CN112378325B - 一种二维假人位移传感器组合校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种二维假人位移传感器组合校准装置及其校准方法。所述装置由架体与附件、组合待校件组成，组合待校件由传感器和旋转电位计组成，基座上有校准螺孔零点、校准螺孔A点和校准螺孔B点；组合待校件定位于基座上；左加载架和右加载架上有定位柱。所述方法操作步骤是：校前准备、组合校准和数据处理；校前准备时，对传感器和旋转电位计分别校准，得到传感器的线位移校准灵敏度和线性化指数、旋转电位计灵敏度，将传感器和旋转电位计的组合待校件设置于假人上安装状态；组合校准时，以基座上的校准螺孔零点、校准螺孔A点和校准螺孔B点为基准，进行零点、A点和B点校准。本发明具有结构简单、操作方便、校准重复性好和数据可靠性高的优点。

Description

一种二维假人位移传感器组合校准方法

技术领域

本发明涉及汽车检测技术领域，特别是一种二维假人位移传感器组合校准方法。

背景技术

中国专利申请CN106546139A公开了一种碰撞假人位移传感器标定装置及其标定方法，公开了IR-TRACC传感器横向位移偏移量校准的具体步骤，执行的是线位移和角位移组合校准；中国专利申请CN109186498A公开了一种综合校准装置，执行的是传感器线位移和/或角度位移综合校准。

现有技术中，各种校准装置都是针对特定的位移量进行校准，只是针对传感器和旋转电位计分别进行校准，缺乏针对传感器和旋转电位计组合体的校准。通常，2D IR-TRACC传感器所用的旋转电位计量程为150°，如果2D IR-TRACC传感器设定在旋转电位计量程之外，其结果就会是：增大测量误差，降低校准精度。

发明内容

本发明的目的是要提供一种二维假人位移传感器组合校准方法，可靠地降低碰撞假人测试用横向位移量和轴向位移量的测量误差，有效地提高传感器与旋转电位计组合体的校准精度。

本发明的技术方案是：

设计一种二维假人位移传感器组合校准装置，由架体与附件与组合待校件组成，基座设置有由IR-TRACC传感器和旋转电位计连接组成的组合待校件，基座上设置有校准螺孔B点、校准螺孔A点和校准螺孔零点；利用定位销孔、定位螺孔和定位螺栓，IR-TRACC传感器定位于基座上，同时使组合待校件定位于基座上；左加载架和右加载架上分别设置有定位柱，用于径向加载时引导绕线。

同时设计利用所述校准装置的一种二维假人位移传感器组合校准方法，包括：步骤一，校前准备，步骤二，组合校准，步骤三，数据处理；校前准备时，首先对IR-TRACC传感器和旋转电位计分别进行校准，得到IR-TRACC传感器的线位移校准灵敏度CF、线性化指数EXP，及旋转电位计的灵敏度k，然后将IR-TRACC传感器和旋转电位计连接组成组合待校件，使其处于假人上的安装状态；组合校准时，以基座上设置的校准螺孔零点、校准螺孔A点和校准螺孔B点为基准，分别进行零点、A点和B点校准。

本发明的有益技术效果是：由于基座设置有由IR-TRACC传感器和旋转电位计连接组成的组合待校件，并且基座上设置有校准螺孔零点、校准螺孔A点和校准螺孔B点，因而可以实现组合校准。同时由于组合校准时对IR-TRACC传感器和旋转电位计分别进行校准，并使组合待校件处于假人的安装状态，因而可以模拟真实场景实现传感器精准校准。另外由于数据处理时，利用校准得到的IR-TRACC传感器的线位移灵敏度、线性化指数和截距等数据，以及旋转电位计的灵敏度和截距计算出传感器的输出值，因而可以实现各个数值与标准值的比对。本发明还具有结构简单、操作方便、校准重复性好和数据可靠性高的优点。

附图说明

图1为结构示意图。

图中，1、架体与附件，2、组合待校件，3、基座，4、左加载架，5、定位销孔，6、定位螺孔，7、定位螺栓，8、定位柱，9、砝码，10、右加载架，11、校准螺孔B点，12、校准螺孔A点，13、校准螺孔零点，14、IR-TRACC传感器，15、旋转电位计。

具体实施方式

下面根据附图提供的实施例对本发明作进一步说明。

第一部分，结构组成。

所述实施例包括：架体与附件⑴，组合待校件⑵；

架体与附件⑴包括：基座⑶，左加载架⑷，定位销孔⑸，定位螺孔⑹，定位螺栓⑺，定位柱⑻，砝码⑼，右加载架⑽，校准螺孔B点⑾，校准螺孔A点⑿，校准螺孔零点⒀。

组合待校件⑵包括：IR-TRACC传感器⒁，旋转电位计⒂。

第二部分，校准过程。

本发明的操作过程包括：步骤一，校前准备，步骤二，组合校准，步骤三，数据处理。

步骤一，校前准备。

校前准备时，选用IR-TRACC传感器⒁作为二维假人位移传感器，首先对IR-TRACC传感器⒁和旋转电位计⒂分别进行校准，得到IR-TRACC传感器⒁的线位移校准灵敏度CF、线性化指数EXP，及旋转电位计⒂的灵敏度k，然后将IR-TRACC传感器⒁和旋转电位计⒂连接组成组合待校件⑵，使其处于假人上的安装状态。

步骤二，组合校准。

组合校准时，以基座⑶上设置的校准螺孔零点⒀、校准螺孔A点⑿和校准螺孔B点⑾为基准，分别进行零点、A点和B点校准。

组合待校件⑵固定在基座⑶上，旋转电位计⒂朝上，将IR-TRACC传感器⒁固定端组合安装支架定位销的一端插入基座⑶的定位销孔⑸中，定位螺栓⑺穿过基座⑶的定位螺孔⑹将IR-TRACC传感器⒁夹紧，IR-TRACC传感器⒁活动端用螺栓固定在基座⑶的校准螺孔零点⒀上。

IR-TRACC传感器⒁信号线连接到稳压电源和数字电压表上，调整好激励电压，输出接数字电压表，将所有套管滑动到靠近传感器固定端的位置，记录电压表读数V₁。

将所有套管滑动到靠近IR-TRACC传感器⒁活动端的位置，记录电压表读数V₂。

将IR-TRACC传感器⒁的活动端从基座⑶的校准螺孔零点⒀重新定位到基座⑶的校准螺孔A点⑿，将所有套管滑动到靠近传感器活动端的位置，记录电压表读数V₃。

将IR-TRACC传感器⒁的活动端从基座⑶的校准螺孔A点⑿重新定位到基座⑶的校准螺孔B点⑾上，将所有套管滑动到靠近IR-TRACC传感器⒁活动端的位置，记录电压表读数V₄。

将旋转电位计信号线连接到电源和数字电压表上，IR-TRACC传感器⒁的活动端仍然位于基座⑶的校准螺孔B点⑾上，将所有套管滑动到靠近IR-TRACC传感器⒁活动端的位置，记录电压表读数V₅。

将IR-TRACC传感器⒁的活动端从基座⑶的校准螺孔B点⑾重新定位到基座3的校准螺孔A点⑿上，将所有套管滑动到靠近传感器活动端的位置，记录电压表读数V₆

将IR-TRACC传感器⒁的活动端从基座⑶的校准螺孔A点⑿重新定位到基座⑶的校准螺孔零点⒀上，将所有套管滑动到靠近传感器活动端的位置，安装用于给IR-TRACC传感器⒁径向加载的左加载架⑷和右加载架⑽，在IR-TRACC传感器⒁外侧缠绕绕线，并将绕线依次绕过右加载架⑽的定位柱，将砝码⑼挂在绕线的末端施加载荷，记录电压表读数V₇。

将绕线依次绕过左加载架⑷上的定位柱，将砝码⑼挂在绕线的末端施加载荷，记录电压表读数V₈。

步骤三，数据处理。

根据输出电压的平均值V_R=(V₁+V₂)/2，已知该位置的位移量为b，则根据校准得到的IR-TRACC传感器⒁的线位移校准灵敏度CF、线性化指数EXP可以得到适用于此校准装置的截距lnt=b- V^EXP*CF，则在当前坐标系下，R的计算公式为R＝V^EXP*CF+lnt。

根据输出电压的平均值V_Ф=(V₇+V₈)/2，设定该位置的φ_IRT＝ 90゜，则根据校准得到的旋转电位计灵敏度k，可以得到适用于此校准装置的截距D＝90゜－V_Ф*k，则在当前坐标系下，φ_IRT的计算公式φ_IRT＝ V*k+D。

根据所述计算公式，可以计算出三个位置和两种加载方式下，IR-TRACC传感器⒁的输出φ_IRT、R值，与标准值比对，至此校准完成。

Claims (1)

1.一种二维假人位移传感器组合校准方法，包括：步骤一，校前准备，步骤二，组合校准，步骤三，数据处理；其特征在于：校前准备时，首先对IR-TRACC传感器⒁和旋转电位计⒂分别进行校准，得到IR-TRACC传感器⒁的线位移校准灵敏度CF、线性化指数EXP，及旋转电位计⒂的灵敏度k，然后将IR-TRACC传感器⒁和旋转电位计⒂连接组成组合待校件⑵，使其处于假人上的安装状态；组合校准时，以基座⑶上设置的校准螺孔零点⒀、校准螺孔A点⑿和校准螺孔B点⑾为基准，分别进行零点、A点和B点校准；数据处理时，确定IR-TRACC传感器(14)适用于此校准装置的截距lnt，确定旋转电位计(15)适用于所述校准装置的截距D，根据输出电压平均值V_R和V_Ф，利用经验公式R＝V^EXP*CF+lnt和φ_IRT＝ V*k+D，分别计算A点和B点两个校准点的R值和φ_IRT，并与标准值比对。

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