传感器标定实验装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010008126.9 (22)申请日 2020.01.02 (71)申请人 广州大学 地址 510006 广东省广州市番禺广州大学 城外环西路230号 (72)发明人 何运成李智林海波傅继阳 吴玖荣刘珍毛华健 (74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限 公司 44202 代理人 颜希文郝传鑫 (51)Int.Cl. G01P 21/00(2006.01) G01D 18/00(2006.01) (54)发明名称 一种传感器标定实验装置 (57)摘要 本发明涉及传感器技。

2、术领域， 公开了一种传 感器标定实验装置。 传感器标定实验装置包括实 验台和驱动电机， 实验台包括支撑座和导向装配 在支撑座的活动座， 活动座上设置有放置位， 活 动座上还导向装配有驱动杆， 驱动杆的活动方向 与活动座的活动方向垂直； 驱动电机与驱动杆之 间连接有传动机构， 传动机构包括驱动曲柄和减 速箱。 驱动杆导向装配在活动座上， 活动座导向 装配在支撑座上， 驱动杆转动时驱动杆带动活动 座在支撑座上往复移动， 将驱动电机的圆周运动 转化为活动座的往复直线运动， 改变驱动电机的 转速可以调节活动座的移动频率， 改变驱动曲柄 的长度可以调节活动座的移动幅值， 对不同频率 和幅值的传感器进行标。

3、定， 降低了传感器标定时 的工作量。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 111122907 A 2020.05.08 CN 111122907 A 1.一种传感器标定实验装置， 其特征在于， 包括实验台和驱动电机， 所述实验台包括支 撑座和导向装配在所述支撑座的活动座， 所述活动座上设置有用于放置传感器的放置位， 所述活动座上还导向装配有驱动杆， 所述驱动杆的活动方向与所述活动座的活动方向垂 直； 所述驱动电机与所述驱动杆之间连接有传动机构， 所述传动机构包括与所述驱动杆连 接的驱动曲柄和连接所述驱动曲柄与所述驱动电机的减速箱， 所述驱动曲柄的转动中心线 垂直于所述活动座以及驱动杆的。

4、移动方向。 2.根据权利要求1所述的传感器标定实验装置， 其特征在于， 所述减速箱包括内齿圈和 与所述内齿圈啮合的减速齿轮， 所述驱动曲柄与所述减速齿轮连接。 3.根据权利要求2所述的传感器标定实验装置， 其特征在于， 所述减速箱还包括连接所 述减速齿轮与所述驱动电机的连接曲柄， 所述连接曲柄与所述驱动曲柄位于所述减速齿轮 的两侧。 4.根据权利要求13任一项所述的传感器标定实验装置， 其特征在于， 所述支撑座上 间隔设置有至少两组滑块， 所述活动座的底部设置有与所述支撑座适配的滑槽， 所述活动 座通过滑槽与滑块导向装配在所述支撑座上。 5.根据权利要求4所述的传感器标定实验装置， 其特征在于。

5、， 每组滑块包括多个间隔布 置的凸块， 所述凸块为圆柱形结构。 6.根据权利要求4所述的传感器标定实验装置， 其特征在于， 所述支撑座上还开设有垂 直于所述滑槽的导向槽， 所述驱动杆滑动装配在所述导向槽内。 7.根据权利要求13任一项所述的传感器标定实验装置， 其特征在于， 所述活动座上 开设有多个容纳槽， 容纳槽形成所述放置位。 8.根据权利要求13任一项所述的传感器标定实验装置， 其特征在于， 所述驱动杆共 有两个， 两个驱动杆对称布置在所述活动座的两侧， 每个驱动杆均各自连接有驱动曲柄、 减 速箱和驱动电机。 9.根据权利要求13任一项所述的传感器标定实验装置， 其特征在于， 所述传感器。

6、标 定实验装置还包括与所述驱动电机信号连接的控制系统， 所述控制系统用于控制所述驱动 电机的转速。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111122907 A 2 一种传感器标定实验装置 技术领域 0001 本发明涉及传感器技术领域， 特别是涉及一种传感器标定实验装置。 背景技术 0002 随着社会的进步， 建筑技术得到了长足的发展， 土木建筑也不断涌现， 相应地不同 类型的传感器(位移， 速度， 加速度传感器)在不同的技术环节也得到广泛地应用。 目前市面 上存在各种各样的传感器， 就加速度传感器而言， 根据不同的工作原理可分为压电式、 压阻 式和电容式等等。 0003 为了保证传感器测量数据的。

7、高精度， 每一类传感器能测量有效信号的频率与幅值 都有其特定的范围， 在采用传感器检测加速度时， 根据检测对象需要选择具有相应有效信 号的频率与幅值的传感器。 但往往由于对测量对象振动特性信息的缺乏， 测量环境的限制 以及经济成本的考虑， 在实际的测量过程中很难保证传感器获取的响应信号的频率和幅值 能够准确地落在传感器的有效测量范围内。 0004 另一方面由于传感器长时间的工作， 传感器相互之间的同步一致性也难易保证， 因此在选择传感器的型号以及传感器在长时间的工作后， 需要对其进行相关标定实验。 传 统的标定实验装置在对加速度传感器进行标定时， 通常是利用标准传感器与待标定传感器 一起放置在。

8、实验台上， 将标准传感器的数据与待标定传感器的数据进行对比实现标定。 但 是这样的标定方式在标定不同频率和幅值的传感器时需要更换不同的标准传感器， 工作量 大。 发明内容 0005 本发明的目的是： 提供一种传感器标定实验装置， 以解决现有技术中的对不同频 率和幅值的传感器进行标定时工作量大的问题。 0006 为了实现上述目的， 本发明提供了一种传感器标定实验装置， 包括实验台和驱动 电机， 所述实验台包括支撑座和导向装配在所述支撑座的活动座， 所述活动座上设置有用 于放置传感器的放置位， 所述活动座上还导向装配有驱动杆， 所述驱动杆的活动方向与所 述活动座的活动方向垂直； 所述驱动电机与所述。

9、驱动杆之间连接有传动机构， 所述传动机 构包括与所述驱动杆连接的驱动曲柄和连接所述驱动曲柄与所述驱动电机的减速箱， 所述 驱动曲柄的转动中心线垂直于所述活动座以及驱动杆的移动方向。 0007 优选地， 所述减速箱包括内齿圈和与所述内齿圈啮合的减速齿轮， 所述驱动曲柄 与所述减速齿轮连接。 0008 优选地， 所述减速箱还包括连接所述减速齿轮与所述驱动电机的连接曲柄， 所述 连接曲柄与所述驱动曲柄位于所述减速齿轮的两侧。 0009 优选地， 所述支撑座上间隔设置有至少两组滑块， 所述活动座的底部设置有与所 述支撑座适配的滑槽， 所述活动座通过滑槽与滑块导向装配在所述支撑座上。 0010 优选地，。

10、 每组滑块包括多个间隔布置的凸块， 所述凸块为圆柱形结构。 说明书 1/3 页 3 CN 111122907 A 3 0011 优选地， 所述支撑座上还开设有垂直于所述滑槽的导向槽， 所述驱动杆滑动装配 在所述导向槽内。 0012 优选地， 所述活动座上开设有多个容纳槽， 容纳槽形成所述放置位。 0013 优选地， 所述驱动杆共有两个， 两个驱动杆对称布置在所述活动座的两侧， 每个驱 动杆均各自连接有驱动曲柄、 减速箱和驱动电机。 0014 优选地， 所述传感器标定实验装置还包括与所述驱动电机信号连接的控制系统， 所述控制系统用于控制所述驱动电机的转速。 0015 本发明实施例一种传感器标定实。

11、验装置与现有技术相比， 其有益效果在于： 驱动 电机通过减速箱和驱动曲柄带动驱动杆做圆周运动， 由于驱动杆导向装配在活动座上， 活 动座导向装配在支撑座上， 支撑座与活动座的活动方向垂直， 则在驱动杆转动时驱动杆可 带动活动座在支撑座上往复移动， 将驱动电机的圆周运动转化为活动座的往复直线运动， 改变驱动电机的转速可以调节活动座的移动频率， 改变驱动曲柄的长度可以调节活动座的 移动幅值， 便于对不同频率和幅值的传感器进行标定， 降低了传感器标定时的工作量。 附图说明 0016 图1是本发明的传感器标定实验装置的结构示意图； 0017 图2是图1的传感器标定实验装置的实验台的结构示意图； 001。

12、8 图3是图2的实验台的活动座的结构示意图； 0019 图4是图2的实验台的支撑座的结构示意图； 0020 图5是图4的支撑座的滑块的结构示意图； 0021 图6是图1的传感器标定实验装置的减速器的结构示意图； 0022 图7是图6的减速器另一视角的结构示意图。 0023 图中， 1、 实验台； 11、 支撑座； 111、 滑块； 112、 凸起； 12、 活动座； 121、 滑槽； 122、 导向 槽； 13、 驱动杆； 14、 容纳槽； 2、 驱动电机； 21、 输出轴； 3、 减速箱； 31、 内齿圈； 32、 减速齿轮； 33、 连接曲柄； 4、 控制系统； 5、 驱动曲柄。 具体实施。

13、方式 0024 下面结合附图和实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。 以下实施 例用于说明本发明， 但不用来限制本发明的范围。 0025 本发明的一种传感器标定实验装置的优选实施例， 如图1至图7所示， 该传感器标 定实验装置包括实验台1、 驱动电机2、 减速箱3和控制系统4， 实验台1用于放置待标定的传 感器， 驱动电机2用于驱动实验台1移动以使传感器检测加速度、 速度或者位移等。 在本实施 例中， 控制系统4为计算机， 驱动电机2为伺服电机， 伺服电机的控制模式为闭环控制， 可以 精确的改变伺服电机的转速， 以改变实验台1的移动频率。 驱动电机2和减速箱3均布置有两 组， 两组。

14、驱动电机2均与控制系统4信号连接， 控制系统4可以向驱动电机2发送输送信号， 伺 服电机按照控制系统4预先设置的相关参数进行运作， 控制系统4可以控制驱动电机2的转 速。 0026 实验台1包括支撑座11、 活动座12和驱动杆13， 支撑座11形成实验台1的支撑基础。 活动座12上开设有多个容纳槽14， 容纳槽14用于放置待标定的传感器， 容纳槽14形成活动 说明书 2/3 页 4 CN 111122907 A 4 上放置传感器的放置位， 多个容纳槽14可以同时容纳多个传感器， 同时对多个传感器进行 标定， 提高标定实验的效率。 在其他实施例中， 也可以在活动座12上布置固定台， 固定台上 布。

15、置卡扣， 固定套和卡扣形成放置传感器的放置位。 活动座12为矩形结构， 活动座12水平布 置。 0027 支撑座11的顶部固定有四组滑块111， 四组滑块111布置在实验台1的四个角落位 置， 每组滑块111包括三个圆柱形结构的凸起112。 活动座12的底部开设有两个相互平行的 滑槽121， 滑槽121沿水平方向延伸， 每个滑槽121滑动装配在两组滑块111上， 活动座12通过 滑槽121和滑块111导向装配在支撑座11上， 以使活动座12可在支撑座11上直线移动， 滑槽 121和滑块111可以增加活动座12移动的顺畅性， 提高标定传感器时的控制精度。 0028 活动座12的两侧开设有竖直延伸。

16、的导向槽122， 导向槽122沿竖直方向延伸， 导向 槽122与滑槽121相互垂直， 导向槽122内导向装配有驱动杆13， 驱动杆13与活动座12成十字 形装配。 驱动杆13与减速箱3之间连接有驱动曲柄5， 驱动曲柄5为Z形结构， 减速箱3可带动 驱动手柄在竖直平面内做圆周运动并带动驱动杆13在竖直平面内做圆周运动， 驱动手柄的 转动中心线垂直于驱动杆13的移动方向， 驱动杆13可在导向槽122内上下移动， 同时驱动杆 13与导向槽122的槽壁在水平方向上挡止， 驱动杆13在做圆周运动时可驱动活动座12在水 平面内沿直线往复移动。 0029 减速箱3包括内齿圈31、 减速齿轮32和连接曲柄33。

17、， 减速齿轮32和内齿圈31啮合连 接。 连接曲柄33与驱动曲柄5位于减速齿轮32的两侧， 连接曲柄33为Z形结构， 连接曲柄33的 一端与减速齿轮32连接、 另一端与驱动电机2的输出轴21连接， 驱动电机2的输出轴21可带 动连接曲柄33在竖直平面内做圆周运动， 进而带动减速齿轮32沿着内齿圈31在竖直平面内 做圆周运动。 0030 减速齿轮32绕着内齿圈31在竖直平面内做圆轴运动时， 减速齿轮32带动驱动曲柄 5在垂直平面内做圆周运动， 与此同时驱动曲柄5也绕着减速齿轮32的圆心在竖直平面内做 圆周运动。 驱动电机2转动时， 连接曲柄33、 减速齿轮32和驱动连杆可以减小驱动电机2的输 出。

18、转速， 驱动连杆的转速决定活动座12的移动频率， 同时连接曲柄33、 驱动曲柄5的长度决 定活动座12的移动幅值， 利用控制系统4可改变驱动电机2的转速， 从而调整活动座12的移 动频率； 改变连接曲柄33、 驱动曲柄5的长度可以调整活动座12的移动幅值， 以对不同频率 和幅值的传感器进行标定， 降低了传感器标定时的工作量。 0031 综上， 本发明实施例提供一种传感器标定实验装置， 其驱动电机通过减速箱和驱 动曲柄带动驱动杆做圆周运动， 由于驱动杆导向装配在活动座上， 活动座导向装配在支撑 座上， 支撑座与活动座的活动方向垂直， 则在驱动杆转动时驱动杆可带动活动座在支撑座 上往复移动， 将驱。

19、动电机的圆周运动转化为活动座的往复直线运动， 改变驱动电机的转速 可以调节活动座的移动频率， 改变驱动曲柄的长度可以调节活动座的移动幅值， 便于对不 同频率和幅值的传感器进行标定， 降低了传感器标定时的工作量。 0032 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人 员来说， 在不脱离本发明技术原理的前提下， 还可以做出若干改进和替换， 这些改进和替换 也应视为本发明的保护范围。 说明书 3/3 页 5 CN 111122907 A 5 图1 图2 说明书附图 1/3 页 6 CN 111122907 A 6 图3 图4 说明书附图 2/3 页 7 CN 111122907 A 7 图5 图6 图7 说明书附图 3/3 页 8 CN 111122907 A 8 。