專利名稱：按效驗點分段修正的誤差修正方法
該方法涉及到微機測控設(shè)備的測量誤差修正。
現(xiàn)有微機測控設(shè)備，如微機控制電子萬能試驗機，對非線性誤差的修正方法是把全量程按0～5％，5％～10％，這樣依次分成5檔，每檔可以乘以一個修正系數(shù)，對一個選定的參考點進行修正。它的不足之處是每檔只能精確修正一點，而且最好是參考點。這對變化較為簡單的誤差來說，有較好的修正效果。對變化較為復(fù)雜的誤差，如在同一檔A點是正誤差，D點是負誤差，則修正了A點則D點的誤差增大，修正了D點則A點的誤差增大。
本發(fā)明提供了一種對各種變化復(fù)雜的誤差也能修正的誤差修正方法。
該方法是在全量程范圍內(nèi)，選擇誤差曲線拐彎處作為必須的效驗修正點，中間可以根據(jù)需要插入效驗修正點，插入的效驗點越多，修正的精度越高。然后根據(jù)實際的效驗點分段，每相鄰兩點為一段，每段按下列公式修正各點的誤差。Y＝Y(jié)T+ΔYT 公式1ΔYTB＝ΔY(N-1)+[ΔY(N)-ΔY(N-1)][YT-Y(N-1)]/[Y(N)-Y(N-1)]公式2ΔYTA＝ΔY(N-1)+[ΔY(N)-ΔY(N-1)][YT+ΔYTB-Y(N-1)]/[Y(N)-Y(N-1)] 公式3ΔYT＝ΔY(N-1)+[ΔY(N)-ΔY(N-1)][YT+ΔYTA-Y(N-1)]/[Y(N)-Y(N-1)] 公式4Y為修正后的測量值，YT為修正前的測量值，ΔYT為修正值，N為順序號，Y(N)為第N點的效驗值(標(biāo)準(zhǔn)值)，ΔY(N)為該效驗點的修正值，ΔYTB、ΔYTA為公式的過度變量。公式2的意義是兩點之間的修正值之差隨著這段量程的變化而變化。由于公式2中的YT是測量值，Y(N-1)是標(biāo)準(zhǔn)值，標(biāo)準(zhǔn)值和測量值之間存在誤差，所以計算出來的修正值ΔYTB也存在誤差，公式3中的YT+ΔYTB是用來對YT的初步修正，得出的修正值ΔYTA也進一步準(zhǔn)確，再代入公式4，使計算出來的修正值能滿足要求。
公式2中的Y(N)、Y(N-1)也可以用測量值代入。
下面我們用實例來說明該方法的誤差修正過程。假如有一拉力機在第一檔的效驗值和修正值如下
表中誤差等于3是效驗值100牛附近的誤差最大值，-3是200牛附近的誤差最大值，是必須的效驗修正點，如果不把最大的誤差修正掉，則修正效果會受到很大的影響，180、300是中間的插入點。選N＝2、N-1＝1兩點來計算它們之間修正前的測量值分別為103，130，160，178時的修正值。ΔYTB＝ΔY(N-1)+[ΔY(N)-ΔY(N-1)][YT-Y(N-1)]/[Y(N)-Y(N-1)]ΔYTB＝3+[2-(-3)](103-100)/(180-100)＝-2.8ΔYTA＝ΔY(N-1)+[ΔY(N)-ΔY(N-1)][YT+ΔYTB-Y(N-1)]/[Y(N)-Y(N-1)]ΔYTA＝(-3)+[2-(-3)][103+(-2.8)-100]/(180-100)＝-2.99ΔYT＝ΔY(N-1)+[ΔY(N)-ΔY(N-1)][YT+ΔYTA-Y(N-1)]/[Y(N)-Y(N-1)]ΔYT＝(-3)+[2-(-3)][103+(-2.99)-100]/(180-100)＝-3同理可以計算出130，160，178點的修正值分別為-1.2，0.79，2。代入公式1得到修正后的測量值分別為100、128.8、160.79、180。用同樣的方法可以修正其它3段的誤差。
在選好效驗點得到效驗值和修正值后，按程序的要求將效驗值和修正值輸入計算機，由計算機進行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)對誤差的修正。
在完成第一次修正后，要再次檢查各處誤差最大點，發(fā)現(xiàn)有需要修正的地方，則插入新的效驗修正點，這樣反復(fù)的次數(shù)越多，則修正后的精度越高，至少要有一次的檢查修正。以防止由于效驗點設(shè)置不正確，造成修正效果不理想的情況。
該方法的誤差修正過程分為三步變動誤差濾波→根據(jù)生產(chǎn)廠效驗修正值修正→根據(jù)用戶效驗修正值修正。通過變動誤差濾波以消除干擾信號和隨機變動誤差，采用的是移動平均法。計算公式為YT＝[YX(1)+YX(2)+…+YX(N)]/N公式5YT為濾波修正后的測量數(shù)據(jù)，YX(1)為最近的(倒數(shù)第一)測量數(shù)據(jù)。N移動平均的測量次數(shù)。生產(chǎn)廠效驗時主要是選擇各處的誤差最大點，兼顧實際需要點進行效驗修正，可設(shè)置效驗點10～20個，這樣可使測量系統(tǒng)的各種誤差基本上按標(biāo)準(zhǔn)修正。
用戶效驗修正過程，主要用于修正測量設(shè)備使用環(huán)境不同、長時間使用測量值漂移、效驗標(biāo)準(zhǔn)不同所引起的誤差。主要根據(jù)實際需要效驗修正，效驗點可設(shè)定為5～10個。
現(xiàn)有技術(shù)是生產(chǎn)廠家和用戶在同一軟件頁面上修正，新方法中生產(chǎn)廠家和用戶分開使用不同的軟件頁面，各自可以使用相同的和不同的效驗值和修正值，這樣既可以滿足廠家高精度修正的需要，又可以滿足用戶按實際需要修正的要求。


圖1是實現(xiàn)該誤差修正方法的計算機程序流程圖，把生產(chǎn)廠的效驗過程簡稱為效驗1，用戶的效驗過程簡稱為效驗2。把用生產(chǎn)廠的效驗值和修正值按公式1、2、3、4、修正的過程稱為效驗1修正，把用戶的效驗值和修正值按公式1、2、3、4、修正的過程稱為效驗2修正。
權(quán)利要求
1 按效驗點分段修正的誤差修正方法，是將效驗數(shù)據(jù)輸入計算機，由計算機進行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)對誤差的修正；其特征是在全量程范圍內(nèi)，選擇誤差曲線拐彎處作為必須的效驗修正點，中間可插入其它的效驗修正點；根據(jù)實際的效驗點分段，每相鄰兩點為一段，每段用下列公式計算各點的修正值ΔYTB＝ΔY(N-1)+[ΔY(N)-ΔY(N-1)][YT-Y(N-1)]/[Y(N)-Y(N-1)]公式2ΔYTA＝ΔY(N-1)+[ΔY(N)-ΔY(N-1)][YT+ΔYTB-Y(N-1)]/[Y(N)-Y(N-1)] 公式3ΔYT＝ΔY(N-1)+[ΔY(N)-ΔY(N-1)][YT+ΔYTA-Y(N-1)]/[Y(N)-Y(N-1)] 公式4YT為修正前的測量值，N為順序號，Y(N)為第N點的效驗值(標(biāo)準(zhǔn)值)，ΔY(N)為該效驗點的修正值，ΔYTB、ΔYTA為公式的過度變量，ΔYT為修正值；在完成前一次修正后，可再插入新的效驗修正點，可這樣多次反復(fù)；該方法的誤差修正過程分為三步變動誤差濾波，根據(jù)生產(chǎn)廠效驗修正值修正，根據(jù)用戶效驗修正值修正；生產(chǎn)廠家和用戶效驗時分開使用不同的軟件頁面，各自可以用相同和不同的效驗值和修正值。
2 按權(quán)利要求1所描述的誤差修正方法，其特征是公式2中的Y(N)、Y(N-1)用測量值代入。
全文摘要
按效驗點分段修正的誤差修正方法，其特征是在全量程范圍內(nèi)，根據(jù)誤差分布的實際情況，選擇誤差曲線的拐彎處設(shè)置效驗點。根據(jù)實際的效驗點分段，每相鄰兩點為一段，每段用公式計算各點的修正值。該方法的誤差修正過程分為三步變動誤差濾波，根據(jù)生產(chǎn)廠效驗修正值修正，根據(jù)用戶效驗修正值修正。
文檔編號G01D3/02GK1465956SQ02133398
公開日2004年1月7日 申請日期2002年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月3日
發(fā)明者李伯祥 申請人:李伯祥