CN117938157A - 模拟输入模块的校准系统及方法、上位机、模拟输入模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟输入模块的校准系统及方法、上位机、模拟输入模块，该模拟输入模块的校准系统包括基准源模块、以及上位机，其中基准源模块与所述模拟输入模块的各通道通信连接；上位机分别通过串口与所述基准源模块、以及模拟输入模块通信连接，所述上位机被配置为：控制所述基准源模块向所述模拟输入模块的当前通道发送模拟信号；获取所述模拟输入模块在当前通道采样到的采样值；根据所述采样值以及模拟信号，确定当前通道的线性化关键点；将当前通道的线性化关键点发给模拟输入模块；其中，所述基准源模块被配置为：接收所述上位机发送模拟信号的指令；将所述模拟信号发送给所述模拟输入模块。

Description

模拟输入模块的校准系统及方法、上位机、模拟输入模块

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种模拟输入模块的校准系统及方法、上位机、模拟输入模块。

背景技术

现有的校准方法通常只包括一次校准过程，由于模拟输入模块(通常为模拟量输入板卡)各通道的硬件参数存在差异，导致有些通道可以满足要求，有些通道不能满足要求，进而导致模拟输入模块的精度较低。因此需要提供一种方案解决模拟输入模块的校准效率较低且校准精度较低的问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供了一种模拟输入模块的校准系统及方法、上位机、模拟输入模块，旨在解决模拟输入模块的校准效率较低且校准精度较低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种模拟输入模块的校准系统，所述模拟输入模块的校准系统包括：

基准源模块，与所述模拟输入模块的各通道通信连接；

上位机，分别通过串口与所述基准源模块、以及模拟输入模块通信连接，所述上位机被配置为：

控制所述基准源模块向所述模拟输入模块的当前通道发送模拟信号；

获取所述模拟输入模块在当前通道采样到的采样值；

根据所述采样值以及模拟信号，确定当前通道的线性化关键点；

将当前通道的线性化关键点发给模拟输入模块；

其中，所述基准源模块被配置为：接收所述上位机发送模拟信号的指令；将所述模拟信号发送给所述模拟输入模块。

优选地，在所述模拟输入模块的校准系统中，所述模拟输入模块的通道为多个，所述基准源模块与所述模拟输入模块的多个通道分别通信连接。

优选地，在所述模拟输入模块的校准系统中，所述所述模拟输入模块的通道为六个。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于模拟输入模块的校准方法，用于上位机，所述上位机分别通过串口与所述基准源模块、以及模拟输入模块通信连接，包括如下步骤：

控制所述基准源模块向所述模拟输入模块的当前通道发送模拟信号；

获取所述模拟输入模块在当前通道采样到的采样值；

根据所述采样值以及模拟信号，确定当前通道的线性化关键点；

将当前通道的线性化关键点发给模拟输入模块。

优选地，在所述用于模拟输入模块的校准方法中，所述根据所述采样值以及模拟信号，确定当前通道的线性化关键点的步骤，包括：

根据所述采样值以及模拟信号，确定所述采样值和所述模拟信号的分段线性图；

根据所述分段线性图，确定当前通道的线性化关键点。

优选地，在所述用于模拟输入模块的校准方法中，所述控制所述基准源模块向所述模拟输入模块的当前通道发送模拟信号的步骤，具体为：

控制所述基准源模块预设顺序向所述模拟输入模块的当前通道间隔发送预设的模拟信号。

优选地，在所述用于模拟输入模块的校准方法中，所述预设顺序为呈渐大或呈渐小排布。

为了实现上述目的，本发明提供了一种上位机，所述上位机包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的用于模拟输入模块的校准方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的用于模拟输入模块的校准方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种模拟输入模块，所述模拟输入模块采用上述的用于模拟输入模块的校准方法进行校准；所述模拟输入模块还被配置为：

响应于所述模拟输入模块的预设通道接收到模拟信号，根据存储的所述预设通道对应的关键点，确定对应的补偿值；

根据所述补偿值，对所述模拟输入模块与所述模拟信号对应的输出值进行补偿。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明通过上位机发送控制基准源模块向所述模拟输入模块的当前通道发送模拟信号的指令，基准源模块接收到上位机发送的指令后向所述模拟输入模块的当前通道发送模拟信号；上位机获取所述模拟输入模块在当前通道采样到的采样值，根据所述采样值以及模拟信号，确定当前通道的线性化关键点；将当前通道的线性化关键点发给模拟输入模块，如此模拟输入模块可以根据关键点来确定补偿值，如此实现模拟输入模块的校准效率高且校准精度高。

附图说明

图1是本发明模拟输入模块的校准系统一实施例的示意图；

图2为本发明模拟输出和通道采样值一实施例的曲线图；

图3为本发明用于模拟输入模块的校准方法第一实施方式的流程示意图；

图4为本发明用于模拟输入模块的校准方法第二实施方式的流程示意图；

图5为本发明上位机在第一实施例的示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

1-基准源模块；2-上位机；3-模拟输入模块。

具体实施方式

本发明实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本发明实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本发明提供一种模拟输入模块的校准系统，请参阅图1以及图2，该模拟输入模块的校准系统包括基准源模块1、以及上位机2，其中基准源模块1与所述模拟输入模块3的各通道通信连接；上位机2分别通过串口与所述基准源模块1、以及模拟输入模块3通信连接，所述上位机2被配置为：控制所述基准源模块1向所述模拟输入模块3的当前通道发送模拟信号；获取所述模拟输入模块3在当前通道采样到的采样值；根据所述采样值以及模拟信号，确定当前通道的线性化关键点；将当前通道的线性化关键点发给模拟输入模块3；其中，所述基准源模块1被配置为：接收所述上位机2发送模拟信号的指令；将所述模拟信号发送给所述模拟输入模块3。

上位机2发送控制基准源模块1向所述模拟输入模块3的当前通道发送模拟信号的指令，基准源模块1接收到上位机2发送的指令后向所述模拟输入模块3的当前通道发送模拟信号；上位机2获取所述模拟输入模块3在当前通道采样到的采样值，根据所述采样值以及模拟信号，确定当前通道的线性化关键点；将当前通道的线性化关键点发给模拟输入模块3，如此模拟输入模块3可以根据关键点来确定补偿值，如此解决了模拟输入模块3的校准效率较低且校准精度较低的问题。

更具体地，所述模拟输入模块3的通道为多个，所述基准源模块1与所述模拟输入模块3的多个通道分别通信连接。需要说明的是，在模拟输入模块3的一个通道校准完成后切换到下一通道继续校准，直至所有通道均校准完成。在本实施例中模拟输入模块3的通道为六个，在其他实施例中，可以根据具体需要进行设定。这主要是因为每个通道的偏差值并不相同。

为了解决上述问题，本实施方式涉及一种用于模拟输入模块的校准方法，可以应用于上位机2，所述上位机2分别通过串口与所述基准源模块1、以及模拟输入模块3通信连接。

需要说明的是，本实施例提供的用于模拟输入模块的校准方法包括上述模拟输入模块的校准系统的实施例，上述模拟输入模块的校准系统的有益效果可以应用于该用于模拟输入模块的校准方法；同样地，上述模拟输入模块的校准系统的实施例包括该用于模拟输入模块的校准方法的实施例，该用于模拟输入模块的校准方法的有益效果也可以应用于上述模拟输入模块的校准系统。

下面对本发明第一实施方式的用于模拟输入模块的校准方法的实现细节进行说明，以下内容仅为方便理解而提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施方式的具体流程如图3所示，具体包括：

步骤S210，控制所述基准源模块1向所述模拟输入模块3的当前通道发送模拟信号；

应该理解的是，上位机2通过第一串口与模拟输入模块3通信连接，上位机2通过第二串口与基准源模块1通信连接，通过第二串口控制基准源模块1发送一组制定的模拟信号，通过第二串口能够到待校准模块的量程上下限和通道数量以及各通道的模拟信号值。

具体地，控制所述基准源模块1预设顺序向所述模拟输入模块3的当前通道间隔发送预设的模拟信号。

所述预设顺序为呈渐大或呈渐小排布。在本实施例中，上位机2通过第二串口控制基准源模块1从小到大按照预设间隔输出一组指定的模拟信号。

步骤S220，获取所述模拟输入模块3在当前通道采样到的采样值；

应该理解的是，上位机2通过第一串口获取模拟输入模块3当前通道的采样值，即为未补偿前的实际值。如图2所示，图2中纵轴为采样值，横轴为上述模拟信号的值(模拟输出)。

步骤S230，根据所述采样值以及模拟信号，确定当前通道的线性化关键点；

应该理解的是，通过采样值以及模拟信号，可以得到分段的线性化图(曲线图)，如图2所示，如此可以得到一些拐点，将这些拐点作为线性化的关键点。另外还可以通过逐点比较法，找到线性化关键点。

步骤S240，将当前通道的线性化关键点发给模拟输入模块3。

应该理解的是，上位机2将线性化关键点发给模拟输入模块3存储即可，如此模拟输入模块3可以通过线性化关键点进行数据校准。

如图4所示，本发明提供的用于模拟输入模块的校准方法的第二实施方式。

基于第一实施方式，所述步骤S230包括：

步骤S231，根据所述采样值以及模拟信号，确定所述采样值和所述模拟信号的分段线性图；

步骤S232，根据所述分段线性图，确定当前通道的线性化关键点。

为了实现上述目的，本发明还提供一种上位机2，如图5所示，该计算机设备包括至少一个处理器401；以及，与所述至少一个处理器401通信连接的存储器402；其中，所述存储器402存储有可被所述至少一个处理器401执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器401执行，以使所述至少一个处理器401能够执行上述用于模拟输入模块的校准方法。

其中，存储器402和处理器401采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器401和存储器402的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器401处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器401。

处理器401负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器402可以被用于存储处理器401在执行操作时所使用的数据。

为了实现上述目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述用于模拟输入模块的校准方法。

即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-On ly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明还提供一种模拟输入模块3，所述模拟输入模块3采用上述的用于模拟输入模块的校准方法进行校准；所述模拟输入模块3还被配置为：

响应于所述模拟输入模块3的预设通道接收到模拟信号，根据存储的所述预设通道对应的关键点，确定对应的补偿值；

根据所述补偿值，对所述模拟输入模块3与所述模拟信号对应的输出值进行补偿。

需要说明的是，本实施例提供的模拟输入模块3包括上述用于模拟输入模块的校准方法的实施例，上述用于模拟输入模块的校准方法的有益效果可以应用于该模拟输入模块3；同样地，上述用于模拟输入模块的校准方法的实施例包括该模拟输入模块3的实施例，该模拟输入模块3的有益效果也可以应用于上述模拟输入模块的校准方法。

本发明通过上位机2发送控制基准源模块1向所述模拟输入模块的当前通道发送模拟信号的指令，基准源模块1接收到上位机2发送的指令后向所述模拟输入模块的当前通道发送模拟信号；上位机2获取所述模拟输入模块在当前通道采样到的采样值，根据所述采样值以及模拟信号，确定当前通道的线性化关键点；将当前通道的线性化关键点发给模拟输入模块，如此模拟输入模块可以根据关键点来确定补偿值，如此实现模拟输入模块的校准效率高且校准精度高。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，可以做出其它不同形式的变化或变动，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种模拟输入模块的校准系统，其特征在于，包括：

基准源模块，与所述模拟输入模块的各通道通信连接；

上位机，分别通过串口与所述基准源模块、以及模拟输入模块通信连接，所述上位机被配置为：

控制所述基准源模块向所述模拟输入模块的当前通道发送模拟信号；

获取所述模拟输入模块在当前通道采样到的采样值；

根据所述采样值以及模拟信号，确定当前通道的线性化关键点；

将当前通道的线性化关键点发给模拟输入模块；

其中，所述基准源模块被配置为：接收所述上位机发送模拟信号的指令；将所述模拟信号发送给所述模拟输入模块。

2.如权利要求1所述的模拟输入模块的校准系统，其特征在于，所述模拟输入模块的通道为多个，所述基准源模块与所述模拟输入模块的多个通道分别通信连接。

3.如权利要求1所述的模拟输入模块的校准系统，其特征在于，所述所述模拟输入模块的通道为六个。

4.一种用于模拟输入模块的校准方法，用于上位机，其特征在于，所述上位机分别通过串口与所述基准源模块、以及模拟输入模块通信连接，包括如下步骤：

控制所述基准源模块向所述模拟输入模块的当前通道发送模拟信号；

获取所述模拟输入模块在当前通道采样到的采样值；

根据所述采样值以及模拟信号，确定当前通道的线性化关键点；

将当前通道的线性化关键点发给模拟输入模块。

5.如权利要求4所述的用于模拟输入模块的校准方法，其特征在于，所述根据所述采样值以及模拟信号，确定当前通道的线性化关键点的步骤，包括：

根据所述采样值以及模拟信号，确定所述采样值和所述模拟信号的分段线性图；

根据所述分段线性图，确定当前通道的线性化关键点。

6.如权利要求4所述的用于模拟输入模块的校准方法，其特征在于，所述控制所述基准源模块向所述模拟输入模块的当前通道发送模拟信号的步骤，具体为：

控制所述基准源模块预设顺序向所述模拟输入模块的当前通道间隔发送预设的模拟信号。

7.如权利要求6所述的用于模拟输入模块的校准方法，其特征在于，所述预设顺序为呈渐大或呈渐小排布。

8.一种上位机，其特征在于，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求4至7任意一项所述的用于模拟输入模块的校准方法。

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4至7任意一项所述的用于模拟输入模块的校准方法。

10.一种模拟输入模块，其特征在于，所述模拟输入模块采用如权利要求4至7任意一项所述的用于模拟输入模块的校准方法进行校准；所述模拟输入模块还被配置为：

响应于所述模拟输入模块的预设通道接收到模拟信号，根据存储的所述预设通道对应的关键点，确定对应的补偿值；

根据所述补偿值，对所述模拟输入模块与所述模拟信号对应的输出值进行补偿。