利用MATLAB与VB的传感器静态自动标定技术.pdf

现代制造工程2010年第5期
CAD/CAE/CAPP/CAM
利用 MATLAB与VB的传感器
静态自动标定技术
赵宏强,衡保利,谭青',赵喻明
(1中南大学机电工程学院,长沙410083;2湖南山河智能机械股份有限公司,长沙410100)
摘要:根据最小二乘数学原理,建立 MATLAB与 Visual Basic(VB)间的 Activex连接,利用 MATLAB强大的数据分析能
力和VB友好的可视化界面,开发了传感器自动标定软件,实现了传感器静态标定的可视化和自动化。该研究将计算机
控制、自动化技术、通信技术和误差分析应用到传感器的标定过程中,显著提高了标定的可靠性和效率。此研究成果已
在液压试验台安装实现过程中成功应用,在压力传感器的静态在线标定中取得良好的效果。
关键词:传感器自动标定;最小二乘; MATLAB软件;VB软件
中图分类号:TP19;1TP12.9文献标识码:A文章编号:1671~-3133(2010)05-0030~04
Sensor static auto-calibration technique based on MATLAB and VB
ZHAO Hong-qiang", HENG Bao-li, TAN (ing ZHAO Yu-ming
1 College of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University, Changsha 410083, China
2 Hunan Sunward Intelligent Machinery Co Ltd, Changsha 410100, China)
Abstract: Sensor auto-alibration fwae was es ed, called MTAB in applican pr m ase on Activex, used h
strongdalaanalysisabilirinMATLABandfiendlyintefaeefinVB.Aeodingtoleastseguaremehod,ftdlinewasdepicted
The visible and automatic nor s atic a-aba on was realize Dn he a libation research process, computer con
rol echnique, au omat on e que communation chn ue an eor analysis were used which mpred calibration efficiency
and reliability. e reseach prouction s been applied o e ing ess of y liner es-bed succes ully. The sysem advan
tage has been proved in the process of pressure sensor online calibration.
Key words: sensor auto-calibration: least square; MATLAB; VB
x)逼近客观存在的函数,构造的原则是要求插
0引言
值函数通过这些数据点,但往往测得的数据序列(x,
在液压系统中,信号的采集和处理是系统正常、y;),=1,2,…,m,含有不可避免的误差,无法同时满
有效工作的基础。传感器作为最常用的获取信号的足某一确定的方程。按误差最小原则,使逼近函数最
仪器,其制造精度和标定精度直接影响着系统的控制优地靠近节点,即在测量数据无偏、正态和独立的情
精度,制造精度出厂时已既定,所以对传感器标定况下,逼近函数最可信赖的结果应在测量的残余误差
工标定传感器的低效率、低精度和标定结果处理繁琐法原理的基本思象ら
的精度和可靠性就显得尤为重要。为了解决人们手的平方和E为最小的
件下求得。这就是最小二乘
的问题,迫切需要开发出一套传感器自动标定系统,
得到拟合函数(x),即可建立传感器在使用环境
从根本上改进现有的传感器标定方法。
下输入和输出的函数关系,在 MATLAB软件中可容易
标定的数学原理
地实现该拟合算法并根据拟合结果绘制拟合曲线。
为了提高标定精度,本文采用了数据处理和误差
2标定系统研究
估计中很得力的数学工具:最小二乘法。
2.1系统硬件配备
通过测量得到一组离散数据序列(x,y),i=1,2
针对传感器自动标定系统的设计方案,要根据实
m,当所得数据比较准确时,可构造函数f(x)。
际应用情况搭建一个低成本、自动化程度高的标定平
万方数据