本技術(shù)涉及測量，尤其涉及電感傳感器校準(zhǔn)方法、電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)、介質(zhì)及產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、電感傳感器因其結(jié)構(gòu)簡單、測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)自動(dòng)化、智能制造等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。為確保電感傳感器的測量精度和可靠性，通常需要對其進(jìn)行定期校準(zhǔn)，以消除各種因素導(dǎo)致的測量誤差。

2、目前，常用的電感傳感器校準(zhǔn)方法主要采用標(biāo)準(zhǔn)器比對的方式。校準(zhǔn)人員將待校準(zhǔn)電感傳感器與標(biāo)準(zhǔn)電感傳感器放置在同一測量環(huán)境下，通過記錄兩者在多個(gè)測量點(diǎn)的讀數(shù)，計(jì)算測量誤差值。根據(jù)誤差分析結(jié)果，校準(zhǔn)人員通過調(diào)節(jié)待校準(zhǔn)電感傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)或電路參數(shù)來提高測量精度。

3、在實(shí)際應(yīng)用中，一些外部因素會(huì)對電感傳感器的測量特性產(chǎn)生動(dòng)態(tài)影響。相關(guān)技術(shù)中的電感傳感器校準(zhǔn)方法主要關(guān)注靜態(tài)誤差的校正，對外部因素引起的動(dòng)態(tài)誤差缺乏有效的補(bǔ)償機(jī)制，導(dǎo)致校準(zhǔn)效果受限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了電感傳感器校準(zhǔn)方法、電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)、介質(zhì)及產(chǎn)品，用于提高校準(zhǔn)的精確度。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種電感傳感器校準(zhǔn)方法，應(yīng)用于電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)，該方法包括：獲取預(yù)設(shè)環(huán)境條件下的待校準(zhǔn)電感傳感器測量值數(shù)據(jù)集和參考電感傳感器測量值數(shù)據(jù)集，該預(yù)設(shè)環(huán)境條件用于表示影響待校準(zhǔn)電感傳感器測量精度的外部因素；對該待校準(zhǔn)電感傳感器測量值數(shù)據(jù)集和該參考電感傳感器測量值數(shù)據(jù)集進(jìn)行差值運(yùn)算，得到測量偏差序列；基于該預(yù)設(shè)環(huán)境條件和該測量偏差序列，確定該預(yù)設(shè)環(huán)境條件下的環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)；根據(jù)該環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)，計(jì)算該待校準(zhǔn)電感傳感器的校準(zhǔn)參數(shù)，該校準(zhǔn)參數(shù)中包括零點(diǎn)修正參數(shù)、增益調(diào)節(jié)參數(shù)和線性度補(bǔ)償參數(shù)，該零點(diǎn)修正參數(shù)用于消除該待校準(zhǔn)電感傳感器的固有零點(diǎn)偏移，該增益調(diào)節(jié)參數(shù)用于修正待校準(zhǔn)電感傳感器的靈敏度系數(shù)，該線性度補(bǔ)償參數(shù)用于校正待校準(zhǔn)電感傳感器在不同測量范圍內(nèi)的非線性特性；在將該校準(zhǔn)參數(shù)應(yīng)用于該待校準(zhǔn)電感傳感器后，獲取該預(yù)設(shè)環(huán)境條件下參考電感傳感器的標(biāo)準(zhǔn)測量值和待校準(zhǔn)電感傳感器的實(shí)際測量值；若該標(biāo)準(zhǔn)測量值與該實(shí)際測量值的差值小于預(yù)設(shè)誤差值，則確定校準(zhǔn)成功。

3、通過采用上述技術(shù)方案，電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)在獲取預(yù)設(shè)環(huán)境條件下的待校準(zhǔn)電感傳感器測量值數(shù)據(jù)集和參考電感傳感器測量值數(shù)據(jù)集之后，進(jìn)行差值運(yùn)算，得到測量偏差序列，并據(jù)此確定環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)，最終計(jì)算出包含零點(diǎn)修正參數(shù)、增益調(diào)節(jié)參數(shù)和線性度補(bǔ)償參數(shù)在內(nèi)的校準(zhǔn)參數(shù)。這種方法克服了傳統(tǒng)校準(zhǔn)方法主要關(guān)注靜態(tài)誤差而忽視環(huán)境影響的局限性，不僅考慮了靜態(tài)誤差，還引入了環(huán)境因素的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，從而能夠更加全面地校正電感傳感器的測量特性，顯著提高了電感傳感器在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下的測量精確度。

4、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，該基于該預(yù)設(shè)環(huán)境條件和該測量偏差序列，確定該預(yù)設(shè)環(huán)境條件下的環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)，具體包括：去除該測量偏差序列中的最大值、最小值和異常值，得到標(biāo)準(zhǔn)化測量偏差序列；根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)化測量偏差序列中的數(shù)值數(shù)量，確定該標(biāo)準(zhǔn)化測量偏差序列的平均測量偏差值；根據(jù)該平均測量偏差值，確定該待校準(zhǔn)電感傳感器與該參考電感傳感器的相對誤差；根據(jù)該預(yù)設(shè)環(huán)境條件下的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償曲線，確定該相對誤差對應(yīng)的環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)。

5、通過采用上述技術(shù)方案，電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)對測量偏差序列進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，去除最大值、最小值和異常值后，計(jì)算平均測量偏差值，并結(jié)合預(yù)設(shè)環(huán)境條件下的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償曲線，從而確定環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)，有效提高了環(huán)境補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。這種數(shù)據(jù)處理方法可以有效過濾掉測量過程中的干擾數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)，保證了環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)的代表性和科學(xué)性，以提高校準(zhǔn)結(jié)果的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，特別適合在復(fù)雜環(huán)境條件下的精密測量應(yīng)用。

6、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，該根據(jù)該環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)，計(jì)算該待校準(zhǔn)電感傳感器的校準(zhǔn)參數(shù)，該校準(zhǔn)參數(shù)中包括零點(diǎn)修正參數(shù)、增益調(diào)節(jié)參數(shù)和線性度補(bǔ)償參數(shù)，該零點(diǎn)修正參數(shù)用于消除該待校準(zhǔn)電感傳感器的固有零點(diǎn)偏移，該增益調(diào)節(jié)參數(shù)用于修正待校準(zhǔn)電感傳感器的靈敏度系數(shù)，該線性度補(bǔ)償參數(shù)用于校正待校準(zhǔn)電感傳感器在不同測量范圍內(nèi)的非線性特性，具體包括：獲取該待校準(zhǔn)電感傳感器在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下的初始零點(diǎn)值和初始滿量程值；在該預(yù)設(shè)環(huán)境條件下，采集該待校準(zhǔn)電感傳感器的實(shí)時(shí)零點(diǎn)值和實(shí)時(shí)滿量程值；根據(jù)該環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)、該初始零點(diǎn)值和該實(shí)時(shí)零點(diǎn)值，計(jì)算該零點(diǎn)修正參數(shù)；根據(jù)該環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)、該初始滿量程值和該實(shí)時(shí)滿量程值，計(jì)算該增益調(diào)節(jié)參數(shù)；在該待校準(zhǔn)電感傳感器的測量范圍內(nèi)選取50%滿量程點(diǎn)作為線性度校準(zhǔn)點(diǎn)；獲取該線性度校準(zhǔn)點(diǎn)的理論輸出值和實(shí)際輸出值，并計(jì)算該線性度補(bǔ)償參數(shù)；根據(jù)該零點(diǎn)修正參數(shù)、該增益調(diào)節(jié)參數(shù)和該線性度補(bǔ)償參數(shù)，確定該校準(zhǔn)參數(shù)。

7、通過采用上述技術(shù)方案，電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)比較標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境與實(shí)際環(huán)境下的零點(diǎn)值和滿量程值，并結(jié)合環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)，分別計(jì)算零點(diǎn)修正參數(shù)、增益調(diào)節(jié)參數(shù)和線性度補(bǔ)償參數(shù)。這種多參數(shù)協(xié)同校準(zhǔn)的方法，可以全面補(bǔ)償待校準(zhǔn)電感傳感器的各類誤差源，包括零點(diǎn)漂移、靈敏度變化和非線性特性等，從而實(shí)現(xiàn)高精度的測量結(jié)果。

8、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，在該在將該校準(zhǔn)參數(shù)應(yīng)用于該待校準(zhǔn)電感傳感器后，獲取該預(yù)設(shè)環(huán)境條件下參考電感傳感器的標(biāo)準(zhǔn)測量值和待校準(zhǔn)電感傳感器的實(shí)際測量值的步驟之后，該方法還包括：若該標(biāo)準(zhǔn)測量值與該實(shí)際測量值的差值大于該預(yù)設(shè)誤差值，則確定校準(zhǔn)失?。猾@取該待校準(zhǔn)電感傳感器的使用時(shí)長；判斷該使用時(shí)長是否預(yù)設(shè)使用壽命；若是，則生成更換提示信息。

9、通過采用上述技術(shù)方案，電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)增加了校準(zhǔn)失敗處理機(jī)制和傳感器使用壽命監(jiān)控功能，提高了電感傳感器校準(zhǔn)方法的可靠性和實(shí)用性。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)測量值與實(shí)際測量值的差值大于預(yù)設(shè)誤差值時(shí)，電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)會(huì)及時(shí)判定校準(zhǔn)失敗，避免不合格的電感傳感器繼續(xù)使用。同時(shí)，電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)監(jiān)控電感傳感器的使用時(shí)長，在電感傳感器接近壽命終點(diǎn)時(shí)，主動(dòng)發(fā)出更換提示信息，這種預(yù)防性維護(hù)機(jī)制可以有效避免因電感傳感器老化導(dǎo)致的測量失準(zhǔn)，不僅保證了測量持續(xù)可靠運(yùn)行，還降低了因電感傳感器突發(fā)失效帶來的停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。

10、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，在該若該標(biāo)準(zhǔn)測量值與該實(shí)際測量值的差值小于預(yù)設(shè)誤差值，則確定校準(zhǔn)成功的步驟之后，該方法還包括：根據(jù)該待校準(zhǔn)電感傳感器的型號標(biāo)識、校準(zhǔn)時(shí)刻以及該預(yù)設(shè)環(huán)境條件，生成校準(zhǔn)標(biāo)識碼；將該校準(zhǔn)標(biāo)識碼與該校準(zhǔn)參數(shù)關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)至預(yù)設(shè)校準(zhǔn)參數(shù)數(shù)據(jù)庫。

11、通過采用上述技術(shù)方案，電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)將校準(zhǔn)標(biāo)識碼與校準(zhǔn)參數(shù)關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的數(shù)字化管理。這種數(shù)據(jù)管理方式不僅方便了校準(zhǔn)歷史記錄的查詢和分析，還為電感傳感器的性能評估和預(yù)測性維護(hù)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

12、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，在該將該校準(zhǔn)標(biāo)識碼與該校準(zhǔn)參數(shù)關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)至預(yù)設(shè)校準(zhǔn)參數(shù)數(shù)據(jù)庫的步驟之前，該方法還包括：獲取該待校準(zhǔn)電感傳感器的硬件參數(shù)信息，該硬件參數(shù)信息包括線圈圈數(shù)、繞組材料、磁芯材料和工作頻率；基于該硬件參數(shù)信息，建立該待校準(zhǔn)電感傳感器的等效電路模型；根據(jù)該等效電路模型，計(jì)算該待校準(zhǔn)電感傳感器的溫度漂移系數(shù)和頻率響應(yīng)特性；基于該溫度漂移系數(shù)和頻率響應(yīng)特性，對該校準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償修正，得到修正后的校準(zhǔn)參數(shù)。

13、通過采用上述技術(shù)方案，電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)在校準(zhǔn)過程中引入了基于硬件參數(shù)信息的等效電路模型建模分析。這種基于物理模型的校準(zhǔn)方法，不僅提高了校準(zhǔn)的理論基礎(chǔ)，還能更好地適應(yīng)不同類型電感傳感器的特性差異，使校準(zhǔn)結(jié)果具有更強(qiáng)的普適性和準(zhǔn)確性。

14、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，該基于該硬件參數(shù)信息，建立該待校準(zhǔn)電感傳感器的等效電路模型，具體包括：根據(jù)該線圈圈數(shù)、繞組材料和磁芯材料，建立初始等效電路模型，該初始等效電路模型中包括等效電阻、等效電感和分布電容；獲取該待校準(zhǔn)電感傳感器的磁場分布數(shù)據(jù)；根據(jù)該磁場分布數(shù)據(jù)，計(jì)算該待校準(zhǔn)電感傳感器的磁通量變化率；基于該磁通量變化率，建立該待校準(zhǔn)電感傳感器的感應(yīng)電動(dòng)勢模型；將該感應(yīng)電動(dòng)勢模型輸出的理論電壓值與該待校準(zhǔn)電感傳感器輸出的實(shí)際電壓值進(jìn)行對比，確定模型誤差；根據(jù)該模型誤差對該初始等效電路模型進(jìn)行優(yōu)化，得到修正后的該等效電路模型。

15、通過采用上述技術(shù)方案，電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)合理論計(jì)算和實(shí)測數(shù)據(jù)的比對，實(shí)現(xiàn)了模型的優(yōu)化和修正。這種迭代優(yōu)化的建模方法，能夠準(zhǔn)確反映電感傳感器的實(shí)際工作特性，為后續(xù)的校準(zhǔn)參數(shù)計(jì)算提供可靠的理論依據(jù)。

16、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)，該電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)包括：一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器；該存儲(chǔ)器與該一個(gè)或多個(gè)處理器耦合，該存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序代碼，該計(jì)算機(jī)程序代碼包括計(jì)算機(jī)指令，該一個(gè)或多個(gè)處理器調(diào)用該計(jì)算機(jī)指令以使得該電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)執(zhí)行如第一方面以及第一方面中任一可能的實(shí)現(xiàn)方式描述的方法。

17、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例提供一種包含指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)上述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，使得上述電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)執(zhí)行如第一方面以及第一方面中任一可能的實(shí)現(xiàn)方式描述的方法。

18、第四方面，本技術(shù)實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括指令，當(dāng)上述指令在電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，使得上述電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)執(zhí)行如第一方面以及第一方面中任一可能的實(shí)現(xiàn)方式描述的方法。

19、可以理解地，上述第二方面提供的電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)，第三方面提供的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和第四方面提供的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)均用于執(zhí)行本技術(shù)實(shí)施例所提供的方法。因此，其所能達(dá)到的有益效果可參考對應(yīng)方法中的有益效果，此處不再贅述。

20、本技術(shù)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

21、1、通過采用上述技術(shù)方案，電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)在獲取預(yù)設(shè)環(huán)境條件下的待校準(zhǔn)電感傳感器測量值數(shù)據(jù)集和參考電感傳感器測量值數(shù)據(jù)集之后，進(jìn)行差值運(yùn)算，得到測量偏差序列，并據(jù)此確定環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)，最終計(jì)算出包含零點(diǎn)修正參數(shù)、增益調(diào)節(jié)參數(shù)和線性度補(bǔ)償參數(shù)在內(nèi)的校準(zhǔn)參數(shù)。這種方法克服了傳統(tǒng)校準(zhǔn)方法主要關(guān)注靜態(tài)誤差而忽視環(huán)境影響的局限性，不僅考慮了靜態(tài)誤差，還引入了環(huán)境因素的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，從而能夠更加全面地校正電感傳感器的測量特性，顯著提高了電感傳感器在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下的測量精確度。

22、2、通過采用上述技術(shù)方案，電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)比較標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境與實(shí)際環(huán)境下的零點(diǎn)值和滿量程值，并結(jié)合環(huán)境補(bǔ)償系數(shù)，分別計(jì)算零點(diǎn)修正參數(shù)、增益調(diào)節(jié)參數(shù)和線性度補(bǔ)償參數(shù)。這種多參數(shù)協(xié)同校準(zhǔn)的方法，可以全面補(bǔ)償待校準(zhǔn)電感傳感器的各類誤差源，包括零點(diǎn)漂移、靈敏度變化和非線性特性等，從而實(shí)現(xiàn)高精度的測量結(jié)果。

23、3、通過采用上述技術(shù)方案，電感傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)在校準(zhǔn)過程中引入了基于硬件參數(shù)信息的等效電路模型建模分析。這種基于物理模型的校準(zhǔn)方法，不僅提高了校準(zhǔn)的理論基礎(chǔ)，還能更好地適應(yīng)不同類型電感傳感器的特性差異，使校準(zhǔn)結(jié)果具有更強(qiáng)的普適性和準(zhǔn)確性。