专利名称：一种修正压力采集系统传感器精度的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及压カ校准及远程测控技术领域，尤其ー种利用PVC数据表，通过互联网修正压カ采集系统传感器精度的系统。
背景技术：
压カ采集系统由多路压カ传感器组成。压カ扫描式压カ采集仪器在风洞实验中主要用于翼型表面压カ分布、洞壁压カ的測量。由于各种原因在压カ传感器采集数据过程中会存在误差，所以要在预设的周期内对压カ采集系统传感器的精度进行校准和修正。现在国内外对压カ采集系统传感器精度的校准和修正方面进行了许多研究，特别是用标 准PVC数据表替代压カ校准源的方法，通过远程测控技术对压カ传感器进行修正达到保证测量精度的目的。例如1、申请号为200610088029. 5的中国专利“压カ传感器误差修正方法”，对压カ传感器零位失调、温度漂移、非线性三项误差进行修正，但是此专利技术无法修正压カ采集系统传感器的精度。2、《中国科技信息》杂志2010年04期发表了题为《多通道压カ传感器自动校准系统研制》的论文，介绍了ー种多通道压カ传感器自动校准系统，这是ー种基于计算机終端技术的压力传感器自动校准系统，可实现对多路传感器同时进行自动校准。但是此项技术需要配备氮气瓶、真空泵、高精度压カ控制器等，所需的设备多且复杂，而且不能通过互联网对压力采集系统传感器的精度进行修正。3、申请号为201020189756. 2的中国专利“ー种压カ校准数据转换数据表的装置”，提供ー种用P-V-C数据表对測量现场安装的压カ传感器进行校准。但是此装置无法将P-V-C数据表转换为标准气压来驱动包括有多路压カ传感器的压カ采集系统。4、申请号为201110332582. X的中国专利“一种远程校准智能压カ传感器系统”，将P-V-Ce lij|N数据表中的Ve Kj|N数据输出经过D/A变换器输出电压，进而驱动压缩泵输出气压，经气路对智能压カ传感器分段加压，实施校准后生成ー个新的智能压カ传感器P-V-Ce |N数据表来置換原先的智能压カ传感器P-V-Cssn数据表，从而保障智能压カ传感器校准后的精度工作在合格范围内。但是此装置只适合对单只智能压カ传感器的校准，无法用PVC数据表通过互联网修正压カ采集系统传感器的精度。
发明内容为了克服现有技术无法用PVC数据表通过互联网修正压カ采集系统传感器的精度的不足，本发明提供ー种修正压カ采集系统传感器精度的系统，利用标准PVC数据表逐级增加精度等级的特点，不断增加标准PVC数据表精度等级，并对超差传感器进行修正，直到修正后超差传感器的精度达到规定的要求。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是包括标准压力源、PVC数据表存储器、エ业控制机、压カ采集精度修正模块、互联网服务器、PVC数据表气压输出系统和压カ采集系统。标准压力源生成不同量程和精度等级的标准数据表，包括气压值和对应的电压值、系数值；存储在PVC数据表存储器中，压カ采集系统采集到各个压カ传感器数据表，包括气压值和对应的电压值、系数值，依次通过互联网服务器、压カ采集精度修正模块，传输至エ业控制机，エ业控制机判定各个压カ传感器的精度等级，并针对超出误差要求的压カ传感器发送更高精度的标准数据表，通过PVC数据表气压输出系统输出对应的压カ给压カ采集系统，修正该压カ传感器的精度等级。所述的PVC数据表气压输出系统包括单片机、高速DA转换器、行程流量控制模块和微型蠕动泵，标准数据表中的电压值通过单片机传输至高速DA转换器，转换成直流电压，由行程流量控制模块输出稳定精细调节信号驱动微型蠕动泵输出压力，通过气路施加在压カ采集系统中，压カ采集系统得到气压值和对应得电压值、系数值，制作成压カ传感器修正后的数据表，单片机通过互联网服务器得到行程流量反馈量，控制行程流量控制模块输出。上述系统的检定流程包括以下步骤 I)标准压力源输出N个稳定气压P标准N，同时对应有V
标准N矛ロ C标准N 的输出，P标准
N=V；R准N*c标准N，其中，P标准标准压力源输出的N个气压值，V标准标准压力源输出的N个电压值，C 准N是标准压カ源内压カ传感器的N个标准系数值，将P N、ん准N、C _ N三组数据一一对应并制作成标准数据表PVCs^n，标准压カ源生成不同量程和精度等级的标准数据表PVC标准N ；2)压カ采集系统的每路压カ传感器中存储ー个压カ传感器PVC数据表，每个压力传感器数据表PVC传·Ν有P N> V Ν> CΝ, P器N*C传·Ν,其中P传感器Ν是压力传感器N个输入气压数据，压カ传感器两端N个电压数据，是压カ传感器N个压カ系数数据；3)在说明书中查询压カ采集系统L路传感器的精度，从PVC数据表存储器中调入比L路传感器PVCftsSN的精度高一个等级的PVC N到エ业控制机，用PVC N分别检定L路传感器的的精度等级；4)对于超出误差要求的M路压カ传感器，増加PVCe |N的精度等级，通过压カ采集精度修正模块、互联网服务器至PVC数据表气压输出系统；5)按照新的PVCe |N施加压力，压カ采集系统得到N个气压P<teN，同时对应有N个V修正N和N个C修正N，制作成修正后的数据表PVC修正N ；6)逐路将修正后的M路PVC<_IN通过互联网服务器和压カ采集精度修正模块传输至エ业控制机，按照新的PVCe |N对PVC进行精度等级检定，把达到精度要求的PVC<teN数据通过压カ采集精度修正模块采用最小二乗法求得直线拟合后，通过互联网服务器传输至压カ米集系统，将压力传感器中存储的C传更换为C修Jen ；7)重复步骤3)飞)，直到修正后超差传感器的精度达到要求。其中，L是大于16的任意自然数，其中L>=M>=T，N是大于2的任意自然数。标准压力源生成不同量程和精度等级的标准数据表PVC_N并由PVC数据表存储器存储；其特点是每个量程下的标准数据表从低到高分为7个不同的精度等级，对应有基本误差和PVC数据表精度，见表I ;表I精度等级 「0.2O. I Γ 0.05, Γ 0.03, Γ 0.02, 「0.01、 「0.005
基本误差±0.2 ' ±0.1 ±0.05 ±0.03 ±0.02、 ±0.01 ±0.005
PVC数据表精度_ PVC 标准 02 丨 PVC 标准 οι 丨 PVC 标准 005 PVC 标准 _003 I PVC^it002 I PVC 标准 OOi P Vし标准 0005 I本发明的有益效果是本发明用逐步提高PVC数据表精度等级的方法修正压カ采集系统超差传感器的精度，可省去氮气瓶、真空泵、高精度压カ控制器等外围设备，方法简单、成本低廉、效率较高工作方式灵活方便，节约了大量的人力、物カ和财力，降低了修正压力采集系统的成本，有一定的经济效益和社会效益。

图I是本发明的装置示意图(其中粗线是互联网，虚线是气路)； 图2是PVC数据表气压输出系统示意图(其中粗线是互联网，虚线是气路)。
具体实施方式
本发明包括标准压力源、PVC数据表存储器、エ业控制机、压カ采集精度修正模块、互联网服务器、PVC数据表气压输出系统、压カ采集系统。压カ采集系统由L路压カ传感器组成，每路压力传感器的存储器中存储具有输入特性的压カ传感器PVC传感器N数据表,姆个PVC传感器N数据表有ニ组P传感器N、V传感器N、C传感器系数N数据表数据，每组数据表有N个输入数据并符合传感器系数N， 其中 P传感器N 是压カ传感器N个输入气压数据，压カ传感器两端N个电压数据，压カ传感器N个压カ系数数据，将压カ采集系统的L路压カ传感器的PVC传数据表数据通过互联网服务器、压カ采集精度修正模块至エ业控制机，应用中国授权专利CN201020189756. 2名为“ー种压カ校准数据转换数据表的装置”的技术中的标准压力源、P-V-C数据表存储器和P-V-C数据表(又称PVC数据表)，启动标准压カ源输出N个稳定气压Ρ+_Ν，同时对应有V标准N矛ロ C标准系数N 的输出，付合P标准N=V标准N*C标准系数N，其中，P标准N是标准压カ源输出的N个气压值，标准压力源输出的N个电压值，标准压力源内高精度压カ传感器的N个标准系数值，将P
标准N、V标准N、C标准系数N 三组数据一一对应，并制成标准数据表PVCemN，PVC数据表存储器存储由标准压カ源生成的各种不同量程和精度等级具有输出特性的标准数据表PVCs^n，其特点是每个量程下的标准数据表从低到高分为7个不同的精度等级，所对应有基本误差和PVC数据表精度，见表I ;从PVC数据表存储器中调入比L路传感器的精度(以传感器精度是O. I等级为例)高一个等级的O. OSPVCi^itl5数据到エ业控制机，按以下步骤实施检定和修正a、按照国家规定检定压カ传感器的方法，用PVCft^itl5数据表数据按先后顺序分别对L路传感器的PVCftss,数据表数据进行精度检定，分别检定出L路压カ传感器数据的精度等级山、检定结果若有M路压カ传感器超出误差时，增加数据表数据精度等级到O. 03等级PVC
标准-O. 03， 通过压カ采集精度修正模块、互联网服务器至PVC数据表气压输出系统至单片机；C、用PVC _a(l3数据表中的电压数据表V C13电压数据至高速DA转换器输出直流电压至行程流量控制模块驱动微型蠕动泵输出气压PfMN，通过气路施加在压カ采集系统中M路超差传感器并行气路输入端，压カ传感器得到N个气压P 数据，同时有--对应的N个V<teN和N个C<teN数据，制成M路压カ传感器修正后的数
据表PVC<teN数据；d、按先后顺序逐路将修正后的M路PVC数据表通过互联网服务器、压カ采集精度修正模块至エ业控制机，按照国家规定的压カ传感器检定方法，用数据对M路修正后的PVC<teN数据表数据进行精度等级检定，把达到精度要求的传感器修正后的数据表PVC通过压カ采集精度修正模块，采用最小二乗法求得直线拟合后，通过互联网服务器至压カ采集系统按先后顺序对应将压力传感器存储器中的中的Cig差传感 组的数据表更换为数据表；e、还有T路超差传感器继续超差时 ，再増加一个数据表数据的精度等级到PVC _a(l2，对T路超差传感器按照a、b、c、d四个步骤实施修正……，直到修正后超差传感器的精度达到说明书的要求。(L是大于16的任意自然数，其中L>=M>=T，N是大于2的任意自然数)。所述的PVC数据表气压输出系统包括单片机、高速DA转换器、行程流量控制模块、微型蠕动泵。当压カ传感器的精度超差时，增加数据表Ρ |Ν数据精度等级通过压カ采集精度修正模块、互联网服务器至PVC数据表气压输出系统，用数据表中的电压数据表Via-Cltl3电压数据通过单片机至高速DA转换器，转换成直流电压至行程流量控制模块输出，稳定精细调节驱动微型蠕动泵输出Ν通过气路施加在压カ采集系统中超差传感器并行气路输入端，压カ传感器得到N个气压P<teN数据同时有一一对应的N个V<teN和N个C<teN数据，并制成M路压カ传感器修正后的数据表PVC数据至互联网服务器，单片机得到行程流量反馈量并控制行程流量控制模块输出。
以下结合附图和实施例对本发明进ー步说明。图I是本发明的装置示意图，选择L=256，N=10。压カ采集系统由256路压カ传感器组成，将压カ采集系统的256路压カ传感器的PVC传数据表数据通过型号是CHD485HUB的互联网服务器、型号是MSC1210-JCX的压カ采集精度修正模块至型号是IPC610的エ业控制机。从型号是MB85RC16的PVC数据表存储器中调入比256路采集系统传感器精度(O. I等级)高一个等级的O. 05级数据表PVCia^5数据到エ业控制机。按以下步骤实施检定和修正a、按照国家规定检定压カ传感器的方法用数据表数据按先后顺序分别对256路传感器的PVCftss,数据表数据进行精度检定，分别检定出256路压カ传感器数据Pftssitl的精度等级。b、检定结果还有12路压カ传感器超出误差，增加数据表数据精度等级到O. 03等级PVCia^3通过压カ采集精度修正模块、互联网服务器至PVC数据表气压输出系统至型号是T0P2009的单片机。C、用PVC标准_。.。3数据表中的电压数据表V标准_。.。3电压数据至型号是DA9238的高速DA转换器输出直流电压，至型号是BHBL6-S49-32B/MT的行程流量控制模块驱动型号是JCX-BS-14的微型蠕动泵输出气压Pfi^ 10,通过气路施加在压カ采集系统中12路超差传感器并行气路输入端，压カ传感器得到10个气压P<teN数据，同时有一一对应的10个10个CfteN数据，制成12路压カ传感器修正后的数据表PVC
数据；d、按先后顺序逐路将修正后的12路PVC数据表通过互联网服务器、压カ采集精度修正模块至エ业控制机，按照国家规定的压カ传感器检定方法，用PVCft^itl3数据对12路修正后的PVC数据表数据进行精度等级检定，把达到精度要求的传感器修正后数据表PVC通过压カ采集精度修正模块，采用最小二乗法求得直线拟合后通过互联网服务器至压カ米集系统按先后顺序对应将压力传感器存储器中的PVCgaftJgmtl中的c轺差传感器 10组的数据表更换为Cftesiutl数据表；e、还有2路超差传感器继续超差吋，再増加ー个数据表数据的精度等级到PVC _a(l2，并对2路超差传感器按照a、b、C、d四个步骤实施修正……，直到修正后超差传感器的精度达到说明书的要求。所述的PVC数据表气压输出系统包括型号是T0P2009的单片机、型号是DA9238的高速DA转换器、型号是BHBL6-S49-32B/MT的行程流量控制模块、型号是JCX-BS-14的微型蠕动泵。当压カ传感器的精度超出误差时，增加数据表数据精度等级通过压カ采集精度修正模块、互联网服务器至PVC数据表气压输出系统用PVCft^itl3数据表中的电压数据表V#*-0.03电压数据通过单片机至高速DA转换器转换成直流电压至行程流量控制模块输出，稳定精细调节驱动微型蠕动泵输出Ps^n通过气路施加在压カ采集系统中超差传感器并行气路输入端，压カ传感器得到N个气压P修正N数据同时有一一对应的N个V修正N和N个C修正系 Ν数据，并制成M路压カ传感器修正后的数据表PVC<teN数据至互联网服务器，单片机得到行程流量反馈量并控制行程流量控制模块输出。 本发明与现有技术相比具有以下显著的优点I)可以逐步用提高PVC数据表精度等级的方法逐等级修正压カ采集系统超差传感器的精度。2)提供每个量程下从低到高分为7个不同精度等级的PVC数据表。3)省去了要配备使用氮气瓶、真空泵、高精度压カ控制器等外围设备。4)方法简单、成本低廉、效率较高工作方式灵活方便。工作过程将压カ采集系统L路压カ传感器的PVC传数据表数据通过互联网服务器、压カ采集精度修正模块至エ业控制机。标准压力源输出N个稳定气压Pe |N，同时对
应有V 标准Nネロし标准系数N 的输出并符合P 标准N_ ,标准N*し标准系数N, ^ P标准N、V标准N、し标准系数N — 组数
据一一对应，并制成标准数据表PVCe |N。PVC数据表存储器存储由标准压カ源生成的各种不同量程和精度等级具有输出特性的标准数据表其特点是每个量程下的标准数据表从低到高分为7个不同的精度等级所对应有基本误差和PVC数据表精度。从PVC数据表存储器中调入比采集系统L路传感器精度(O. I等级)高一个等级的O. 05级数据表PVC-。.。5数据到エ业控制机。按以下步骤实施检定和修正a、按照国家规定检定压カ传感器的方法，用PVC__a(l5数据表数据按先后顺序分别对L路传感器的PVCftss,数据表数据进行精度检定，分别检定出L路压カ传感器数据的精度等级山、检定结果若有M路压カ传感器的精度超出误差时，增加数据表数据精度等级到O. 03等级PVC — n通过压カ采集精度修正模块、互联网服务器至PVC数据表气压输出系统至单片机；C、用PVCft^itl3数据表中的电压数据表电压数据至高速DA转换器驱动行程流量控制模块至微型蠕动泵输出气压Ps^n，通过气路施加在压カ采集系统中M路超差传感器并行气路输入端，压力传感器得到N个气压PiteN数据，同时有一一对应的N个V<teN和N个C<teN数据，并制成M路压カ传感器修正后的数据表PVC<teN数据；d、按先后顺序逐路将修正后的M路PVC<teN数据表通过互联网服务器至压カ采集精度修正模块至エ业控制机。按照国家规定的压カ传感器检定方法，用PVC_0.03数据对M路修正后的PVC N数据表数据进行精度等级检定，把达到精度要求的传感器修正后数据表PVC数据通过压カ采集精度修正模块，采用最小ニ乘法求得直线拟合后通过互联网服务器、压カ采集系统按先后顺序对应将压力传感器存储器中的PVC超差传感器N中的c超差传感器系数N组的数据表更换为C修正系数N数据表；e、还有T路超差传感器超差时，再增加ー个数据表数据的精度等级到PVCigilH并对T路超差传感器按照a、b、C、d四个步骤实施修正……，直到修正后超差传感器的精度达到 说明书的要求。
权利要求1.一种修正压力采集系统传感器精度的系统，包括标准压力源、PVC数据表存储器、工业控制机、压力采集精度修正模块、互联网服务器、PVC数据表气压输出系统和压力采集系统，其特征在于标准压力源生成不同量程和精度等级的标准数据表，包括气压值和对应的电压值、系数值；存储在PVC数据表存储器中，压力采集系统采集到各个压力传感器数据表，包括气压值和对应的电压值、系数值，依次通过互联网服务器、压力采集精度修正模块，传输至工业控制机，工业控制机判定各个压力传感器的精度等级，并针对超出误差要求的压力传感器发送更高精度的标准数据表，通过PVC数据表气压输出系统输出对应的压力给压力采集系统，修正该压力传感器的精度等级。
2.根据权利要求I所述的修正压力采集系统传感器精度的系统，其特征在于所述的PVC数据表气压输出系统包括单片机、高速DA转换器、行程流量控制模块和微型蠕动泵，标准数据表中的电压值通过单片机传输至高速DA转换器，转换成直流电压，由行程流量控制模块输出稳定精细调节信号驱动微型蠕动泵输出压力，通过气路施加在压力采集系统中，压力采集系统得到气压值和对应得电压值、系数值，制作成压力传感器修正后的数据表，单片机通过互联网服务器得到行程流量反馈量，控制行程流量控制模块输出。
专利摘要本实用新型公开了一种修正压力采集系统传感器精度的系统，标准压力源生成不同量程和精度等级的标准数据表，存储在PVC数据表存储器中，压力采集系统采集到各个压力传感器数据表，依次通过互联网服务器、压力采集精度修正模块，传输至工业控制机，工业控制机判定各个压力传感器的精度等级，并针对超出误差要求的压力传感器发送更高精度的标准数据表，通过PVC数据表气压输出系统输出对应的压力给压力采集系统，修正该压力传感器的精度等级。本实用新型可省去氮气瓶等外围设备，方法简单、成本低廉、效率较高工作方式灵活方便，节约了大量的人力、物力和财力，降低了修正压力采集系统的成本，有一定的经济效益和社会效益。
文档编号G01L27/00GK202614464SQ20122024670
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者金承信, 高正红, 高永卫, 惠增宏, 焦予秦 申请人:西北工业大学