一種電阻式位置傳感器輸出曲線修刻算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電阻式位置傳感器生產(chǎn)技術(shù)方法，具體涉及一種電阻式位置傳感器輸 出曲線修刻算法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電阻式位置傳感器的基本原理是滑動(dòng)電阻，以電阻膜作為傳感元件，通過電刷在 電阻膜上的滑動(dòng)來檢測(cè)位移或角度?？尚蘅屉娮枋强梢允褂眉す馐?、美工刀、微型鉆頭等修 刻阻值的電阻，通過改變修刻電阻的阻值達(dá)到修刻電阻式位置傳感器輸出曲線的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種電阻式位置傳感器輸出曲線修刻算法，通過測(cè)量供電 電壓U、修刻前最大位置的輸出電壓Vmax_bt和最小位置時(shí)的輸出電壓Vmin_bt、修刻前總 電阻R_bt、修刻前測(cè)量范圍起點(diǎn)處輸出電壓Vs_bt、修刻前測(cè)量范圍結(jié)束處輸出電壓Ve_ bt，并計(jì)算出符合修刻要求的第一可修刻電阻、第二可修刻電阻及修刻后電阻式位置傳感 器測(cè)量范圍起點(diǎn)處輸出電壓、修刻后電阻式位置傳感器測(cè)量范圍結(jié)束處輸出電壓，從而提 高輸出曲線修刻的效率。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種電阻式位置傳感器，其特點(diǎn)是，該電阻式位置傳感器包含： 第一可修刻電阻，所述第一可修刻電阻的一端與供電電壓正端連接； 工作軌道電阻，所述工作軌道電阻的一端與所述第一可修刻電阻的另一端連接； 第二可修刻電阻，所述第二可修刻電阻的一端與所述工作軌道電阻的另一端連接，該 第二可修刻電阻的另一端與所供電電壓負(fù)端連接。
[0005] 優(yōu)選地，所述工作軌道電阻上還設(shè)有滑動(dòng)電刷，用于改變所述工作軌道電阻在實(shí) 際工作中的阻值大小。
[0006] -種電阻式位置傳感器輸出曲線修刻算法，其特點(diǎn)是，該輸出曲線修刻方法包 含： S1，測(cè)量施加在電阻式位置傳感器的供電電壓U、測(cè)量修刻前該電阻式位置傳感器的滑 動(dòng)電刷在滑動(dòng)在最大位置的輸出電壓Vmax_bt和最小位置時(shí)的輸出電壓Vmin_bt、測(cè)量修 刻前該電阻式位置傳感器的總電阻R_bt;測(cè)量修刻前電阻式位置傳感器測(cè)量范圍起點(diǎn)處 輸出電壓Vs_bt、修刻前電阻式位置傳感器測(cè)量范圍結(jié)束處輸出電壓Ve_bt; 52, 分別計(jì)算修刻前第一可修刻電阻RU_bt、第二可修刻電阻的阻值大小RD_bt及工作 軌道電阻RM; 53, 根據(jù)所述步驟S1、S2,計(jì)算該電阻式位置傳感器測(cè)量范圍之間滑動(dòng)電刷滑動(dòng)的電阻 軌道上的有效阻值Res; 54, 分別計(jì)算修刻后第一可修刻電阻RU_at、第二可修刻電阻RD_at的阻值大?。?55, 判斷所述步驟S4獲取的修刻后第一可修刻電阻RU_at、第二可修刻電阻RD_at的阻 值大小是否合理；當(dāng)合理時(shí)，跳轉(zhuǎn)至步驟S6 ;當(dāng)不合理時(shí)，結(jié)束； S6,計(jì)算修刻后電阻式位置傳感器測(cè)量范圍起點(diǎn)處輸出電壓Vs_at、修刻后電阻式位置 傳感器測(cè)量范圍結(jié)束處輸出電壓Ve_at ;并根據(jù)上述電壓值對(duì)修刻后的電阻式位置傳感器 進(jìn)行閉環(huán)控制，結(jié)束。
[0007] 優(yōu)選地，所述步驟Sl包含： SI. 1，采用數(shù)據(jù)采集卡或帶有通訊接口的數(shù)字萬用表測(cè)量供電電壓U、最大位置時(shí)的輸 出電壓Vmax_bt和最小位置時(shí)的輸出電壓Vmin_bt ; SI. 2,采用數(shù)據(jù)采集卡、板卡式數(shù)字萬用表或帶有通訊接口的數(shù)字萬用表測(cè)量修刻前 該電阻式位置傳感器的總電阻R_bt ; SI. 3,采用數(shù)據(jù)采集卡或帶有通訊接口的數(shù)字萬用表測(cè)量修刻前電阻式位置傳感器測(cè) 量范圍起點(diǎn)處輸出電壓Vs_bt、修刻前電阻式位置傳感器測(cè)量范圍結(jié)束處輸出電壓Ve_bt。 [0008] 優(yōu)選地，所述步驟S2包含： 根據(jù)如下公式計(jì)算所述修刻前第二可修刻電阻的阻值大小RD_bt : RD_bt = Vmin_btXR_bt/U ; 根據(jù)如下公式計(jì)算所述工作軌道電阻RM : RM = (Vmax_bt_Vmin_bt) XR_bt/U ; 根據(jù)如下公式計(jì)算所述修刻前第一可修刻電阻RU_bt : RU_bt = R_bt - RD_bt - RM0 [0009] 優(yōu)選地，所述步驟S3包含： 根據(jù)如下公式計(jì)算該電阻式位置傳感器測(cè)量范圍之間電阻軌道上的有效阻值Res : Res = (Vs_bt - Ve_bt)*RM/(Vmax_bt - Vmin_bt)〇 [0010] 優(yōu)選地，所述步驟S4包含： S4. 1，根據(jù)下述三個(gè)公式，推導(dǎo)計(jì)算出所述修復(fù)后第二可修刻電阻的阻值大小RD_at :
其中，Rs_at-為輸出電壓為Vs_at時(shí)，電阻式位置傳感器輸出端對(duì)地阻值；Rs_bt-為 輸出電壓為Vs_bt時(shí)，電阻式位置傳感器輸出端對(duì)地阻值； S4. 2,根據(jù)下述三個(gè)公式，推導(dǎo)計(jì)算出所述修刻后第一可修刻電阻RU_at :
其中，Re_at-為輸出電壓為Ve_at時(shí)，電阻式位置傳感器輸出端對(duì)地阻值；Re_bt-為 輸出電壓為Ve_bt時(shí)，電阻式位置傳感器輸出端對(duì)地阻值。
[0011] 優(yōu)選地，所述步驟S4還包含： 在計(jì)算所述修刻后第一可修刻電阻RU_at及所述修復(fù)后第二可修刻電阻的阻值大小 RD_at時(shí)，根據(jù)修刻前電阻式位置傳感器測(cè)量范圍起點(diǎn)處輸出電壓Vs_bt與電阻式位置傳 感器測(cè)量范圍起點(diǎn)處輸出電壓要求值Vs_th的大小關(guān)系比較、修刻前電阻式位置傳感器測(cè) 量范圍結(jié)束處輸出電壓Ve_bt與電阻式位置傳感器測(cè)量范圍結(jié)束處輸出電壓要求值Ve_th 的大小關(guān)系比較，對(duì)修刻后電阻式位置傳感器測(cè)量范圍起點(diǎn)處輸出電壓Vs_at、修刻后電阻 式位置傳感器測(cè)量范圍結(jié)束處輸出電壓Ve_at進(jìn)行賦值。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟S5包含： 判斷修刻后第一可修刻電阻RU_at、第二可修刻電阻RD_at的阻值大小是否滿足下述 三個(gè)公式時(shí)：
其中，Rmax-為電阻式位置傳感器允許的總阻值的最大值； 當(dāng)滿足時(shí)，說明所述步驟S4計(jì)算獲得的RU_at、RD_at是合理的，跳轉(zhuǎn)至所述步驟S6 ; 當(dāng)不滿足時(shí)，說明所述步驟S4計(jì)算獲得的RU_at、RD_at是不合理的，結(jié)束操作。
[0013] 優(yōu)選地，所述步驟S6包含： S6. 1，根據(jù)如下公式，計(jì)算修刻后電阻式位置傳感器測(cè)量范圍起點(diǎn)處輸出電壓Vs_at : Vs_at =(RD_at - RD_bt + Rs_bt)/(RD_at + RM + RU_bt); S6. 2,根據(jù)如下公式，計(jì)算修刻后電阻式位置傳感器測(cè)量范圍結(jié)束處輸出電壓Ve_at : Ve_at = (Res + RD_at)/(RD_at + RM + RU_at)〇 [0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： 本發(fā)明公開的一種電阻式位置傳感器輸出曲線修刻算法，通過測(cè)量供電電壓U、修刻前 最大位置的輸出電壓Vmax_bt和最小位置時(shí)的輸出電壓Vmin_bt、修刻前總電阻R_bt、修刻 前測(cè)量范圍起點(diǎn)處輸出電壓Vs_bt、修刻前測(cè)量范圍結(jié)束處輸出電壓Ve_bt，從而計(jì)算出符 合修刻要求的第一可修刻電阻、第二可修刻電阻及修刻后電阻式位置傳感器測(cè)量范圍起點(diǎn) 處輸出電壓、修刻后電阻式位置傳感器測(cè)量范圍結(jié)束處輸出電壓，從而改變輸出曲線并能 夠提高輸出曲線修刻的效率。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明一種電阻式位置傳感器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2為本發(fā)明一種電阻式位置傳感器的工作原理圖。
[0017] 圖3為本發(fā)明中一種電阻式位置傳感器輸出曲線修刻算法的整體流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。 [0019]如圖1所示，一種電阻式位置傳感器，該電阻式位置傳感器包含：第一可修刻電阻 RU、工作軌道電阻RM及第二可修刻電阻RD。
[0020] 其中，第一可修刻電阻RU、工作軌道電阻RM及第二可修刻電阻RD依次串聯(lián)；并且 第一可修刻電阻RU的一端與供電電壓正端連接，該第一可修刻電阻RU的另一端與工作軌 道電阻RM的一端連接；第二可修刻電阻RD的一端與工作軌道電阻RM的另一端連接，該第 二可修刻電阻RD的另一端與所供電電壓負(fù)端連接。
[0021] 工作軌道電阻RM上還設(shè)有滑動(dòng)電刷，用于改變工作軌道電阻在實(shí)際工作中的阻 值大小。
[0022] 如圖2所示，電阻式位置傳感器的輸出電壓Vout可以表示為：
其中，RMx--電阻式位置傳感器中的滑動(dòng)電刷與工作軌道電阻RM的接觸點(diǎn)到工作軌道 起點(diǎn)之間的電阻大小，其中RMx最小為0,此時(shí)Vout對(duì)應(yīng)Vmin ;RMx最大為RM，此時(shí)Vout對(duì) 應(yīng)Vmax ;U-供電電壓。Vs-電阻式位置傳感器測(cè)量范圍起點(diǎn)處輸出電壓；Ve-電阻式位 置傳感器測(cè)量范圍結(jié)束出輸出電壓。
[0023] 當(dāng)不考慮RMx帶來的非線性問題，Vout應(yīng)該為如圖2所示的一條直線。
[0024] 假設(shè)電阻式位置傳感器的線性度為e，例如e=2%，則：
本發(fā)明的目的是通過修刻RD、RU的阻值，來修刻Vs、Ve，使得Vs、Ve符合上式要求。
[0025] 如圖3所示，一種電阻式位置傳感器輸出曲線修刻算法，該輸出曲線修刻方法包 含： S1，測(cè)量施加在電阻式位置傳感器的供電電壓U、測(cè)量修刻前該電阻式位置傳感器的滑 動(dòng)電刷在滑動(dòng)在最大位置的輸出電壓Vmax_bt和最小位置時(shí)的輸出電壓Vmin_bt、測(cè)量修 刻前該電阻式位置傳感器的總電阻R_bt ;測(cè)量修刻前電阻式位置傳感器測(cè)量范圍起點(diǎn)處 輸出電壓Vs_bt、修刻前電阻式位置傳感器測(cè)量范圍結(jié)束處輸出電壓Ve_bt。該步驟Sl包 含： SI. 1，采用數(shù)據(jù)采集卡或帶有通訊接口的數(shù)字萬用表測(cè)量供電電壓U、最大位置時(shí)的輸 出電壓Vmax_bt和最小位置時(shí)的輸出電壓Vmin_bt。
[0026] SI. 2,采用數(shù)據(jù)采集卡、板卡式數(shù)字萬用表或帶有通訊接口的數(shù)字萬用表測(cè)量修 刻前該電阻式位置傳感器的總電阻R_bt。
[0027] SI. 3,采用數(shù)據(jù)采集卡或帶有通訊接口的數(shù)字萬用表測(cè)量修刻前電阻式位置傳 感器測(cè)量范圍起點(diǎn)處輸出電壓Vs_bt、修刻前電阻式位置傳感器測(cè)量范圍結(jié)束處輸出電壓 Ve-bt〇
[0028] S2,分別計(jì)算修刻前第一可修刻電阻RU_bt、第二可修刻電阻的阻值大小RD_bt及 工作軌道電阻冊(cè)。該步驟S2包含： 根據(jù)如下公式計(jì)算修刻前第二可修刻電阻的阻值大小RD_bt : RD_bt = Vmin_btXR_bt/U ; 根據(jù)如下公式計(jì)算工作軌道電阻RM : RM = (Vmax_bt_Vmin_bt) XR_bt/U ; 根據(jù)如下公式計(jì)算修刻前第一可修刻電阻RU_bt : RU_bt