CN112557593A - 一种基于can通信协议的传感器标定系统及方法 - Google Patents

一种基于can通信协议的传感器标定系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112557593A
CN112557593A CN202011337446.5A CN202011337446A CN112557593A CN 112557593 A CN112557593 A CN 112557593A CN 202011337446 A CN202011337446 A CN 202011337446A CN 112557593 A CN112557593 A CN 112557593A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
communication protocol
programmable logic
logic controller
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011337446.5A
Other languages
English (en)
Inventor
孙新
魏亮
赵倩
张安稷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hudong Heavy Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hudong Heavy Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hudong Heavy Machinery Co Ltd filed Critical Hudong Heavy Machinery Co Ltd
Priority to CN202011337446.5A priority Critical patent/CN112557593A/zh
Publication of CN112557593A publication Critical patent/CN112557593A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0006—Calibrating gas analysers
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种基于CAN通信协议的传感器标定系统，包括：可编程逻辑控制器、电流表以及电脑主机；其中：可编程逻辑控制器上的CAN接口与传感器连接，通过CAN通信协议控制传感器并读取传感器测量气体相关值的原始数据，并在内部转换为通用电流信号；可编程逻辑控制器上的DO接口与电流表连接，显示电流信号的实时输出值；电脑主机通过网线与可编程逻辑控制器上的网口连接，读取传感器测量气体相关值的原始数据，并进行处理分析。本发明通过CAN通信协议，控制和提取传感器采集的原始数据，并通过相应的拟合算法，获得其信号转换公式中的对应参数，以调整传感器的测量精度及准确度的标定系统。

Description

一种基于CAN通信协议的传感器标定系统及方法
技术领域
本发明涉及传感器标定技术领域，具体地，涉及一种基于CAN通信协议的传感器标定系统及方法。
背景技术
目前，对于市场上一些传感器，如NOx传感器、NH3传感器、颗粒度传感器等，其控制及数据传导方式为CAN通讯协议，在将其CAN报文中的原始数据转换为气体浓度或通用电流信号(4-20mA)的时候，通常采用一个恒定的计算公式。但在实际测量过程中，针对不同批次的传感器，若采用统一的计算公式，其测量数值偏差较大，精度和准确性无法得到保障。为提高传感器的测量精度和使用性能，各个传感器需要重新进行标定，即和标准浓度气体比较，重新调节换算公式中的具体参数。通过CAN通信协议传输信号的传感器，采用二次设备将其采集数据进一步转换成4-20mA电流信号，在送检时则将传感器与二次设备整体打包一同检验，工作复杂，并且采用单一的CAN分析仪，无法真实检测出第三方系统实际需要的电流值。
如上所述，现有技术存在具有标定工作复杂、且需要大量重复性工作的缺陷。目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种基于CAN通信协议的传感器标定系统及方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
根据本发明的一个方面，提供了一种基于CAN通信协议的传感器标定系统，包括：可编程逻辑控制器、电流表以及电脑主机；其中：
所述可编程逻辑控制器上的CAN接口与传感器连接，通过CAN通信协议控制传感器并读取传感器测量气体相关值的原始数据，并在内部转换为通用电流信号；
所述可编程逻辑控制器上的DO接口与电流表连接，显示电流信号的实时输出值；
所述电脑主机通过网线与可编程逻辑控制器上的网口连接，读取传感器测量气体相关值的原始数据，并进行处理分析。
优选地，所述电流信号为4-20mA。
优选地，所述电脑主机对读取的传感器测量气体相关值的原始数据进行处理分析，包括：
采用各标准气体浓度值和传感器在各个标准气体浓度值下测出的原始数值作出拟合直线，将拟合直线的拟合公式参数代入可编程逻辑控制器中的换算公式中，重新测出标定后的气体浓度值。
优选地，所述拟合直线的参数表达式采用最小二乘法拟合，即为：
y＝ax+b；
其中，a和b分别为拟合公式参数，
Figure BDA0002797573380000021
将拟合公式参数a和b代入可编程逻辑控制器中的换算公式y＝ax+b。
优选地，所述基于CAN通信协议的传感器标定系统，还包括显示器，所述显示其与电脑主机连接，显示处理分析结构。进一步地，所述处理分析结果为重新测出标定后的气体浓度值。
根据本发明的另一个方面，提供了一种基于CAN通信协议的传感器标定方法，包括：
将传感器设置于各个标准气体浓度值下，获取传感器在各个标准气体浓度值下测出的原始数值，并转换为通用电流信号；
对获取的传感器在各个标准气体浓度值下测出的原始数值进行处理分析，包括：
对各标准气体浓度值和传感器在各个标准气体浓度值下测出的原始数值作出拟合直线，将该直线的拟合公式参数代入可编程逻辑控制器中的换算公式中，重新测出标定后的气体浓度值。
优选地，所述拟合直线的参数表达式采用最小二乘法拟合，即为：
y＝ax+b；
其中，a和b分别为拟合公式参数，
Figure BDA0002797573380000022
将拟合公式参数a和b代入可编程逻辑控制器中的换算公式y＝ax+b。
优选地，对重新测出标定后的气体浓度值显示输出。
优选地，所述电流信号为4-20mA。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，至少具有如下任意一项的有益效果：
1、本发明针对基于CAN通信协议的传感器，设计一套基于CAN通信协议的传感器标定系统及方法，读取CAN报文原始数据，并标定其转换公式中对应参数的标定系统。
2、本发明提供的基于CAN通信协议的传感器标定系统及方法，通过CAN通信协议，控制和提取传感器采集的原始数据，并通过相应的拟合算法，获得其信号转换公式中的对应参数，以调整传感器的测量精度及准确度的标定系统。
3、本发明提供的基于CAN通信协议的传感器标定系统及方法，只需要将传感器部分单独检测，操作简单，根据标准气体测得相关参数，反馈给二次设备进行调整，同时可读出实际对应电流值，更贴合第三方系统使用要求。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一优选实施例中所提供的基于CAN通信协议的传感器标定系统结构示意图。
图2为本发明一优选实施例中所提供的基于CAN通信协议的传感器标定方法流程图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于CAN通信协议的传感器标定系统，包括：可编程逻辑控制器(PLC)1、电流表2以及电脑主机(PC)3；其中：
可编程逻辑控制器(PLC)1上的CAN接口与传感器连接，进而通过CAN通信协议控制传感器并读取传感器测量气体相关值的原始数据，并在内部转换为通用电流信号；
可编程逻辑控制器(PLC)2上的DO接口与电流表2连接，以读取电流信号的实时输出值；
电脑主机(PC)3通过网线与可编程逻辑控制器(PLC)上的网口连接，进而读取传感器测量气体相关值的原始数据，并进一步进行处理分析。
作为一优选实施例，电流信号为4-20mA。
作为一优选实施例，传感器置于不同浓度下的标准气体中，通过可编程逻辑控制器(PLC)1得出传感器测得的各个标准气体浓度的原始数据，并通过网线输出给电脑主机(PC)3。
作为一优选实施例，电脑主机(PC)3将各标准气体浓度和传感器在各个标准气体浓度值下测出的原始数值进行拟合，作出拟合直线，将拟合直线的拟合公式参数代入可编程逻辑控制器(PLC)1中的换算公式中，重新测出标定后的气体浓度值。
作为一优选实施例，所述拟合直线的参数表达式采用最小二乘法拟合，即为：
y＝ax+b；
其中，a和b分别为拟合公式参数，
Figure BDA0002797573380000041
将拟合公式参数a和b代入可编程逻辑控制器中的换算公式y＝ax+b。
作为一优选实施例，基于CAN通信协议的传感器标定系统，还包括显示器4，显示器4与电脑主机(PC)3连接，显示处理分析结构。进一步地，所述处理分析结果为重新测出标定后的气体浓度值。
本发明实施例的另一个实施例，提供了一种基于CAN通信协议的传感器标定方法，如图2所示，包括：
将传感器设置于各个标准气体浓度值下，获取传感器在各个标准气体浓度值下测出的原始数值，并转换为通用电流信号；
对获取的传感器在各个标准气体浓度值下测出的原始数值进行处理分析，包括：
对各标准气体浓度值和传感器在各个标准气体浓度值下测出的原始数值作出拟合直线，将该直线的拟合公式参数代入可编程逻辑控制器中的换算公式中，重新测出标定后的气体浓度值。
作为一优选实施例，所述拟合直线的参数表达式采用最小二乘法拟合，即为：
y＝ax+b；
其中，a和b分别为拟合公式参数，
Figure BDA0002797573380000042
将拟合公式参数a和b代入可编程逻辑控制器中的换算公式y＝ax+b。
作为一优选实施例，对重新测出标定后的气体浓度值显示输出。
作为一优选实施例，电流信号为4-20mA。
本发明上述实施例提供的基于CAN通信协议的传感器标定系统及方法，通过CAN通信协议，控制和提取传感器采集的原始数据，并通过相应的拟合算法，获得其信号转换公式中的对应参数，以调整传感器的测量精度及准确度的标定系统。本发明上述实施例提供的基于CAN通信协议的传感器标定系统及方法，只需要将传感器部分单独检测，操作简单，根据标准气体测得相关参数，反馈给二次设备进行调整，同时可读出实际对应电流值，更贴合第三方系统使用要求。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种基于CAN通信协议的传感器标定系统，其特征在于，包括：可编程逻辑控制器、电流表以及电脑主机；其中：
所述可编程逻辑控制器上的CAN接口与传感器连接，通过CAN通信协议控制传感器并读取传感器测量气体相关值的原始数据，并在内部转换为通用电流信号；
所述可编程逻辑控制器上的DO接口与电流表连接，显示电流信号的实时输出值；
所述电脑主机通过网线与可编程逻辑控制器上的网口连接，读取传感器测量气体相关值的原始数据，并进行处理分析。
2.根据权利要求1所述的基于CAN通信协议的传感器标定系统，其特征在于，所述电流信号为4-20mA。
3.根据权利要求1所述的基于CAN通信协议的传感器标定系统，其特征在于，所述电脑主机对读取的传感器测量气体相关值的原始数据进行处理分析，包括：
采用各标准气体浓度值和传感器在各个标准气体浓度值下测出的原始数值作出拟合直线，将拟合直线的拟合公式参数代入可编程逻辑控制器中的换算公式中，重新测出标定后的气体浓度值。
4.根据权利要求3所述的基于CAN通信协议的传感器标定系统，其特征在于，所述拟合直线的参数表达式采用最小二乘法拟合，即为：
y＝ax+b；
其中，a和b分别为拟合公式参数，
Figure FDA0002797573370000011
将拟合公式参数a和b代入可编程逻辑控制器中的换算公式y＝ax+b。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于CAN通信协议的传感器标定系统，其特征在于，所述基于CAN通信协议的传感器标定系统，还包括显示器，所述显示其与电脑主机连接，显示处理分析结果。
6.一种基于CAN通信协议的传感器标定方法，其特征在于，包括：
将传感器设置于各个标准气体浓度值下，获取传感器在各个标准气体浓度值下测出的原始数值，并转换为通用电流信号；
对获取的传感器在各个标准气体浓度值下测出的原始数值进行处理分析，包括：
对各标准气体浓度值和传感器在各个标准气体浓度值下测出的原始数值作出拟合直线，将该直线的拟合公式参数代入可编程逻辑控制器中的换算公式中，重新测出标定后的气体浓度值。
7.根据权利要求6所述的基于CAN通信协议的传感器标定方法，其特征在于，所述拟合直线的参数表达式采用最小二乘法拟合，即为：
y＝ax+b；
其中，a和b分别为拟合公式参数，
Figure FDA0002797573370000021
将拟合公式参数a和b代入可编程逻辑控制器中的换算公式y＝ax+b。
8.根据权利要求6所述的基于CAN通信协议的传感器标定方法，其特征在于，对重新测出标定后的气体浓度值显示输出。
9.根据权利要求6所述的基于CAN通信协议的传感器标定方法，其特征在于，所述电流信号为4-20mA。
CN202011337446.5A 2020-11-25 2020-11-25 一种基于can通信协议的传感器标定系统及方法 Pending CN112557593A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011337446.5A CN112557593A (zh) 2020-11-25 2020-11-25 一种基于can通信协议的传感器标定系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011337446.5A CN112557593A (zh) 2020-11-25 2020-11-25 一种基于can通信协议的传感器标定系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112557593A true CN112557593A (zh) 2021-03-26

Family

ID=75043639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011337446.5A Pending CN112557593A (zh) 2020-11-25 2020-11-25 一种基于can通信协议的传感器标定系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112557593A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113533641A (zh) * 2021-06-04 2021-10-22 浙江力夫传感技术有限公司 一种气体传感器的标定和校准方法及系统
CN115314339A (zh) * 2022-08-04 2022-11-08 潍柴动力股份有限公司 Can通道标定量的查重方法、查重装置、处理器与车辆

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113533641A (zh) * 2021-06-04 2021-10-22 浙江力夫传感技术有限公司 一种气体传感器的标定和校准方法及系统
CN115314339A (zh) * 2022-08-04 2022-11-08 潍柴动力股份有限公司 Can通道标定量的查重方法、查重装置、处理器与车辆
CN115314339B (zh) * 2022-08-04 2023-06-23 潍柴动力股份有限公司 Can通道标定量的查重方法、查重装置、处理器与车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112557593A (zh) 一种基于can通信协议的传感器标定系统及方法
CN203443606U (zh) 一种室内污染气体浓度监测装置
CN110614539B (zh) 一种数控机床主轴状态在线实时监测分析方法
CN106290744A (zh) 尾气分析仪校准装置
CN114199962B (zh) 一种用于畜禽舍内有害气体分析监测系统
CN208239436U (zh) 一种水质氨氮检测系统
CN206114627U (zh) 尾气分析仪校准装置
CN111751049A (zh) 机械指针式仪表自动检测装置和检测方法
CN112113703A (zh) 一种发动机压力传感器测试装置
CN215678257U (zh) 一种基于can通信协议的传感器标定系统
CN213689514U (zh) 气体检测设备参数监测及标定系统
CN104835300B (zh) 多种气体检测报警器自动检测系统及方法
CN219122391U (zh) 一种电流传感器在线检测系统
CN106568535B (zh) 一种机动车尾气排放温度传感器的精度检测系统
CN210894193U (zh) 一种发电厂水汽系统在线pH表的准确性检验系统
CN217687601U (zh) Mcu温度传感器ate设备
CN113804595B (zh) 一种多参数空气质量监测系统
CN205879781U (zh) 一种红外线水分仪测量误差自动判定及显示装置
CN212904778U (zh) 常用气体传感器校准系统
CN205808983U (zh) 窑用在线检测木材含水率分析仪
CN201476810U (zh) 一种实用自动校正仪表的装置
CN114235181A (zh) 一种用于rfid无线无源测温芯片的安装定位系统
CN109271948B (zh) 一种基于聚类算法的多通道远程振动信号监示系统及监测方法
CN105424229A (zh) 适用于近红外仪的压力检测装置及其检测方法
CN203838519U (zh) 一种基于plc的气动测量仪控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination