阈值不匹配时，则采用预设手段重新进行所述拟合模型的拟合。

其中，采用如上述实施例中的预设手段重新拟合时，当通过采用增加样本量重新进行拟合时或者通过采用增加样本量和采用第二预设拟合算法时，可以理解的是，只要是需要增加样本量，则需要重复步骤330和步骤340，即需要对新加入样本量的水检时间常数和风检时间常数重新进行排序，获得一一对应的水检时间常数序列和风检时间常数序列。

步骤370、基于预设拟合模型，根据所述水检时间常数得到所述待测温度传感器的风检时间常数。

步骤380、当所述风检时间常数与预设待测温度传感器风检时间常数的标准相匹配时，确定所述待测温度传感器合格。

在一个具体的实施方式中，对34台温度传感器进行风速80m/s和水流速0m/s的时间常数测试，该温度传感器的型号为MGQ-62，是航空领域常用的一种表面型温度传感器。对所测得的水检时间常数进行升序排序，并以水检时间常数的升序排序为基准，获得与之一一对应的风检时间常数序列，得到水检时间常数序列和风检时间常数序列，参见表1。

以水检时间常数数据列作为X轴数据，风检时间常数数据列作为Y轴数据，在EXCEL中制作带平滑线的散点图，图3b示出了水检时间常数和风检时间常数的拟合曲线。如图3b所示，因时间常数测试误差的影响，水检和风检测试环境下，测试数据呈现无规则的变化，但随水检数据增大，风检数据整体相应地呈上升趋势。对数据进行多项式拟合，得到该产品的水检和风检拟合函数的数学模型：

y＝-0.187x²+2.424x+1.168

该拟合函数拟合优度R²＝0.809，拟合程度较好。

表1

当要求待测温度传感器进行风速为80m/s的时间常数测试时，结果应满足≤6.5s，根据上述拟合函数的数学模型，可以用相应的水检时间常数数据来作为其判据，考虑水检和风检环境下，待测温度传感器稳定性分别为10％，上述拟合函数的数学模型的准确度为20％，则水检测试判据为：该产品进行水流速为0m/s的时候常数测试，时间常数应≤2.24s。由此，当待测温度传感器在验收时，可以进行费用较低的水检时间常数试验，即可判断待测温度传感器是否合格。

实施例四

图4是本发明实施例四提供的一种温度传感器时间常数的测试装置的结构示意图，该装置包括水检时间常数获取模块410、风检时间常数获取模块420和匹配模块430，其中：

水检时间常数获取模块410，用于获取待测温度传感器的水检时间常数；

风检时间常数获取模块420，用于基于预设拟合模型，根据所述水检时间常数得到所述待测温度传感器的风检时间常数；

匹配模块430，用于当所述风检时间常数与预设待测温度传感器风检时间常数的标准相匹配时，确定所述待测温度传感器合格。

本发明实施例通过研究不同测试条件下温度传感器的风检时间常数和水检时间常数的拟合关系，将测试的温度传感器的水检时间常数替代其风检时间常数，以解决温度传感器的风检时间常数测试成本高昂、测试环境因素干扰多、测试装置复杂以及测试周期长等问题，实现以较低成本且较快速地获得温度传感器的合格情况。

进一步的，该温度传感器时间常数的测试装置还包括：

获取模块，用于在基于预设拟合模型，根据所述水检时间常数得到所述待测温度传感器的风检时间常数之前，获取至少十台温度传感器的风检时间常数和水检时间常数；其中，所述温度传感器和所述待测温度传感器的型号相同；

拟合模型生成模块，用于根据所述至少十台温度传感器的风检时间常数和水检时间常数，基于第一预设拟合算法，生成与所述温度传感器对应的拟合模型。

进一步的，所述拟合模型生成模块，包括：

第一排序子模块，用于将所述水检时间常数进行升序或降序排列，得到水检常数序列；

第二排序子模块，用于将所述风检时间常数按照对应的所述水检时间常数在所述水检常数序列中的排列次序，排列成风检时间常数序列；

第一拟合子模块，用于基于所述第一预设拟合算法，得到所述水检常数序列到所述风检常数序列的拟合函数，作为所述拟合模型。

进一步的，拟合模型生成模块，还包括：

第二拟合模块，用于在基于所述第一预设拟合算法，得到所述水检常数序列到所述风检常数序列的拟合函数，作为所述拟合模型之后，当所述拟合模型的拟合精度与预设阈值不匹配时，则采用预设手段重新进行所述拟合模型的拟合；

所述预设手段包括：

增加预设数量的所述温度传感器的风检时间常数和水检时间常数；和/或

采取第二预设拟合算法进行拟合。

本发明实施例所提供的温度传感器时间常数的测试装置可执行本发明任意实施例所提供的温度传感器时间常数的测试方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例五

图5为本发明实施例5提供的一种计算机设备的结构示意图，如图5所示，该设备包括处理器50、存储器51、输入装置52和输出装置53；设备中处理器50的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器50为例；设备中的处理器50、存储器51、输入装置52和输出装置53可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储器51作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的温度传感器时间常数的测试方法对应的程序指令/模块(例如，温度传感器时间常数的测试装置包括水检时间常数获取模块410、风检时间常数获取模块420和匹配模块430)。处理器50通过运行存储在存储器51中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的温度传感器时间常数的测试方法。

存储器51可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器51可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器51可进一步包括相对于处理器50远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置52可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置53可包括显示屏等显示设备。

实施例六

本发明实施例六还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的温度传感器时间常数的测试方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述温度传感器时间常数的测试装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种温度传感器时间常数的测试方法，其特征在于，包括：

获取待测温度传感器的水检时间常数；其中，水检时间常数是将温度传感器置于一定水流速度中所测得的时间常数；

获取至少十台温度传感器的风检时间常数和水检时间常数；其中，所述温度传感器和所述待测温度传感器的型号相同；

根据所述至少十台温度传感器的风检时间常数和水检时间常数，基于第一预设拟合算法，生成与所述温度传感器对应的拟合模型；

基于所述拟合模型，根据所述水检时间常数得到所述待测温度传感器的风检时间常数；其中，风检时间常数是将温度传感器置于一定风速中所测得的时间常数；

当所述风检时间常数与预设待测温度传感器风检时间常数的标准相匹配时，确定所述待测温度传感器合格。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述根据所述至少十台温度传感器的风检时间常数和水检时间常数，基于第一预设拟合算法，生成与所述温度传感器对应的拟合模型包括：

将所述水检时间常数进行升序或降序排列，得到水检常数序列；

将所述风检时间常数按照对应的所述水检时间常数在所述水检常数序列中的排列次序，排列成风检时间常数序列；

基于所述第一预设拟合算法，得到所述水检常数序列到所述风检常数序列的拟合函数，作为所述拟合模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述至少十台温度传感器的风检时间常数和水检时间常数，基于第一预设拟合算法，生成与所述温度传感器对应的拟合模型之后，还包括：

当所述拟合模型的拟合精度与预设阈值不匹配时，则采用预设手段重新进行所述拟合模型的拟合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设手段包括：

增加预设数量的所述温度传感器的风检时间常数和水检时间常数；和/或

采取第二预设拟合算法进行拟合。

5.一种温度传感器时间常数的测试装置，其特征在于，包括；

水检时间常数获取模块，用于获取待测温度传感器的水检时间常数；其中，水检时间常数是将温度传感器置于一定水流速度中所测得的时间常数；

获取模块，获取至少十台温度传感器的风检时间常数和水检时间常数；其中，所述温度传感器和所述待测温度传感器的型号相同；

拟合模型生成模块，用于根据所述至少十台温度传感器的风检时间常数和水检时间常数，基于第一预设拟合算法，生成与所述温度传感器对应的拟合模型；

风检时间常数获取模块，用于基于所述拟合模型，根据所述水检时间常数得到所述待测温度传感器的风检时间常数；其中，风检时间常数是将温度传感器置于一定风速中所测得的时间常数；

匹配模块，用于当所述风检时间常数与预设待测温度传感器风检时间常数的标准相匹配时，确定所述待测温度传感器合格。

6.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于，所述拟合模型生成模块，包括：

第一排序子模块，用于将所述水检时间常数进行升序或降序排列，得到水检常数序列；

第二排序子模块，用于将所述风检时间常数按照对应的所述水检时间常数在所述水检常数序列中的排列次序，排列成风检时间常数序列；

第一拟合子模块，用于基于所述第一预设拟合算法，得到所述水检常数序列到所述风检常数序列的拟合函数，作为所述拟合模型；

第二拟合模块，用于在基于所述第一预设拟合算法，得到所述水检常数序列到所述风检常数序列的拟合函数，作为所述拟合模型之后，当所述拟合模型的拟合精度与预设阈值不匹配时，则采用预设手段重新进行所述拟合模型的拟合；

所述预设手段包括：

增加预设数量的所述温度传感器的风检时间常数和水检时间常数；和/或

采取第二预设拟合算法进行拟合。

7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-4中任一所述的温度传感器时间常数的测试方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的温度传感器时间常数的测试方法。