基于位移传感器的测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于位移传感器技术领域，具体涉及基于位移传感器的测量装置及测量方法。所述装置包括：多个以矩阵排列的位移传感器和一个运算中心；每个所述位移传感器按照彼此互不相同的设定的周期实时获取位移量，将获取到的位移量发送至运算中心；每个位移传感器对应的周期为将一个大周期等分得到的多个小周期；所述运算中心将一个大周期内所有的位移量构建一个矩阵，在经过设定的数量的多个大周期后，将所有的矩阵进行矩阵叠加，得到叠加矩阵，最终对该叠加矩阵进行基于图像的特征提取，得到图像特征。其通过矩阵校正的方式提升了位移测量的准确率，利用多个位移传感器错开周期的方式更进一步提升了测量结果的可靠性。进一步提升了测量结果的可靠性。进一步提升了测量结果的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于位移传感器的测量装置及测量方法


[0001]本专利技术属于位移传感器
，具体涉及基于端到端的事件处理引擎。

技术介绍

[0002]位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器发展迅速，应用日益广泛。
[0003]现有位移传感器在使用过程中容易出现以下问题：1.老化问题：如果电子尺已经使用很长时间了，而且密封已经老化，同时夹杂着很多杂质，而且水混合物和油会严重影响电刷的接触电阻，这样会使显示的数字不停地跳动。这个时候可以说直线位移传感器的电子尺已经损坏了，需要更换。
[0004]2.波动误差问题：若电源的容量很小，就会出现很多导致故障的情况，所以，供电电源需要有充分的容量。一般来说，容量不足，可能会造成如下的情况：熔胶的运动会使合模电子尺的显示变换，有波动，或者合模的运动会使射胶电子尺的显示波动，造成测量结果误差很大。如果电磁阀的驱动电源与直线位移传感器供电电源同时在一起的时候，更容易出现以上的情况，情况严重时用万用表的电压档甚至可以测量到电压的有关波动。如果上述情况不是因为高频干扰、静电干扰或者是中性不够好的原因，那么就有可能是电源的功率太小造成的。
[0005]3.干扰问题：如果有高频干扰的时候，万用表的电压测量就会显示正常，显示数字会跳动不停；而出现静电干扰时，出现的情况也是跟高频干扰一样的。要证明看是否是静电干扰时，可以先使用一段电源线把电子尺的封盖螺丝跟机器上的某一些的金属短接起来，只要一短接起来，静电干扰就会马上消除掉。但是如果要消除掉高频干扰就很难用上面的方法了，变频节电器和机器手都经常出现高频干扰，所以可以试一下用停止高频节电器或者机械手的方法来验证是不是高频干扰。
[0006]因此，在位移传感器的工作前后，如何保证降低这些问题出现的概率，或者避免这些问题出现，将在极大程度上提升位移传感器的精确度和可靠性。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供基于位移传感器的测量装置及测量方法，其通过矩阵校正的方式提升了位移测量的准确率，利用多个位移传感器错开周期的方式更进一步提升了测量结果的可靠性。
[0008]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
基于位移传感器的测量装置，所述装置包括：多个以矩阵排列的位移传感器和一个运算中心；每个所述位移传感器按照彼此互不相同的设定的周期实时获取位移量，将获取到的位移量发送至运算中心；每个位移传感器对应的周期为将一个大周期等分得到的多个小周期；所述运算中心将一个大周期内所有的位移量构建一个矩阵，在经过设定的数量的多个大周期后，将所有的矩阵进行矩阵叠加，得到叠加矩阵，最终对该叠加矩阵进行基于图像的特征提取，得到图像特征，根据得到的图像特征，对后续的每个大周期内的每个位移传感器测量得到的位移量进行校正。
[0009]进一步的，所述位移传感器的数量至少大于5。
[0010]进一步的，所述大周期的时长至少为2秒；所述小周期的时长至少为0.2秒。
[0011]进一步的，所述矩阵叠加的过程包括：将所有的矩阵进行随机排序，按照随机排序的结果，将每个矩阵与对应的校正矩阵进行卷积运算得到卷积矩阵，然后将所有卷积运算得到的卷积矩阵进行叠加得到叠加矩阵。
[0012]进一步的，所述校正矩阵使用如下公式进行表示：；其中，为校正矩阵；为矩阵数量，为大周期，为校正系数，取值范围为：0.2~0.6；为位移偏差预测值。
[0013]进一步的，所述位移偏差预测值为每个矩阵的秩。
[0014]进一步的，对该叠加矩阵进行基于图像的特征提取，得到图像特征的方法包括：将叠加矩阵视为一个图像矩阵，然后对该图像矩阵进行特征提取，得到图像特征。
[0015]进一步的，所述根据图像特征对后续的每个大周期内的每个位移传感器测量得到的位移量进行校正的方法包括：将图像特征与每个位移量代入如下公式，计算得到校正的结果：；其中，为校正结果，为位移量，为图像特征的归一化均值，为校正中心，其等于。
[0016]基于位移传感器的测量方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：将多个位移传感器以矩阵排列，将一个运算中心与每个位移传感器相连接；步骤2：每个所述位移传感器按照彼此互不相同的设定的周期实时获取位移量，将获取到的位移量发送至运算中心；步骤3：每个位移传感器对应的周期为将一个大周期等分得到的多个小周期；步骤4：算中心将一个大周期内所有的位移量构建一个矩阵，在经过设定的数量的多个大周期后，将所有的矩阵进行矩阵叠加，得到叠加矩阵，最终对该叠加矩阵进行基于图像的特征提取，得到图像特征，根据得到的图像特征，对后续的每个大周期内的每个位移传感器测量得到的位移量进行校正。
[0017]进一步的，所述位移传感器为应变式、电感式、差动变压器式、涡流式或霍尔式传
感器。
[0018]本专利技术的基于位移传感器的测量装置及测量方法，具有如下有益效果：1.准确率高：本专利技术通过矩阵校正的方式对位移传感器的测量结果进行基于矩阵叠加算法的校正，最终得到的结果，准确率更高。
[0019]2.可靠性高：本专利技术的位移传感器通过测量周期的错开以保证每个位移传感器不会对其他位移传感器测量的结果在数值上造成干扰，保证了结果的可靠性。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例提供的基于位移传感器的测量装置及测量方法的方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的传感器开闭与距离的关系示意图；图3为本专利技术实施例提供的位移传感器的数值矩阵示意图；图4为本专利技术实施例提供的位移传感器的二进制矩阵示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图及本专利技术的实施例对本专利技术的方法作进一步详细的说明。
[0022]实施例1，
[0023]如图1所示，基于位移传感器的测量装置，所述装置包括：多个以矩阵排列的位移传感器和一个运算中心；每个所述位移传感器按照彼此互不相同的设定的周期实时获取位移量，将获取到的位移量发送至运算中心；每个位移传感器对应的周期为将一个大周期等分得到的多个小周期；所述运算中心将一个大周期内所有的位移量构建一个矩阵，在经过设定的数量的多个大周期后，将所有的矩阵进行矩阵叠加，得到叠加矩阵，最终对该叠加矩阵进行基于图像的特征提取，得到图像特征，根据得到的图像特征，对后续的每个大周期内的每个位移传感器测量得到的位移量进行校正。
[0024]具体的，由于每个位移传感器均的测量周期是错开的，可以保证每个位移传感器测量的结果与其他位移传感器测量得到的结果不会重叠，即在同一时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于位移传感器的测量装置，其特征在于，所述装置包括：多个以矩阵排列的位移传感器和一个运算中心；每个所述位移传感器按照彼此互不相同的设定的周期实时获取位移量，将获取到的位移量发送至运算中心；每个位移传感器对应的周期为将一个大周期等分得到的多个小周期；所述运算中心将一个大周期内所有的位移量构建一个矩阵，在经过设定的数量的多个大周期后，将所有的矩阵进行矩阵叠加，得到叠加矩阵，最终对该叠加矩阵进行基于图像的特征提取，得到图像特征，根据得到的图像特征，对后续的每个大周期内的每个位移传感器测量得到的位移量进行校正。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述位移传感器的数量至少大于5。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述大周期的时长至少为2秒；所述小周期的时长至少为0.2秒。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述矩阵叠加的过程包括：将所有的矩阵进行随机排序，按照随机排序的结果，将每个矩阵与对应的校正矩阵进行卷积运算得到卷积矩阵，然后将所有卷积运算得到的卷积矩阵进行叠加得到叠加矩阵。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述校正矩阵使用如下公式进行表示：；其中，为校正矩阵；为矩阵数量，为大周期，为校正系数，取值范围为：0.2~0.6；为位移偏差预测值。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述位移偏差预测值...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞启航，曹景迎，任增花，术昕宇，王炳琪，董洪海，王玉凯，
申请(专利权)人：山东慧点智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：