CN114111669A - 一种用于传感器的标定装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于传感器的标定装置及方法，包括壳体、标定组件、定位组件以及驱动组件；所述壳体包括用于容纳驱动组件、定位组件和标定组件的腔体；通过标定组件和驱动组件中的驱动尺孔、安装座、定位尺孔以及脉冲驱动源的配合实现对待标定的传感器的标定，并且本发明结构简单，携带方便，可以进行远程或现场标定，具有良好的市场前景。

Description

一种用于传感器的标定装置及方法

技术领域

本发明涉及传感器标定领域，具体涉及一种用于传感器的标定装置及方法。

背景技术

由于传感器工作时是将物理世界被感知的参数与自身的电学信号、光学信号等一一对应，得到对应的标定曲线，标定曲线的准确度直接决定了传感器的精度；但是在传感器的使用过程中，感知器件会产生老化，真实的对应曲线往往会随环境的变化等主客观因素影响发生变化，而这时如果仍然沿用原来的标定曲线，那么得到的数据就不再准确，传感器对外表现的精度也会降低。

现有技术中，位移传感器需要重新标定时，往往采取将位移传感器拆回试验室并采用更高一级精度的设备进行标定，可是当位移传感器安装的环境比较恶劣，或者所处环境偏远，不便于运输时，拆回试验室进行标定的方法就不再可行。

因此急需一种携带方便、可以远程或者现场对位移传感器进行标定的装置。

发明内容

本发明目的在于提供一种携带方便、可以远程或者现场对位移传感器进行标定的装置，具体方案如下：

一种用于传感器的标定装置，包括壳体、标定组件、定位组件以及驱动组件；

所述壳体包括用于容纳驱动组件、定位组件和标定组件的腔体；

所述标定组件包括用于安装待标定传感器的安装座、尺体以及可拆卸式设置在尺体上且同长度方向设置的标定尺，尺体上沿其长度方向并列设置多个驱动齿孔，标定尺上沿其长度方向并列设置多个标定齿孔；尺体可滑动式设置在壳体的腔体内；所述安装座固定设置在尺体上，所述传感器安装座用于实现待标定传感器和尺体的同步动作；

所述定位组件包括定位座、定位驱动件和第一卡接块，定位座设置在壳体上，第一卡接块通过定位驱动件活动式设置在定位座上，定位驱动件能带动第一卡接块动作实现与驱动齿孔和/或标定齿孔的脱离或卡合；

所述驱动组件包括分别与尺体连接的标定驱动件和回位驱动件，标定驱动件用于驱动尺体在腔体内滑动来实现标定；回位驱动件用于带动尺体回位。

优选的，所述驱动组件包括脉冲驱动源、转动盘、连杆和滑动组件；所述脉冲驱动源设置在壳体上；所述转动盘与脉冲驱动源连接且通过脉冲驱动源驱动实现旋转；所述连杆的一端铰接设置在转动盘上，另一端铰接设置在滑动组件上；所述滑动组件能在腔体内滑动且其上设有能与驱动齿孔相卡合的卡接部位。

优选的，所述滑动组件包括滑动块以及驱动块，所述滑动块与连杆连接且其可滑动式设置在腔体内；驱动块包括驱动座以及第二卡接块，驱动座设置在滑动块上，第二卡接块可伸缩式设置在驱动座上且与驱动齿孔相匹配。

优选的，所述第二卡接块与驱动座还包括动力件，第二卡接块通过动力件设置在驱动座上，动力件动作带动第二卡接块与驱动齿孔之间脱离或卡合。

优选的，还包括控制装置，所述控制装置包括电控板、位置传感器一和位置传感器二，所述位置传感器一和位置传感器二分别位于标定尺的初始位置和末端位置；所述定位驱动件、标定驱动件、脉冲驱动源、动力件、位置传感器一以及位置传感器二均与电控板连接，实现电控板控制定位驱动件、标定驱动件、脉冲驱动源以及动力件的动作；所述脉冲驱动源转动的圈数与定位组件运动的定位尺孔的数量成正比，所述脉冲驱动源转动的圈数为整数；

所述壳体上还设有均与电控板连接的天线以及数据传输口。

优选的，所述回位驱动件包括回位弹性件，所述回位弹性件的两端分别连接壳体和滑动组件，通过回位弹性件带动滑动组件以及与滑动组件卡合的标定组件回位。

优选的，所述回位驱动件还包括导柱，所述导柱的一端连接壳体且其长度方向沿标定组件的移动方向设置；所述回位弹性件套设在导柱上。

优选的，所述壳体中的腔体与外界完全密封，且壳体上设有缓冲调整装置；

优选的，所述缓冲调整装置包括阀体、密封件以及调节件，所述阀体设置在壳体上且阀体上设有连通腔体和外界的通孔。所述密封件通过调节件可调式设置在通孔处，实现通孔过气量的调节。

优选的，所述调节件包括固定螺栓以及调节螺栓，所述密封件的一端通过固定螺栓固定在阀体上，所述密封件的另外一端通过调节螺栓可调式设置在阀体上，实现调节密封件和通孔形成的过气通道的大小。

优选的，所述标定装置还包括辅助密封件、开关、和指示灯，所述辅助密封件包括收纳在收纳槽a的防尘密封链a和收纳在收纳槽b的防尘密封链b，所述收纳槽a和收纳槽b均固定设置在主体上，所述防尘密封链a和防尘链密封b均滑动设置在主体上且分别与安装座相连；使得安装座在随尺体进行同步运动时，使得壳体处于密封状态，且防止灰尘落入装置；所述开关用于控制标定装置的开启或关闭，所述指示灯用于显示标定装置的工作状态。

优选的，所述标定装置上还设置有三轴倾角传感器，用于调整整个装置的水平位置以及垂直位置。

一种用于传感器的标定方法，使用上述标定装置进行标定，具体包括以下步骤：

S1：将待标定传感器安装在所述装置的安装座上；

S2：通过云服务器或者数据接口发送数据至主控板；

S3：主控板控制驱动组件带动尺体发生位移；

S4：驱动组件中脉冲驱动源转动的圈数受主控板控制，并且脉冲驱动源转动的圈数与定位组件运动的定位尺孔的数量成正比；所以尺体移动的距离x由脉冲电机转动的圈数换算成定位尺孔的数量乘以齿距得到，此时待标定传感器与尺体同步运动得到位移值y，从而得到误差值x-y；

S5：当定位组件通过位置传感器二时，位置传感器二发送信号至主控板，主控板控制驱动组件停止驱动，并控制定位组件和驱动块分别缩回对应的定位座和驱动销座，尺体在回位驱动件的作用下最终回到初始位置，此时位置传感器一发送信号至主控板，主控板控制定位组件和驱动件回位。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果具体技术方案如下：

本发明采用了驱动装置、标定装置以及主体的组合，得到一种结构简单，方便携带的标定装置，解决了位移传感器运输困难、需要更高一级精度的设备进行标定的问题；其机理在于：所述标定装置中的标定尺上具有定位齿孔，且定位齿孔之间的距离为定值，脉冲驱动源转动的圈数与定位组件运动的定位尺孔的数量成正比，且脉冲驱动源转动的圈数为整数，当脉冲驱动源转动的圈数确定时，尺体移动的距离x由脉冲电机转动的圈数换算成定位尺孔的数量乘以齿距得到，此时只需要将待标定传感器安装在该装置的尺体上与尺体同步运动并由待标定传感器得到位移值y，就可以得到误差值x-y，技术人员根据得到的误差值并对待标定的位移传感器的标定曲线进行调整。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例1中标定装置的整体结构示意图(部分外壳拆掉)；

图2是图1的正面结构示意图；

图3是图1的整体图；

图4是图1中的滑动组件剖视图；

图5是图1中的定位组件剖视图；

图6是图1中的缓冲调整装置剖视图；

其中，1-壳体，1.1-缓冲调整装置，1.1.1-密封件，1.1.2-通孔，1.1.3-调节螺栓，1.1.4-固定螺栓，1.1.5-阀体，1.2-辅助密封件，1.3-开关，1.4-数据传输口，1.5-指示灯，1.6-天线，2-尺体，2.1-驱动齿孔，2.2-标定尺，2.3-标定齿孔，2.4-安装座，3.1-转动盘，3.2-滑动组件，3.2.1-驱动座，3.2.2-第二卡接块，3.2.3-动力件，3.3-导柱，3.4-回位弹性件，3.5-连杆，3.6-脉冲驱动源，4-定位组件，4.1-定位驱动件，4.2-第一卡接块，4.3-定位座，5.1-位置传感器二，5.2-主控板，5.3-位置传感器一，6-待标定传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

一种用于传感器的标定装置，详见图1-3，包括壳体1、标定组件、定位组件4以及驱动组件；

所述壳体1包括用于容纳驱动组件、定位组件4和标定组件的腔体；

所述标定组件包括用于安装待标定传感器的安装座2.4、尺体2以及可拆卸式设置在尺体2上且同长度方向设置的标定尺2.2，尺体2上沿其长度方向并列设置多个驱动齿孔2.1，标定尺2.2上沿其长度方向并列设置多个标定齿孔2.3；尺体2可滑动式设置在壳体1的腔体内；所述安装座2.4固定设置在尺体2上，所述传感器安装座2.4用于实现待标定传感器和尺体2同步动作；

所述定位组件4包括定位座4.3、定位驱动件4.1和第一卡接块4.2，详见图5，定位座4.3设置在壳体1上，第一卡接块4.2通过定位驱动件4.1活动式设置在定位座4.3上，定位驱动件4.1能带动第一卡接块4.2动作实现与驱动齿孔2.1和/或标定齿孔2.3的脱离或卡合；

所述驱动组件包括分别与尺体2连接的标定驱动件和回位驱动件，标定驱动件用于驱动尺体2在腔体内滑动来实现标定；回位驱动件用于带动尺体2回位。

优选的，所述驱动组件包括脉冲驱动源3.6(此处优选脉冲步进电机)、转动盘3.1、连杆3.5和滑动组件3.2；所述脉冲驱动源3.6设置在壳体1上；所述转动盘3.1与脉冲驱动源3.6连接且通过脉冲驱动源3.6驱动实现旋转；所述连杆3.5的一端铰接设置在转动盘3.1上，另一端铰接设置在滑动组件3.2上；所述滑动组件3.2能在腔体内滑动且其上设有能与驱动齿孔2.1相卡合的卡接部位。

优选的，所述滑动组件3.2包括滑动块以及驱动块，所述滑动块与连杆3.5连接且其可滑动式设置在腔体内；驱动块详见图4，其包括驱动座3.2.1以及第二卡接块3.2.2，驱动座3.2.1设置在滑动块上，第二卡接块3.2.2可伸缩式设置在驱动座3.2.1上且与驱动齿孔2.1相匹配。

优选的，所述第二卡接块3.2.2与驱动座3.2.1还包括动力件3.2.3，第二卡接块3.2.2通过动力件3.2.3设置在驱动座3.2.1上，动力件3.2.3动作带动第二卡接块3.2.2与2.1驱动齿孔之间脱离或卡合。

优选的，所述标定装置，还包括控制装置，所述控制装置包括电控板、位置传感器一5.3和位置传感器二5.1，所述位置传感器一5.3和位置传感器二5.1分别位于标定尺2.2的初始位置和末端位置；所述定位驱动件4.1、标定驱动件、脉冲驱动源3.6、动力件3.2.3、位置传感器一5.3以及位置传感器二5.1均与电控板连接，实现电控板控制定位驱动件4.1、标定驱动件、脉冲驱动源3.6以及动力件3.2.3的动作；所述脉冲驱动源转动的圈数与定位组件运动的定位尺孔的数量成正比，所述脉冲驱动源转动的圈数为整数；

优选的，所述壳体1上还设有均与电控板连接的天线1.6以及数据传输口1.4。

优选的，所述回位驱动件包括回位弹性件3.4，所述回位弹性件3.4的两端分别连接壳体1和滑动组件3.2，通过回位弹性件3.4带动滑动组件3.2以及与滑动组件3.2卡合的标定组件回位。

优选的，所述回位驱动件还包括导柱3.3，所述导柱3.3的一端连接壳体1且其长度方向沿标定组件的移动方向设置；所述回位弹性件3.4套设在导柱3.3上。

优选的，所述壳体1中的腔体与外界完全密封，且壳体1上设有缓冲调整装置1.1，详见图6；

优选的，所述缓冲调整装置1.1包括阀体1.1.5、密封件1.1.1以及调节件，所述阀体1.1.5设置在壳体1上且阀体1.1.5上设有连通腔体和外界的通孔1.1.2。所述密封件1.1.1通过调节件可调式设置在通孔1.1.2处，实现通孔1.1.2过气量的调节。

优选的，所述调节件包括固定螺栓1.1.4以及调节螺栓1.1.3，所述密封件1.1.1的一端通过固定螺栓1.1.4固定在阀体1.1.5上，所述密封件1.1.1的另外一端通过调节螺栓1.1.3可调式设置在阀体1.1.5上，实现调节密封件1.1.1和通孔1.1.2形成的过气通道的大小。

优选的，所述标定装置还包括辅助密封件1.2、开关1.3、和指示灯1.5，所述辅助密封件包括收纳在收纳槽a的防尘密封链a和收纳在收纳槽b的防尘密封链b，所述收纳槽a和收纳槽b均固定设置在主体上，所述防尘密封链a和防尘链密封b均滑动设置在主体上且分别与安装座相连；使得安装座在随尺体进行同步运动时，使得壳体处于密封状态，且防止灰尘落入装置；所述开关用于控制标定装置的开启或关闭，所述指示灯用于显示标定装置的工作状态。

优选的，所述标定装置上还设置有三轴倾角传感器，用于调整整个装置的水平位置以及垂直位置。

使用上述标定装置进行标定，具体包括以下步骤：

S1：将待标定传感器6安装在所述装置的安装座2.4上；

S2：通过云服务器或者数据接口发送数据至主控板5.2；

S3：主控板5.2控制驱动组件带动尺体2发生位移；

S4：驱动组件中脉冲驱动源转动的圈数受主控板控制，并且脉冲驱动源转动的圈数与定位组件运动的定位尺孔的数量成正比；所以尺体2移动的距离x由脉冲电机转动的圈数换算成定位尺孔的数量乘以齿距得到，此时待标定传感器6与尺体2同步运动得到位移值y，从而得到误差值x-y；

S5：当定位组件4通过位置传感器二5.1时，位置传感器二5.1发送信号至主控板5.2，主控板5.2控制驱动组件停止驱动，并控制定位组件4和驱动块分别缩回对应的定位座4.3和驱动销座，尺体2在回位驱动件的作用下最终回到初始位置，此时位置传感器一5.3发送信号至主控板5.2，主控板5.2控制定位组件4和驱动件回位。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于传感器的标定装置，其特征在于，包括壳体、标定组件、定位组件以及驱动组件；

所述壳体包括用于容纳驱动组件、定位组件和标定组件的腔体；

所述标定组件包括用于安装待标定传感器的安装座、尺体以及可拆卸式设置在尺体上且同长度方向设置的标定尺，尺体上沿其长度方向并列设置多个驱动齿孔，标定尺上沿其长度方向并列设置多个标定齿孔；尺体可滑动式设置在壳体的腔体内；所述安装座固定设置在尺体上，所述传感器安装座用于实现待标定传感器和尺体的同步动作；

所述定位组件包括定位座、定位驱动件和第一卡接块，定位座设置在壳体上，第一卡接块通过定位驱动件活动式设置在定位座上，定位驱动件能带动第一卡接块动作实现与驱动齿孔和/或标定齿孔的脱离或卡合；

所述驱动组件包括分别与尺体连接的标定驱动件和回位驱动件，标定驱动件用于驱动尺体在腔体内滑动来实现标定；回位驱动件用于带动尺体回位。

2.根据权利要求1所述的一种用于传感器的标定装置，其特征在于，所述驱动组件包括脉冲驱动源、转动盘、连杆和滑动组件；所述脉冲驱动源设置在壳体上；所述转动盘与脉冲驱动源连接且通过脉冲驱动源驱动实现旋转；所述连杆的一端铰接设置在转动盘上，另一端铰接设置在滑动组件上；所述滑动组件能在腔体内滑动且其上设有能与驱动齿孔相卡合的卡接部位。

3.根据权利要求2所述的一种用于传感器的标定装置，其特征在于，所述滑动组件包括滑动块以及驱动块，所述滑动块与连杆连接且其可滑动式设置在腔体内；驱动块包括驱动座以及第二卡接块，驱动座设置在滑动块上，第二卡接块可伸缩式设置在驱动座上且与驱动齿孔相匹配。

4.根据权利要求3所述的一种用于传感器的标定装置，其特征在于，所述第二卡接块与驱动座还包括动力件，第二卡接块通过动力件设置在驱动座上，动力件动作带动第二卡接块与驱动齿孔之间脱离或卡合。

5.根据权利要求4所述的一种用于传感器的标定装置，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置包括电控板、位置传感器一和位置传感器二，所述位置传感器一和位置传感器二分别位于标定尺的初始位置和末端位置；所述定位驱动件、标定驱动件、脉冲驱动源、动力件、位置传感器一以及位置传感器二均与电控板连接，实现电控板控制定位驱动件、标定驱动件、脉冲驱动源以及动力件的动作；所述脉冲驱动源转动的圈数与定位组件运动的定位尺孔的数量成正比，所述脉冲驱动源转动的圈数为整数；

所述壳体上还设有均与电控板连接的天线以及数据传输口。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的一种用于传感器的标定装置，其特征在于，所述回位驱动件包括回位弹性件，所述回位弹性件的两端分别连接壳体和滑动组件，通过回位弹性件带动滑动组件以及与滑动组件卡合的标定组件回位。

7.根据权利要求6所述的一种用于传感器的标定装置，其特征在于，所述回位驱动件还包括导柱，所述导柱的一端连接壳体且其长度方向沿标定组件的移动方向设置；所述回位弹性件套设在导柱上。

8.根据权利要求1所述的一种用于传感器的标定装置，其特征在于，所述壳体中的腔体与外界完全密封，且壳体上设有缓冲调整装置；

所述缓冲调整装置包括阀体、密封件以及调节件，所述阀体设置在壳体上且阀体上设有连通腔体和外界的通孔。所述密封件通过调节件可调式设置在通孔处，实现通孔过气量的调节。

9.根据权利要求8所述的一种用于传感器的标定装置，其特征在于，所述调节件包括固定螺栓以及调节螺栓，所述密封件的一端通过固定螺栓固定在阀体上，所述密封件的另外一端通过调节螺栓可调式设置在阀体上，实现调节密封件和通孔形成的过气通道的大小。

10.一种用于传感器的标定方法，其特征在于，使用根据权利要求5-9所述的一种用于传感器的标定装置进行标定，具体包括以下步骤：

S1：将待标定传感器安装在所述装置的安装座上；

S2：通过云服务器或者数据接口发送数据至主控板；

S3：主控板控制驱动组件带动尺体发生位移；

S4：驱动组件中脉冲驱动源转动的圈数受主控板控制，并且脉冲驱动源转动的圈数与定位组件运动的定位尺孔的数量成正比；所以尺体移动的距离x由脉冲电机转动的圈数换算成定位尺孔的数量乘以齿距得到，此时待标定传感器与尺体同步运动得到位移值y，从而得到误差值x-y；

S5：当定位组件通过位置传感器二时，位置传感器二发送信号至主控板，主控板控制驱动组件停止驱动，并控制定位组件和驱动块分别缩回对应的定位座和驱动销座，尺体在回位驱动件的作用下最终回到初始位置，此时位置传感器一发送信号至主控板，主控板控制定位组件和驱动件回位。

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