CN112611485A - 一种降落伞开伞力传感器线性度的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降落伞开伞力传感器线性度的确定方法，该方法包括以下步骤：1)获取降落伞开伞力传感器的校准数据，包括：被测力值x_i和电量输出y_i；2)根据校准测试数据计算以下参量；3)根据参量确定降落伞测力传感器的拟合直线方程；4)将各个输入值x_i代入步骤3)中的拟合直线方程，得到理论拟合直线的各点数值，依次找出校准数据值与上述理论拟合直线相应点数值之间的偏差，获得最大偏差；5)根据最大偏差与传感器满量程完成线性度计算。本发明提供了一种提高力传感器测量精度和输出灵敏度的计算方法，保证力传感器所在系统的正常可靠工作，提高力传感器所在系统的整体精度。

Description

一种降落伞开伞力传感器线性度的确定方法

技术领域

本发明涉及力传感器测试技术，尤其涉及一种降落伞开伞力传感器线性度的确定方法。

背景技术

降落伞开伞力传感器是一个完整的测力装置,它能把被测力值的大小转换为与之有确定对应关系的有用电量输出,以满足过程控制的要求，但实际降落伞开伞力传感器的输出电量不可能丝毫不差的反应被测力值的变化，总存在一定的误差，这就需要用非线性误差的大小来衡量力传感器精度的高低，目前使用的是理论线性度又称绝对线性度，通常取零点0％作为理论直线的起始点，满量程输出100％作为终止点，这两点的连线即为理论直线。此方法拟合的直线非线性误差较大，降低了降落伞开伞力传感器输出精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种降落伞开伞力传感器线性度的确定方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种降落伞开伞力传感器线性度的确定方法，包括以下步骤：

1)获取降落伞开伞力传感器的校准数据，包括：被测力值x_i和电量输出y_i；其中，i＝1,2,3，……，n；

2)根据校准测试数据计算以下参量：

∑x_i＝x₁+x₂+…+x_n；

∑y_i＝y₁+y₂+...+y_n；

∑x_iy_i＝x₁y₁+x₂y₂+...+x_ny_n；

∑x² _i＝x₁ ²+x₂ ²+x₃ ²+...+x_n ²；

3)根据参量确定降落伞测力传感器的拟合直线方程

y＝kx+b；

其中，

4)将各个输入值x_i代入步骤3)中的拟合直线方程，得到理论拟合直线的各点数值，依次找出校准数据值与上述理论拟合直线相应点数值之间的偏差，获得最大偏差；

5)根据最大偏差与传感器满量程完成线性度计算。

按上述方案，所述步骤1)中，n≥40。

本发明产生的有益效果是：

本发明提供了一种提高力传感器测量精度和输出灵敏度的计算方法，利用校准数据综合求得力传感器的拟合直线，相比现有方法，可以更准确地反映被测力值与电量之间的关系，保证力传感器所在系统的正常可靠工作，提高力传感器所在系统的整体精度。此方法也可用于其它类型的传感器(救生伞、阻力伞、投物伞等使用力传感器)线性度的计算，提高传感器精度，社会效益显著。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种降落伞开伞力传感器线性度的确定方法，包括以下步骤：

1)获取降落伞开伞力传感器的校准数据，包括：被测力值x_i和电量输出y_i；其中，i＝1,2,3，……，n；(通常n≥40)

2)根据校准测试数据计算以下参量：

∑x_i＝x₁+x₂+...+x_n；

∑y_i＝y₁+y₂+...+y_n；

∑x_iy_i＝x₁y₁+x₂y₂+...+x_ny_n；

∑x² _i＝x₁ ²+x₂ ²+x₃ ²+...+x_n ²；

3)根据参量确定降落伞测力传感器的拟合直线方程

y＝kx+b；

其中，

4)将各个输入值x_i代入步骤3)中的拟合直线方程，得到理论拟合直线的各点数值，依次找出校准数据值与上述理论拟合直线相应点数值之间的偏差，获得最大偏差；

5)根据最大偏差与传感器满量程完成线性度计算。

下面举一实例用最小二乘法线性度来求降落伞测力传感器的拟合直线方程例如：50KN拉力传感器的校准数据如表1

为了求得拟合直线方程，必须先求k和b中的值之和，从上表中给出的数据可知,试验次数为44次，所求各值如下：

将上述数据代入步骤3)的k和b的表达式中，便得到

k＝0.079696；

b＝0.471367

于是得到拟合直线方程为

y_i＝0.079696x_i+0.471367；

再将各个输入值x_i代入上式就得到理论拟合直线的各点数值，

x<sub>i</sub>	0	10	20	30	40	50
							y<sub>i</sub>	0.471367	1.268327	2.065287	2.862247	3.659207	4.456167

依次找出校准值与上述理论拟合直线相应点数值之间的偏差为0.001258、0.000452、0.001037、0.000622、0.000043、0.001833，用传感器的非线性误差公式e_f

通常用相对误差表示其大小，相对应的最大偏差与传感器满量程(F.S.)输出值比(％)。

式中：e_f为非线性误差，即线性度；Δmax为输出平均值与理论值之间的最大偏差

ΔF.S.为传感器满量程输出平均值

此传感器的非线性误差为：

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种降落伞开伞力传感器线性度的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取降落伞开伞力传感器的校准数据，包括：被测力值x_i和电量输出y_i；其中，i＝1,2,3，……，n；

2)根据校准测试数据计算以下参量：

∑x_i＝x₁+x₂+...+x_n；

∑y_i＝y₁+y₂+...+y_n；

∑x_iy_i＝x₁y₁+x₂y₂+...+x_ny_n；

∑x²i＝x₁ ²+x₂ ²+x₃ ²+...+x_n ²；

3)根据参量确定降落伞测力传感器的拟合直线方程

y＝kx+b；

其中，

4)将各个输入值x_i代入步骤3)中的拟合直线方程，得到理论拟合直线的各点数值，依次找出校准数据值与上述理论拟合直线相应点数值之间的偏差，获得最大偏差；

5)根据最大偏差与传感器满量程完成线性度计算。

2.根据权利要求1所述的降落伞开伞力传感器线性度的确定方法，其特征在于，n≥40。

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