一种等流量PID控制的流量传感器校验方法技术

技术编号:21475418 阅读:78 留言:0更新日期:2019-06-29 03:59
本发明专利技术公开了一种等流量PID控制的流量传感器校验方法,所述校验方法包括以下步骤:步骤1):检查比例阀是否关死;步骤2):开始校验操作,依次校验按流量进行划分的X个目标点;步骤3):针对每一个目标点的目标流量采用PID控制以达到稳定流量值;步骤4):重复X次步骤3),流量值记录X个值,电压值记录X个值;步骤5):依次校验完毕X个目标点后,判断X个目标点校验记录的数值是否单调。本发明专利技术实现简单,不需要复杂的数学模型,能精准的描绘电压‑流量曲线。

【技术实现步骤摘要】
一种等流量PID控制的流量传感器校验方法
本专利技术属于传感器校验
,具体地,本专利技术涉及一种等流量PID控制的流量传感器校验方法。
技术介绍
目前市场上的呼吸机,由于采用的流量传感器种类比较多,大部分流量传感器不能直接读出流量值,一定流量通过时只能读出对应的电压值,所以需要用标准设备对此种流量传感器就行校验,记录不同流量对应的电压值制作表格,写入内存,呼吸机正常工作时,通过查表获取当前流量值,因此衍生出的校验方法也多种多样,没有统一的校验方法,这样,当生产呼吸设备的企业需要校验流量传感器功能时,就没有技术和试验依据。目前比较常见的一种校验方法是固定电压校验法,具体方法就是给呼吸器前端比例阀加等步进的固定电压,使比例阀保持不同开度,流量稳定后读取流量传感器的电压值。由于一般流量传感器电压值与流量值在小流量时并非线性关系,这种校验方法不能保证小流量时校验的准确性,流量监测的准确性直接影响呼吸机潮气量的计算,从而对呼吸机性能精度造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种等流量PID控制的流量传感器校验方法,此方法适用于各种不同类型的流量传感器,无论传感器电压与流量值之间是否为线性关系,此方法都适用,这个方法的优点是实现简单,不需要复杂的数学模型,能精准的描绘电压-流量曲线。为达到上述目的,本专利技术采用了如下的技术方案:一种等流量PID控制的流量传感器校验方法,所述校验方法包括如下步骤:步骤1):关闭比例阀,采集呼吸管路中流量值,如果流量值大于设定值则认为比例阀未关死导致有气体流出,发出相应的提示,如果流量值小于设定值则认定比例阀已关死,进行步骤2);步骤2):开始校验操作,依次校验按流量进行划分的X个目标点;步骤3):针对每一个目标点的目标流量采用PID控制以达到稳定流量值,当误差值小于0.1L/min时即目标流量达到稳定流量值,分别记录此时的流量值及对应的电压值,为了确保精度,防止波动干扰,要每隔4-8ms采样记录一次,共采样15-30次,流量值记录15-30个值,电压值记录15-30个值,各取平均值,得到该目标点的流量值和对应的电压值;其中,误差值=目标流量-真实流量,积分控制量=积分控制量+积分系数*误差值;积分系数根据不同系统进行调节;步骤4):重复X次步骤3),流量值记录X个值,电压值记录X个值,流量值与电压值一一对应;步骤5):依次校验完毕X个目标点后,判断X个目标点校验记录的数值是否单调:即,从第一个点至最后一个点,相邻两个点中,前一个点的流量值及对应电压值是否小于后一个点的流量值及对应电压值,若前一个点的流量值及对应电压值均小于后一个点的流量值及对应电压值,则说明校验记录的数值为单调,将该X个目标点的校验记录的流量值和对应的电压值一一对应以备查询使用;若X个目标点的校验记录的数值中,有任何相邻两个点中前一个点的流量值及对应电压值不小于后一个点的流量值及对应电压值,则说明校验记录的数值不单调,则重复步骤2)-5)。优选地,所述步骤2)中,所校验的X个目标点的具体数量为40个,其中:初始目标流量为0.5L/min,即第一个目标点,为了保证小流量时的精确性,第1-10个目标点步进采用1L/min,即0.5L/min、1.5L/min、2.5L/min……;第10-30个目标点步进采用3L/min,第30-40个目标点步进采用8L/min。优选地,所述步骤3)中,共采样20次。根据本专利技术的一个优选实施例,本专利技术所公开的一种等流量PID控制的流量传感器校验方法,整个校验方法过程主要分为六步:一、检查比例阀是否能关死;二、开始校验,总共分为40个点;三、PID调节控制流量;四、分别记录流量及对应的AD值;五、判断校验记录的数值是否单调;六、将数据写入EEPROM并读出数据。具体地,第一步:关闭比例阀,采集呼吸管路中流量值,如果流量值大于设定值则认为比例阀未关死导致有气体流出,发出相应的提示,如果流量值小于设定值则认定能进行第二步;第二步:开始校验,进入for循环,总共校验40个点,初始目标流量为0.5L/min,即第一个点,为了保证小流量时的精确性,前10个点步进采用1L/min,即0.5L/min、1.5L/min、2.5L/min……,第10到30个点步进采用3L/min,最后10个点步进采用8L/min;第三步:在for循环里,针对目标流量采用while循环来进行PID控制达到稳定流量值,PID控制每6ms一次,当误差值小于0.1L/min每分钟时跳出while循环,误差值=目标流量-真实流量,积分控制量=积分控制量+积分系数*误差值;积分系数根据不同系统进行调节;第四步:当流量稳定后,程序跳出while循环后,分别记录此时的流量值及流量传感器对应的电压值(AD值),分别记录20个点然后取平均值;第五步:判断校验记录的数值是否单调,即第一个点的流量值及对应电压值(AD)是否小于第二个点的流量值及对应电压值(AD值),此次类推进行判断,若不满足则检验失败,若校验记录的数值是单调则进行第六步;第六步:将记录的每组流量值及电压值分别写入EEPROM,然后从EEPROM中分别读出并写入数组,以备查询使用。此校验程序结束。本专利技术采用等流量PID控制的方法就行流量传感器校验,通过PID控制,目标控制量是流量,持续调节呼吸机前段比例阀电压,使通过流量传感器的流量保持一定,此时读取流量传感器的电压值并记录,采用这种校验方法,可以针对小流量时精确经验,例如进行0.5L、1L、1.5L……等流量间隔校验,保证小流量校验的精确性。具体实施方式下面以具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1一种等流量PID控制的流量传感器校验方法,所述校验方法包括如下步骤:步骤1):关闭比例阀,采集呼吸管路中流量值,如果流量值大于设定值则认为比例阀未关死导致有气体流出,发出相应的提示,如果流量值小于设定值则认定比例阀已关死,进行步骤2);步骤2):开始校验操作,依次校验按流量进行划分的40个目标点;初始目标流量为0.5L/min,即第一个目标点,为了保证小流量时的精确性,第1-10个目标点步进采用1L/min,即0.5L/min、1.5L/min、2.5L/min……;第10-30个目标点步进采用3L/min,第30-40个目标点步进采用8L/min;步骤3):针对每一个目标点的目标流量采用PID控制以达到稳定流量值,当误差值小于0.1L/min时即目标流量达到稳定流量值,分别记录此时的流量值及对应的电压值;此时记录流量值及电压值时,为了确保精度,防止波动干扰,要每隔6ms采样记录一次,流量值记录20个值取平均值,电压值记录20个值取平均值。其中,误差值=目标流量-真实流量,积分控制量=积分控制量+积分系数*误差值;积分系数根据不同系统进行调节;步骤4):重复40次步骤3),流量值记录40个值,电压值记录40个值,流量值与电压值一一对应;步骤5):依次校验完毕40个目标点后,判断40个目标点校验记录的数值是否单调:即,从第一个点至最后一个点,相邻两个点中,前一个点的流量值及对应电压值是否小于后一个点的流量值及对应电压值,若前一个点的流量值及对应电压值均小于后一个点的流量值及对应电压值,则说明校验记录的数值为单调,将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等流量PID控制的流量传感器校验方法,所述校验方法包括如下步骤:步骤1):关闭比例阀,采集呼吸管路中流量值,如果流量值大于设定值则认为比例阀未关死导致有气体流出,发出相应的提示,如果流量值小于设定值则认定比例阀已关死,进行步骤2);步骤2):开始校验操作,依次校验按流量进行划分的X个目标点;步骤3):针对每一个目标点的目标流量采用PID控制以达到稳定流量值,当误差值小于0.1L/min时即目标流量达到稳定流量值,分别记录此时的流量值及对应的电压值,为了确保精度,防止波动干扰,要每隔4‑8ms采样记录一次,共采样15‑30次,流量值记录15‑30个值,电压值记录15‑30个值,各取平均值,得到该目标点的流量值和对应的电压值;其中,误差值=目标流量‑真实流量,积分控制量=积分控制量+积分系数*误差值;积分系数根据不同系统进行调节;步骤4):重复X次步骤3),流量值记录X个值,电压值记录X个值,流量值与电压值一一对应;步骤5):依次校验完毕X个目标点后,判断X个目标点校验记录的数值是否单调:即,从第一个点至最后一个点,相邻两个点中,前一个点的流量值及对应电压值是否小于后一个点的流量值及对应电压值,若前一个点的流量值及对应电压值均小于后一个点的流量值及对应电压值,则说明校验记录的数值为单调,将该X个目标点的校验记录的流量值和对应的电压值一一对应以备查询使用;若X个目标点的校验记录的数值中,有任何相邻两个点中前一个点的流量值及对应电压值不小于后一个点的流量值及对应电压值,则说明校验记录的数值不单调,则重复步骤2)‑5)。...

【技术特征摘要】
1.一种等流量PID控制的流量传感器校验方法,所述校验方法包括如下步骤:步骤1):关闭比例阀,采集呼吸管路中流量值,如果流量值大于设定值则认为比例阀未关死导致有气体流出,发出相应的提示,如果流量值小于设定值则认定比例阀已关死,进行步骤2);步骤2):开始校验操作,依次校验按流量进行划分的X个目标点;步骤3):针对每一个目标点的目标流量采用PID控制以达到稳定流量值,当误差值小于0.1L/min时即目标流量达到稳定流量值,分别记录此时的流量值及对应的电压值,为了确保精度,防止波动干扰,要每隔4-8ms采样记录一次,共采样15-30次,流量值记录15-30个值,电压值记录15-30个值,各取平均值,得到该目标点的流量值和对应的电压值;其中,误差值=目标流量-真实流量,积分控制量=积分控制量+积分系数*误差值;积分系数根据不同系统进行调节;步骤4):重复X次步骤3),流量值记录X个值,电压值记录X个值,流量值与电压值一一对应;步骤5):依次校验完毕X个目标点后,判断X个目标点校验记录的数值是否单调:即,从第一个...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱月
申请(专利权)人:北京谊安医疗系统股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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