基于LabVIEW的传感器静态标定数据处理软件设计(2)
时间:2018-07-13 09:23 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
传感器标定就是利用精度高一级的标准器具对传感器进行定度的过程，从而确立传感器输出量和输入量之间的对应关系。同时也确定不同使用条件下的误差关系。 标定的基本方法就是利用一种标准设备生产的已知非电量（如标准力、压力、位移等）作为输入量，输入待标定的传感器，得到传感器的输出量。然后将传感器的输出量与输入的标准量作比较，从而获得一系列校准数据或标定曲线。有时输入的标准量利用标准传感器检测而得，这时的标定实质上是待标定传感器与标准传感器之间的比较[1]。 为了保证各种被测量量值的一致性和准确性，很多国家都建立了一系列计量器具（包括传感器）检定的组织、规程和管理办法。我国由国家计量局、中国计量科学研究院和部、省、市计量部门以及一些企业的计量站进行制定和实施。国家计量局（89年后由国家技术监督局）制定和发布了力值、长度、压力、温度等一系列计量器具规程，并于85年9月公布了“中华人民共和国计量法”。 工程测量中传感器的标定，应在与其使用条件相似的环境下进行。为获得高的标定精度，应将传感器及其配用的电缆（尤其像电容式、压电式传感器等）、放大器等测试系统一起标定。 根据系统的用途，输入可以是静态的也可以是动态的。因此传感器的标定有静态和动态标定二种。 传感器的静态标定是在静态标准条件下进行的[2]，是指在没有加速度，冲击（除非这些参数本身就是被测物理量）及环境温度一般为室温（20±5）℃，相对湿度不大于85％，大气压力为（101±7）kPa的情况下。在这种稳定条件下测量传感器的特性，包括线性度，灵敏度，滞后性，重复性，以及误差等特性[1]。 通常传感器的静态标定步骤如下[3]： （1）将传感器的全量程分为若干等间距点； （2）根据传感器的量程分点情况，由小到大逐渐一点一点地输入标准量值，记录各输入对应的输出值； （3）将输入值由大到小一点一点减小，同时记录下与各输入值相对应的输出值； （4）按（2）、（3）所述过程，对传感器进行正反行程往复循环多次测试，将得到的输出输入测试数据用表格列出或作出曲线； （5）对测试数据进行必要的处理，根据处理结果就可以确定传感器的线性度，灵敏度，滞后性，重复性等性能指标。 在标定传感器时，是根据实验数据确定传感器的各项指标，实际上也是确定传感器的测量精度。所以在标定传感器时，所用的测量仪器的精度至少要比被标定的传感器的精度高一个等级[8]，应符合国家计量量值传递的规定，或经过计量部门的检定合格。 1.2 LabVIEW简介 LabVIEW是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言LabVIEW 提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在 LabVIEW 中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制[9][10]。LabVIEW有很多优点，在以下特殊领域其特点尤其突出。 （1）快速开发[12]：LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如万用表、示波器）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在 LabVIEW 中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过在前后面板上的编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G代码。LabVIEW 的图形化源代码在某种程度上和流程图相类似，因此又被称作程序框图代码。根据一些项目统计，完成一个功能类似的大型应用软件，熟练的LabVIEW程序员所需的开发时间，大概只是熟练的C程序员所需时间的1/5左右，极大的缩短了开发程序所需要的时间。所以，如果项目开发时间紧张，应该优先考虑使用LabVIEW，以缩短开发时间[11][12]。 (责任编辑：qin) |