一种基于线位移传感器分辨力测试装置的测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及线位移测量技术领域，特别涉及一种基于线位移传感器分辨力测试装置的测量方法。测试装置包括底座、方形支架、被测线位移传感器、一体化线缆、线膨胀杆、加热棒、L型支架、数据处理及显示单元和智能温度控制器等。测试装置可以对线膨胀杆进行加热并产生微小位移，并通过数据处理及显示单元采集位移数据，形成设定温度

【技术实现步骤摘要】
一种基于线位移传感器分辨力测试装置的测量方法


[0001]本专利技术涉及线位移测量
，特别涉及一种基于线位移传感器分辨力测试装置的测量方法。

技术介绍

[0002]位移测量在工程实践中有着广泛的应用。通常位移测量是通过线位移传感器实现的。衡量一个线位移传感器的优劣需要涉及到一系列技术指标，在某些极端应用场景下，也会出现对线位移传感器(以下简称传感器)的某个指标(比如分辨力指标)有很高要求的情况。传感器的分辨力是指在传感器的测量范围内，传感器产生示值输出变化的最小输入量变化值。也就是说，在传感器的某一非零位置处，如果输入量从开始缓慢微小递进变化，当输入变化值未超过某个数值时，传感器的示值输出不会发生变化，即此时传感器对输入量的微小变化是分辨不出来的。只有当输入量的递进变化累计超过某个阈值时，传感器的示值输出才会发生变化，这个阈值就是该传感器的分辨力。显然，传感器的分辨力越高，阈值就会越小，那么用于测量分辨力的装置就必须能够输出更小的步进量(比如为阈值的十分之一)，才能实现正常测量。这就会造成在某些需要超高分辨力的极端场合，找不到更高等级的测量装置去测量这个阈值。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术存在的现有技术线位移传感器超高分辨力测量难度大，成本高的问题，本专利技术提供一种可测量超高分辨力的线位移传感器分辨力测量方法。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种基于线位移传感器分辨力测试装置的测量方法，测试装置包括底座、方形支架、被测线位移传感器、一体化线缆、线膨胀杆、加热棒、L型支架、数据处理及显示单元和智能温度控制器；
[0006]其中线位移传感器包括下盖、上盖、PCBA核心板、摄像头模组、标尺、排插线缆、航空插座、导杆、固定端头；
[0007]其中摄像头模组自带灯光；
[0008]其中PCBA核心板用于图像识别及原始数据传输；
[0009]其中排插线缆连接PCBA核心板和航空插座，用于线位移传感器的供电及数据传输；
[0010]其中固定端头与导杆螺纹连接且用螺纹厌氧胶固化；
[0011]其中固定端头、L形支架和方形支架均为陶瓷材质；
[0012]其中导杆、标尺和底座均为殷钢材质；
[0013]线位移传感器的一端通过下盖上的安装孔与方形支架作螺纹紧固连接，另一端通过固定端头上的安装孔与线膨胀杆作螺纹紧固连接，加热棒通过自带的凸起螺纹嵌入在线膨胀杆上，线膨胀杆通过螺钉固定在L型支架上，方形支架和L型支架均通过螺钉固定在底
座上；
[0014]线位移传感器经通过一体化线缆与数据处理及显示单元电连接，加热棒附带线缆中的发热线及热电偶与智能温度控制器电连接；
[0015]数据处理及显示单元主要用于处理线位移传感器发送过来的标尺刻度信息，并经过滤波算法后将标尺刻度信息以刻度示值的形式显示出来；
[0016]智能温度控制器用于精密控制加热棒的温度，通过附带线缆中的热电偶获取加热棒的实时温度信息，通过附带线缆中的发热线精密控制加热棒的温度为设定温度；
[0017]测量方法包括以下步骤：
[0018]步骤一:将被测传感器安装在测试装置上；
[0019]步骤二:将一体化线缆分别连接被测传感器上的航空插座和数据处理及显示单元上；
[0020]步骤三:将加热棒附带线缆中的发热线及热电偶分别连接在智能控制器上；
[0021]步骤四:启动数据处理及显示单元，确认设备工作正常；
[0022]步骤五：启动智能温度控制器，确认设备工作正常；
[0023]步骤六:调节智能温度控制器上的功能按键使得设定温度达到测试所需数值，同时确认该设定温度符合线膨胀杆所用材料规定的温度范围，在此温度范围内线膨胀杆的膨胀系数保持不变；
[0024]步骤七:仔细观察加热过程，直到确认实时温度的波动处在设定温度的
±
0.1℃以内；
[0025]步骤八:记录此时智能温度控制器上的设定温度数值，和数据处理及显示单元所显示的传感器刻度示值，从而获得坐标点[设定温度,刻度示值]；
[0026]步骤九:调节功能按键使得设定温度＝上次设定温度+温度增量，循环重复步骤六、步骤七、步骤八，直至获得所需N对坐标点；
[0027]步骤十:将以上N对坐标点连成曲线，获得设定温度
‑
刻度示值曲线图并判断：
[0028]a)如果曲线呈水平线，说明加热棒温度发生变化了，但线位移传感器输出的刻度示值却始终未发生变化，说明线膨胀杆的线膨胀量太小，需要提高温度增量，或者更换线膨胀系数更大的材料；
[0029]b)如果曲线呈倾斜线，说明加热棒每次的温度变化，都带来了线位移传感器的刻度变化，说明了线膨胀杆的膨胀量太大，需要减小温度增量，或者更换线膨胀系数更小的材料；
[0030]c)如果曲线呈阶梯形，即每一个台阶平台上至少有2个数据，每次台阶跳跃都是一次完成，没有中间值，则说明线膨胀杆材料及测试选择的温度增量都比较合适；
[0031]步骤十一:根据以上阶梯曲线的数据来计算分辨力。
[0032]作为本专利技术的一种实施例，步骤十一中，计算分辨力的方法为：获取阶梯曲线上的每个台阶的台阶值，然后依据上述台阶值的算术平均值计算分辨力。
[0033]作为本专利技术的另一种实施例，步骤十一中，计算分辨力的方法为：按最大累计输入位移及台阶数来计算分辨力，其中，分辨力＝传感器刻度示值累计增量/台阶数。
[0034]可选的，测试所需温度范围为20～100℃。
[0035]有益效果：
[0036](1)本专利技术提供了一种线位移传感器分辨力测量方法和测试装置，通过对线膨胀杆加热产生微小距离，获得设定温度
‑
刻度示值曲线，从而计算出线位移传感器的分辨力，为线位移传感器的分辨力测量(特别是超高分辨力测量)提供了帮助：
[0037](2)本专利技术的测试装置中采用线膨胀杆作为位移输入结构，线膨胀杆的可选范围广，而加热棒连接智能温度控制器，能够较好地控制温度增量，控制精度高，因此本专利技术的测试装置为实现超高分辨力的测量提供了一种解决方案；
[0038](3)本专利技术的一种线位移传感器分辨力测量方法和测试装置也可以用于研发人员内测，避免在产品研发过程中频繁外测，可缩短研发时间，并节约大量研发经费。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0040]图1为本专利技术的线位移传感器分辨力测量方法的测试装置的结构示意图；
[0041]图2为设定温度
‑
刻度示值曲线示意图，显示了该曲线可能出现的(a)(b)(c)三种情况；
[0042]图3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于线位移传感器分辨力测试装置的测量方法，其特征在于:测试装置包括底座(1)、方形支架(2)、被测线位移传感器(3)、一体化线缆(4)、线膨胀杆(5)、加热棒(6)、L型支架(7)、数据处理及显示单元(8)和智能温度控制器(9)；其中线位移传感器(3)包括下盖(301)、上盖(302)、PCBA核心板(303)、摄像头模组(304)、标尺(305)、排插线缆(306)、航空插座(307)、导杆(308)、固定端头(309)；其中摄像头模组(304)自带灯光；其中PCBA核心板(303)用于图像识别及原始数据传输；其中排插线缆(306)连接PCBA核心板(303)和航空插座(307)，用于线位移传感器(3)的供电及数据传输；其中固定端头(309)与导杆(308)螺纹连接且用螺纹厌氧胶固化；其中固定端头(309)、L形支架(7)和方形支架(2)均为陶瓷材质；其中导杆(308)、标尺(305)和底座(1)均为殷钢材质；线位移传感器(3)的一端通过下盖(301)上的安装孔与方形支架(2)作螺纹紧固连接，另一端通过固定端头(309)上的安装孔与线膨胀杆(5)作螺纹紧固连接，加热棒(6)通过自带的凸起螺纹嵌入在线膨胀杆(5)上，线膨胀杆(5)通过螺钉固定在L型支架(7)上，方形支架(2)和L型支架(7)均通过螺钉固定在底座(1)上；线位移传感器(3)经通过一体化线缆(4)与数据处理及显示单元(8)电连接，加热棒(6)附带线缆中的发热线及热电偶与智能温度控制器(9)电连接；数据处理及显示单元(8)主要用于处理线位移传感器(3)发送过来的标尺刻度信息，并经过滤波算法后将标尺刻度信息以刻度示值的形式显示出来；智能温度控制器(9)用于控制加热棒(6)的温度；测量方法包括以下步骤：步骤一:将被测传感器(3)安装在测试装置上；步骤二:将一体化线缆(4)分别连接被测传感器(3)上的航空插座(307)和数据处理及显示单元(8)上；步骤三:将加热棒(6)附带线缆中的发热线及热电偶分别连接在智能控制器(9)上；步骤四:启动数据处理及显示单元(8)，确认...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡圩，胡敬礼，
申请(专利权)人：上海筑邦测控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：