在工控現場(chǎng)標定傳感器應先了解其中的傳感器構造，傳感器獲取現場(chǎng)信號的準確性直接影響到整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化系統的測量和控制精度。計算機系統接入模擬傳感器輸出的模擬電信號不應失真，以獲取真實(shí)的現場(chǎng)信息。
本文提出了有針對性的位移傳感器輸入校準技術(shù)，根據傳感器靈敏度計算硬件增益和通道增益，并通過(guò)軟件校準。該方法通過(guò)工程實(shí)際驗證，校準結果準確，操作方便，具有工程推廣價(jià)值。
廣泛應用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)、自動(dòng)控制系統和非電力電測系統，在測控過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要作用。傳感器獲取現場(chǎng)物理信號的正確性直接關(guān)系到整個(gè)系統的測量精度。
傳感器輸入通道。
本文僅討論模擬傳感器，即輸出模擬量電信號，不涉及數字傳感器。
以力傳感器(多為mv信號)為例。一是通過(guò)多路采樣開(kāi)關(guān)采樣，進(jìn)入放大器直流放大，最后將放大信號發(fā)送到ADC(模擬/數字轉換器)。在此期間，必須采樣快速瞬變的信號。ADC將放大的模擬電壓信號轉換為數字信號，并將數字信息發(fā)送到計算機系統。雖然它代表了各種物理參數值的大小，但它仍然必須通過(guò)標度（工程量轉換）轉換為原始參數的真實(shí)值來(lái)顯示、計算和處理。
為了確保計算機系統能夠獲得真實(shí)的現場(chǎng)檢測信息和系統的準確性，有必要采用不失真的轉換方法獲取真實(shí)的現場(chǎng)信息，并統一校準傳感器輸入通道的各個(gè)環(huán)節。
輸入標定程序。
一般來(lái)說(shuō)，位移輸入沒(méi)有類(lèi)似反饋的內部硬件增益。
類(lèi)似力傳感器信號的放大通常通過(guò)位移反饋信號LVDT或電位計式)放大，但也需要計算增益，滿(mǎn)量程的最大最小值保持在10V。
輸入研究力傳感器。連接計算機系統的力傳感器是連接激勵電壓的惠斯通電橋。它可以輸出以mv為單位的反饋信號[3]。該信號的強度與激勵電壓有關(guān)。如果激勵電壓為10V，則應提供非常準確的線(xiàn)性電源（內部或獨立的外部電源）。力傳感器的最終輸出信號與力傳感器上施加的外力成比例，即計算機系統測量的力信號。
力傳感器的靈敏度由計量部門(mén)用標準測力機檢定，并在力傳感器檢定證書(shū)中注明。例如，力傳感器的靈敏度為1.9798mV/v。
然后確定硬件增益。MV級信號C獲得最佳分辨率，MV級信號需要通過(guò)硬件增益放大，使信號盡可能接近10V的全范圍。如表1所列，用戶(hù)確定特定力傳感器所需的增益非常簡(jiǎn)單。
對于具有確定靈敏度系數的力傳感器，放大后的信號電壓范圍可以用以下公式計算：
放大信號電壓=激勵電壓值×力傳感器靈敏度×放大系數。
每一級放大系數都有相應的理想傳感器靈敏度，可以給出最大的放大效果。例如，硬件增加500倍，相應力傳感器的理想靈敏度為2mv/v。
V的信號超過(guò)2mV/V會(huì )導致總放大信號超過(guò)10V和A/D轉換器輸入飽和。這將被視為信號切斷，因此無(wú)法實(shí)現全過(guò)程測量?？梢?jiàn)500時(shí)放大系數最接近10V，說(shuō)明沒(méi)有信號被切斷，所以是我們需要的最理想的放大系數。以下是幾個(gè)方面。
2.1A/D轉換器。
調理后放大傳感器信號，將被送到ADC進(jìn)行轉換。由于放大器和ADC本身有輕微的誤差，通常需要修改數字輸出信號以獲得更準確的信號。
2.2修正力傳感器。
以10級20行表的形式進(jìn)一步糾正反饋信號。該表用于修正力傳感器的非線(xiàn)性，采用多步分段法。一般來(lái)說(shuō)，力傳感器的非線(xiàn)性區域出現在使用極限（100%量程）中，因此使用傳感器校準增益和零偏差就足夠了。
2.3力傳感器零偏標定。
對于具有特定靈敏度的力傳感器，以下例子的計算結果小于10伏，表明沒(méi)有信號截斷。例如：
10×1.934mV/V×500=9.670V10×2.321mV/V×250=5.800V，但±10V體測范圍尚未達到。為了將反饋信號放大到滿(mǎn)量程的最大和最小力，應使用力傳感器校準增益(10級表)。
為了快速確定力傳感器所需的校準增益，首先將相應的理想最大輸入電壓除以實(shí)際放大后的信號電壓，然后將相應的理想靈敏度除以實(shí)際靈敏度。表3和表4是兩種計算力傳感器校準增益的方法值。
由于力傳感器的靜態(tài)零偏差或作用于力傳感器的其他質(zhì)量，在測量信號中可以看到零偏差。這種偏移可以通過(guò)輸入10級表零偏列參數來(lái)消除，零偏移可以通過(guò)輸入全量程百分比的力傳感器來(lái)校準。
此后，軟件中的讀數將以滿(mǎn)量程百分比或工程值的形式準確顯示。
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