用于力平衡加速度傳感器的檢測(cè)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器檢測(cè)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于力平衡加速度傳感器的檢測(cè)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]力平衡加速度傳感器屬于測(cè)震用精密儀器，其用于檢測(cè)地面振動(dòng)的加速度信號(hào)，并將加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出。為了保證力平衡加速度傳感器準(zhǔn)確地測(cè)定地面振動(dòng)的加速度，該傳感器需定期進(jìn)行零位檢測(cè)和標(biāo)定。當(dāng)力平衡加速度傳感器的某個(gè)通道的零位偏差超出規(guī)定值時(shí)需人工對(duì)其進(jìn)行零位調(diào)整，在調(diào)零過(guò)程中需實(shí)時(shí)查看該傳感器的零位值，直到調(diào)整到規(guī)定范圍內(nèi)。然而，在現(xiàn)有的傳感器檢測(cè)過(guò)程中，通常通過(guò)設(shè)置在遠(yuǎn)端的控制室內(nèi)的記錄器來(lái)采集力平衡加速度傳感器的零位值和標(biāo)定數(shù)據(jù)，之后通過(guò)網(wǎng)線傳遞至位于該傳感器附近的便攜式電腦進(jìn)行顯示，但是便攜式電腦的放置會(huì)給力平衡加速度傳感器檢測(cè)和調(diào)零操作帶來(lái)不便利性；此外，在進(jìn)行零位檢測(cè)時(shí)采用分辨率較高的模數(shù)轉(zhuǎn)換器執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，這會(huì)引起較高的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種用于力平衡加速度傳感器的檢測(cè)方法及裝置，其可以改善現(xiàn)有的力平衡加速度傳感器檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)操作不便利的問(wèn)題，并且可以利用較低分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器來(lái)提供滿足需求的零位檢測(cè)精度。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種檢測(cè)方法，應(yīng)用于力平衡加速度傳感器的檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置包括通信單元、處理單元和顯示單元，所述檢測(cè)方法包括:所述通信單元接收所述力平衡加速度傳感器在無(wú)振動(dòng)環(huán)境下測(cè)量得到的加速度值，并將所述加速度值發(fā)送給所述處理單元；所述處理單元通過(guò)滿量程轉(zhuǎn)換方式對(duì)所述加速度值進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的加速度值發(fā)送給所述顯示單元；所述顯示單元顯示所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的加速度值。
[0006]進(jìn)一步地，所述處理單元通過(guò)滿量程轉(zhuǎn)換方式對(duì)所述加速度值進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，包括:所述處理單元將所述加速度值除以2之后再乘以2N，得到模擬信號(hào)基準(zhǔn)值，其中N為自然數(shù)；所述處理單元對(duì)所述模擬信號(hào)基準(zhǔn)值進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到第一數(shù)字信號(hào)值，并確認(rèn)所述第一數(shù)字信號(hào)值是否介于第一閾值與第二閾值之間，所述第一閾值為正值，所述第二閾值為負(fù)值；如果所述第一數(shù)字信號(hào)值大于所述第一閾值或小于所述第二閾值，則所述處理單元對(duì)所述模擬信號(hào)基準(zhǔn)值逐次進(jìn)行指數(shù)遞減并記錄每次遞減后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換獲得的第二數(shù)字信號(hào)值，直至所述第二數(shù)字信號(hào)值介于所述第一閾值與所述第二閾值之間，所述處理單元將最后獲得的第二數(shù)字信號(hào)值除以2M 1設(shè)定為所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的加速度值，其中M為所述最后獲得的第二數(shù)字信號(hào)值相對(duì)應(yīng)的N值；如果所述第一數(shù)字信號(hào)值介于所述第一閾值與所述第二閾值之間，則所述處理單元對(duì)所述模擬信號(hào)基準(zhǔn)值逐次進(jìn)行指數(shù)遞增并記錄每次遞增后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換獲得的第三數(shù)字信號(hào)值，直至所述第三數(shù)字信號(hào)值大于所述第一閾值或小于所述第二閾值，所述處理單元將最后一次遞增前獲得的第三數(shù)字信號(hào)值除以2L 1設(shè)定為所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的加速度值，其中L為所述最后一次遞增前獲得的第三數(shù)字信號(hào)值相對(duì)應(yīng)的N值。通過(guò)這樣的處理方式，可以減小模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中AD轉(zhuǎn)換器由于AD位數(shù)的限制所存在的量化誤差，使得可以通過(guò)在對(duì)力平衡加速度傳感器進(jìn)行調(diào)零操作時(shí)充分利用AD轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換量程來(lái)實(shí)現(xiàn)滿量程模數(shù)轉(zhuǎn)換，提高傳感器輸出的零位附近小信號(hào)的轉(zhuǎn)換精度，從而可以減小量化誤差對(duì)測(cè)量精度的影響。
[0007]進(jìn)一步地，N的初始值被設(shè)定為I。在實(shí)際使用中，力平衡加速度傳感器輸出的加速度值在除以2后所對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)值始終介于第一閾值與第二閾值之間。因此，在N的初始值為I的情況下，一旦發(fā)現(xiàn)第一數(shù)字信號(hào)值大于第一閾值或小于第二閾值，處理單元對(duì)模擬信號(hào)基準(zhǔn)值進(jìn)行一次指數(shù)遞減就可以獲得介于第一閾值與第二閾值之間的數(shù)字信號(hào)值。
[0008]進(jìn)一步地，所述力平衡加速度傳感器包括擺體和反饋電磁阻尼，所述檢測(cè)方法還包括:所述通信單元接收所述力平衡加速度傳感器輸出的第一標(biāo)定波，所述第一標(biāo)定波中包括所述擺體在不受所述反饋電磁阻尼作用時(shí)的無(wú)阻尼自由振蕩波；所述處理單元計(jì)算所述無(wú)阻尼自由振蕩波的振蕩頻率；所述顯示單元顯示所述振蕩頻率。因此，檢測(cè)人員可以直接獲得力平衡加速度傳感器的擺體的自振頻率。
[0009]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)方法還包括:所述通信單元接收所述力平衡加速度傳感器輸出的第二標(biāo)定波，所述第二標(biāo)定波中包括所述擺體在受所述反饋電磁阻尼作用時(shí)的加阻尼振蕩波；所述處理單元提取所述加阻尼振蕩波中的過(guò)沖量和激勵(lì)量；所述處理單元根據(jù)所述過(guò)沖量和所述激勵(lì)量獲得所述力平衡加速度傳感器的傳感器阻尼值；所述顯示單元顯示所述傳感器阻尼值。在此情況下，檢測(cè)人員可以直接獲得力平衡加速度傳感器的傳感器阻尼值，并可以結(jié)合上述自振頻率準(zhǔn)確地判斷力平衡加速度傳感器的功能指標(biāo)是否正常。
[0010]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)裝置還包括存儲(chǔ)單元，所述處理單元根據(jù)所述過(guò)沖量和所述激勵(lì)量獲得所述力平衡加速度傳感器的傳感器阻尼值包括:所述處理單元使所述激勵(lì)量除以所述過(guò)沖量以獲得第一比值；所述處理單元根據(jù)所述第一比值在存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元的查找表中查找所述力平衡加速度傳感器的傳感器阻尼值，所述查找表中存儲(chǔ)有所述第一比值和與所述第一比值相對(duì)應(yīng)的傳感器阻尼值。由于傳感器阻尼值的計(jì)算一般較復(fù)雜，因此可以根據(jù)激勵(lì)量除以過(guò)沖量獲得的第一比值在預(yù)先存儲(chǔ)有第一比值與傳感器阻尼值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的查找表中直接獲得相應(yīng)的傳感器阻尼值。
[0011]進(jìn)一步地，當(dāng)所述第一比值低于第三閾值或高于第四閾值時(shí)，所述顯示單元顯示所述傳感器阻尼值包括:所述顯示單元顯示阻尼異常提示消息，其中，所述第四閾值高于所述第三閾值。由于力平衡加速度傳感器的傳感器阻尼值通常在特定值例如0.7附近，并且傳感器阻尼值與第一比值之間存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，因此可以在第一比值超出預(yù)定范圍時(shí)確定傳感器阻尼值異常。
[0012]進(jìn)一步地，所述力平衡加速度傳感器包括擺體和反饋電磁阻尼，所述檢測(cè)方法還包括:所述通信單元接收所述力平衡加速度傳感器輸出的第一標(biāo)定波，所述第一標(biāo)定波中包括所述擺體在不受所述反饋電磁阻尼作用時(shí)的無(wú)阻尼自由振蕩波；所述顯示單元直接顯示所述第一標(biāo)定波的波形。在此情況下，可以根據(jù)檢測(cè)人員需求直接顯示出第一標(biāo)定波的波形。
[0013]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)方法還包括:所述通信單元接收所述力平衡加速度傳感器輸出的第二標(biāo)定波，所述第二標(biāo)定波中包括所述擺體在受所述反饋電磁阻尼作用時(shí)的加阻尼振蕩波；所述顯示單元直接顯示所述第二標(biāo)定波的波形。在此情況下，可以根據(jù)檢測(cè)人員需求直接顯示出第二標(biāo)定波的波形。
[0014]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了用于力平衡加速度傳感器的檢測(cè)裝置，包括通信單元、處理單元和顯示單元，所述通信單元用于接收所述力平衡加速度傳感器在無(wú)振動(dòng)環(huán)境下測(cè)量得到的加速度值，并將所述加速度值發(fā)送給所述處理單元；所述處理單元用于通過(guò)滿量程轉(zhuǎn)換方式對(duì)所述加速度值進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的加速度值發(fā)送給所述顯示單元；所述顯示單元用于顯示所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的加速度值。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供的用于力平衡加速度傳感器的檢測(cè)方法及裝置，通過(guò)檢測(cè)裝置的通信單元接收力平衡加速度傳感器在無(wú)振動(dòng)環(huán)境下測(cè)量得到的加速度值，通過(guò)檢測(cè)裝置的處理單元以滿量程轉(zhuǎn)換方式對(duì)所述加速度值進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并且通過(guò)檢測(cè)裝置的顯示單元顯示經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的加速度值。因此，可以通過(guò)上述檢測(cè)裝置對(duì)力平衡加速度傳感器進(jìn)行檢測(cè)，并且可以在檢測(cè)裝置利用較低分辨率模數(shù)(AD)轉(zhuǎn)換器的情況下減小由于AD位數(shù)的限制而存在的量化誤差，從而可以減小量化誤差對(duì)測(cè)量精度的影響，提高零位檢測(cè)精度，便于在檢測(cè)過(guò)程中進(jìn)行零位調(diào)節(jié)。由此可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的用于力平衡加速度傳感器的檢測(cè)方法及裝置可以改善現(xiàn)有的力平衡加速度傳感器檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)操作不便利的問(wèn)題，并且可以利用較低分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器來(lái)提供滿足需求的零位檢測(cè)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的用于力平衡加速度傳感器的檢測(cè)方法的流程圖；
[0017]圖2示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的用于力平衡加速度傳感器的檢測(cè)方法中的模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程的流程圖；