一种应用于飞机压力传感器的采集装置及校准方法

技术领域

本公开一般涉及航空电气技术领域，具体涉及一种应用于飞机压力传感器的采集装置及校准方法。

背景技术

压力传感器作为工业中最为常用的一种传感器，其广泛应用于航空航天、军工、船舶、铁路交通等领域。压力作为飞机上的一个重要参数，可以保证飞机正常运行，且其数据的可靠性的高低影响了飞机航行的安全。但传统的压力测系统量成本高，准确度低。为此，我们提出一种应用于飞机压力传感器的采集装置及校准方法能够有效解决上述问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种准确性高、成本低和抗干扰能力强的应用于飞机压力传感器的采集装置及校准方法。

第一方面，本申请提供一种应用于飞机压力传感器的采集装置，包括：

感应模块，所述感应模块具有采集端与连接端；所述采集端用于采集压力对应的初始电压信号；

AD转换器，所述AD转换器具有第一输入端与所述第一输出端；所述第一输入端与所述连接端相连；所述AD转换器用于将初始电压信号转换为数字信号；

处理器，所述处理器具有第二输入端；所述第二输入端与所述第一输出端相连；所述处理器用于接收由AD转换器输出的数字信号，所述数字信号的数值经处理器运算后，得到相应待校准压力数值；将所述待校准压力数值与预设压力值进行比较，得到补偿电压数值，进而对与待校准压力数值对应的电压信号的数值进行补偿。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述感应模块包括：

压力传感器，所述压力传感器其一端形成所述采集端；

电压跟随器，所述电压跟随器具有第三输入端和第二输出端，所述第三输入端与所述电压传感器的自由端相连，且其第二输出端形成所述连接端。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述AD转换器为AD7656；所述处理器为TMS320F2812数字信号处理器。

第二方面，本申请提供一种应用于飞机压力传感器的校准方法，采用上述的一种应用于飞机压力传感器的采集装置，包括以下步骤：

S1、采集初始电压信号，所述初始电压信号由所述压力传感器采集得到；

S2、获取与初始电压信号对应的数字信号，所述数字信号由所述AD转换器转换得到；

S3、获取待校准压力数值，所述待校准压力数值通过处理器运算得到；

S4、获取目标电压数值，所述目标电压数值通过查找压力数值表得到，所述压力数值表由电压数值与压力数值组成；

S5、获取补偿电压数值，所述补偿电压数值为初始电压信号的数值与目标电压数值的差值；

S6、依据补偿电压数值，校准压力传感器。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述步骤S3中处理器计算包括以下步骤：

S31、初始化变量；

S32、读取与初始电压信号的数值对应的数字信号数值；

S33、根据公式进行计算，得到待校准压力数值。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述步骤S33，根据以下公式计算待校准压力数值：

Y＝(X-2048)/204.8 (1)

其中，Y为待校准压力数值；X为数字信号数值。

第三方面，本申请提供一种服务端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种应用于飞机压力传感器的校准方法的步骤。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种应用于飞机压力传感器的校准方法的步骤。

综上所述，本技术方案具体地公开了一种应用于飞机压力传感器的采集装置，包括：感应模块、AD转化器和处理器；感应模块用于采集压力对应的电压信号，并将电压信号传输至AD转化器中，使得电压信号进一步的转化为数字信号，随后数字信号进入至处理器中，由处理器进行计算得出待校准的压力数值；工作人员便可根据该数据进行查表得到，与待校准的压力数值对应的电压数值，通过该电压数值与初始电压信号的数值进行比较，便可得到需要补偿电压数值；

本申请通过上述方法获取补偿电压数值后，便可依据补偿电压数值实现对初始电压信号的数值进行补偿校准，进而提高该系统的精确度，此外，本申请还设置有电压跟随器，电压跟随器能够有效提高系统的抗干扰能力，进一步提高该系统的精确度。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一种应用于飞机压力传感器的采集装置的电路图。

图2为一种应用于飞机压力传感器的校准方法的整体流程图。

图3为一种应用于飞机压力传感器的校准方法中处理器的运算流程图。

图4为一种服务端的原理框图。

图中标号：1、压力传感器；2、电压跟随器；3、AD转换器；4、处理器。

501、CPU；502、ROM；503、RAM；504、总线；505、I/O接口；506、输入部分；507、输出部分；508、存储部分；509、通信部分；510、驱动器；511、可拆卸介质。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

请参考图1的所示的一种应用于飞机压力传感器的采集装置的第一种实施例的电路示意图，包括：

感应模块，感应模块具有采集端与连接端；采集端用于采集压力对应的电压信号；

AD转换器3，AD转换器3具有第一输入端与第一输出端；第一输入端与连接端相连；AD转换器3用于将初始电压信号转换为与其对应的数字信号；

处理器4，处理器4具有第二输入端；第二输入端与第一输出端相连；处理器4用于接收由AD转化器输出的数字信号，所述数字信号的数值经处理器4运算后，得到相应待校准压力数值；将待校准压力数值与预设压力值进行比较，得到补偿电压数值，进而对与待校准压力数值对应的电压信号的数值进行补偿。

在本实施例中，感应模块用于采集与压力对应的电压信号，采集端用于进行电压信号的采集，连接端用于与AD转换器3进行连接；

AD转换器3用于将电压信号转换为数字信号，数字信号的数值便于后续对待校准压力数值的计算；第一输入端用于与连接端相连，第一输出端用于与处理器4的第二输入端相连；

处理器4用于接收数字信号，并利用数字信号的数值进行计算得到待校准压力数值。

如图2，具体地，感应模块包括：

压力传感器1，压力传感器1其一端形成采集端；

电压跟随器2，电压跟随器2具有第三输入端和第二输出端，第三输入端与压力传感器1的自由端相连，且其第二输出端形成连接端，电压跟随器2用于对压力传感器1输出的电压信号进行隔离和缓冲，此处，电压跟随器2的类型，例如为0P07；AD转换器3的类型为AD7656，处理器4的型号为TMS320F2812数字信号处理器，以上设备均可根据实际操作场景进行更换。

实施例2

一种基于实施例1所述的应用于飞机压力传感器的校准方法，包括以下步骤：

S1、采集初始电压信号，初始电压信号由压力传感器1采集得到；

S2、获取与初始电压信号对应的数字信号，数字信号由AD转换器3转化得到；

S3、获取待校准压力数值，待校准压力数值通过处理器4运算得到，处理器4通过对已知的与初始电压数值对应的数字信号进行计算，便可得到待校准压力数值；

S4、获取目标电压数值，目标电压数值通过查找压力数值表得到，压力数值表由电压数值与压力数值组成；压力数值表是由标准的电压数值与压力数值组成的，具体如下表所示：

表1压力数值表

此外，10V对应的压力数值为4096；

当得到待测压力数值之后，便可通过上述表格找到对应的标准电压数值，即为目标电压数值；比较目标电压数值与初始电压数值，若二者不相等，其差值即为补偿电压数值。

S5、获取补偿电压数值，补偿电压数值为初始电压信号的数值与目标电压数值的差值，补偿电压数值为需校准的电压数值量；

S6、依据补偿电压数值，对压力传感器1进行校准，使得其压力采集更加精准可靠。

例如，初始电压数值为0.5V，但是通过处理器4计算得到的压力数值为2184，通过对比压力数值表便可得知2184对应的标准电压数值为0.6V，进而便得到补偿电压数值即为0.1V，工作人员以此为依据对压力传感器1进行校准。

具体地，如图3所示，步骤S3中处理器4计算包括以下步骤：

S31、初始化变量，可减少计算误差；

S32、读取与初始电压信号的数值对应的数字信号的数值，获取数字信号的数值的过程，便于后续进行计算；

S33、根据公式进行计算，得到待校准压力数值，将所获取的数字信号数值代入公式即可；

其中，步骤S33，根据以下公式计算待校准压力数值：

Y＝(X-2048)/204.8 (1)

此公式通过技术人员严格的计算所得，Y为待校准压力数值；X为数字信号数值，由此便可得到待校准压力数值。

实施例3

一种服务端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如实施例2所述的一种应用于飞机压力传感器的校准方法的步骤。

在本实施例中，如图4所示，计算机系统包括中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM503中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

以下部件连接至I/O接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图1描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例3包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)501执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括第一生成模块、获取模块、查找模块、第二生成模块及合并模块。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，获取模块还可以被描述为“用于在该基础表中获取多个待探测实例的获取模块”。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如上述实施例中所述的一种应用于飞机压力传感器的校准方法。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括第一生成模块、获取模块、查找模块、第二生成模块及合并模块。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，获取模块还可以被描述为“用于在该基础表中获取多个待探测实例的获取模块”。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如上述实施例中所述的一种应用于飞机压力传感器的校准方法。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。