位移传感器的更换及如何标定----1780张伟

机器人末端位移传感器的安装位置标定方法袁康正;朱伟东;陈磊;薛雷;戚文刚【摘要】针对机器人末端激光位移传感器位置的标定问题,基于平面和球面模板拟合的标定模型,设计一种同时标定位移传感器方向和位置参数的标定方法.以机器人离线编程与机器人运动学仿真为基础,对2种标定算法进行系统的仿真对比实验.分析影响2种标定模板标定精度的影响因素,如传感器测量误差、测量长度以及标定参数数量.引入可观测指数来评价机器人运动空间中测量姿态的标定效率.通过优化算法计算得出一组近似最优测量姿态以及最佳评价指数,减少非建模误差以及测量误差对标定结果的影响,有效地提高算法的抵抗噪声能力、标定精度以及标定效率.实验结果表明,使用该标定方法标定后的位置参数标准差为0.37 mm,方向参数标准差为0.35°.【期刊名称】《浙江大学学报（工学版）》【年(卷),期】2015(049)005【总页数】6页(P829-834)【关键词】机器人TCP标定;激光位移传感器;最小二乘法;可观测指数【作者】袁康正;朱伟东;陈磊;薛雷;戚文刚【作者单位】浙江大学机械工程学系,浙江杭州310027;浙江大学机械工程学系,浙江杭州310027;上海飞机制造有限公司,上海200436;上海飞机制造有限公司,上海200436;上海飞机制造有限公司,上海200436【正文语种】中文【中图分类】TP242将激光位移传感器、激光扫描仪、照相机等非接触式测量设备安装于机器人末端法兰盘上,构成对环境具有一定感知功能的智能机器人是机器人的主要发展趋势［1］.对于在法兰上装有传感器设备的机器人,传感器相对于法兰盘的位置和方向需要事先标定,这一过程称为机器人刀尖点标定（tool center point,TCP）［2］.另外,随着机器人仿真和离线编程技术在工业中的应用日益增加［3］,为了更加有效地使用机器人离线编程,需要进行准确的机器人标定和机器人TCP标定.国内外对机器人TCP标定问题的研究已经取得较大进展,但主要是用于解决机器人与工业相机、3D扫描仪之间的标定问题.Shiu等［4］通过四元代数法和线性最小二乘法来分步求解相机位姿的旋转矩阵和平移矩阵.Li等［5-6］以标准球作为标定对象,并通过机器人的平移运动和旋转运动分步求解扫描仪与机器人之间的旋转和平移矩阵.而针对机器人末端执行器夹持激光位移传感器的TCP标定问题,目前采取的方法主要是通过求解机器人在特定几何约束（点、线、面）下的闭环运动链方程［2］.王胜华等［1］采用多次改变机器人位姿对同一点进行测量,利用运动学方程和最小二乘原理求出机器人末端坐标系与传感器坐标系之间的齐次变换矩阵.此标定方法很难保证每次测量点都在同一点上,且标定结果受实验环境、实验操作影响较大.吴聊等［7］采用基于平面模板的标定方法,在不同位姿下对平面进行测量,利用非线性最小二乘法拟合平面求解标定问题.该方法虽然能够快速标定出结果,但是参数分布对结果影响较大,因此标定精度受实验操作影响.Zhu等［8］提出了基于球面拟合的标定算法,标定精度较高.但该方法首先需要机器人视觉伺服控制系统辅助标定位移传感器方向参数,不具有通用性.Awei等［9］通过设计圆柱面和锥面复合标定对象,提出了一种串联坐标测量机标定以及TCP标定新算法.卢科青等［10］通过设计一种方向可调的标定面,在三坐标测量机平台上对点激光测头激光束方向进行了标定.这2种方法虽然能满足标定精度的要求,但标定过程往往需要将位移传感器的方向和位置参数分步标定,标定过程较为繁琐,而且需要复杂的标定对象或者精密的辅助测量设备,标定成本高.同时,在位移传感器标定过程中,机器人的测量姿态和测量条件对标定结果的影响很大,而国内外学者在姿态选择问题上研究较少,使得标定算法的移植性较差.为了实现TCP标定算法的快速性和通用性,本文在非线性最小二乘优化算法的基础上,建立了基于平面和球面拟合的标定理论模型,对位移传感器的方向和位置参数进行同时标定,简化了标定步骤.通过引入可观测指数和优化算法得出最优测量姿态以及最佳评价指数,提高了算法的抗干扰能力、标定精度和标定效率.1.1 平面标定模型激光位移传感器基于平面拟合标定算法的数学模型如图1所示.机器人底座base 坐标系为X w Y w Z w O w,法兰盘坐标系为X t Y t Z t O t,位移传感器参考点在法兰盘坐标系下坐标p（x 0,y 0,z 0）、方向固定板在机器人base坐标系下的平面方程为ax＋by＋cz＋1＝0（不考虑特殊情况）,位移传感器参考点到测量点的距离为l.法兰盘坐标系X t Y t Z t O t与机器人base坐标系之间的变换矩阵 T 可由机器人正向运动模型得出.测量点在法兰坐标系X t Y t Z t O t下的坐标x可以表示为式中：x＝［x,y,z］T,x 0＝［x 0,y 0,z 0］T,n＝［n x,n y,n z］T.测量点在机器人base坐标系下的坐标为p w（x w,y w,z w）.由法兰盘和机器人base坐标系之间齐次变换关系可得由于测量点在固定板平面上,因此p w满足平面方程：联立方程（2）、（3）可得位移传感器测量点到平面的距离为操作机器人到不同的位姿进行测量,获取m组测量结果,可得d i＝f i（x 0,y 0,z 0,α,β,a,b,c）（i＝1,2,….,m）,其中（cosα＝n x,cosβ＝n y）.即可以通过非线性最小二乘法求解待标定参数,问题转化为求解如下最小二乘问题：1.2 球面标定模型与平面拟合标定模型相似,球面拟合标定模型如图2所示.测量点p w（x w,y w,z w）在已知半径R的固定球面上,满足空间球面方程：联立方程（2）、（6）可得到测量点到球心p c（x c,y c, z c）的距离为通过控制机器人使激光位移传感器在不同姿态下测量球面上m个点,可以得到m个形式如式（7）的等式.则位移传感器标定问题即为求解非线性最小二乘问题：针对建立的平面和球面标定模型,在三维设计软件CATIA中建立相应的三维模型并在拟合面上选取若干个离散测量点.通过离线编程前置处理软件提取测量点信息并导入到DELMIA软件中的离线编程模块进行机器人测量仿真,获取机器人法兰位姿矩阵 T以及测量长度l数据,仿真实验平台如图3所示.在测量值l上添加均匀分布噪声来近似模拟机器人运动误差、传感器测量误差、拟合面误差等因素对测量值的影响.最后,非线性最小二乘问题可通过数值分析软件MATLAB中Levenberg-Marquardt算法求解［11］.2.1 2种标定算法标定结果对比分别在l上添加随机测量误差±Δε,对2种标定算法进行多次优化实验.2种标定算法标定的传感器参考点位置绝对误差Δd和激光束方向角度绝对误差Δθ与Δε的关系如图4（a）和（b）所示.在Δε＝±0.2 mm的噪声等级下,分别对平面和球面标定算法随机进行2 000次优化计算,位置绝对误差Δd和方向角度绝对误差Δθ的直方图如图5所示,其中f为频率数.从仿真结果图4和5可知,球面算法与平面算法相比,球面算法的标定精度高、收敛性好,且误差越大效果越明显.2.2 参数影响仿真分析测量长度：针对球面标定算法,分析了位移传感器测量值分布情况对标定结果的影响.在传感器测量位置、方向相同,噪声大小相同,测量长度l均值¯l分别为20、40、60、80、100 mm条件下进行优化计算.5种情况下的标定结果如图6所示.标定参数个数：针对球面标定算法,位移传感器需标定的参数个数n对位置标定精度影响较大.在所有参数都未知的情况下,此时标定参数个数n＝8（传感器位置、方向、球心位置）.若球心在机器人base下坐标已知,则需要标定参数个数n＝5.若传感器方向参数事先通过其他方法标定,此时需要标定参数个数n＝6.在不同标定参数个数下,球面算法的位置标定误差和噪声误差的关系如图7所示.2.3 姿态仿真优化针对图2球面标定理论模型,可得式中：ω为待标定参数（x,y,z,α,β,x c,y c,z c）,ε为传感器测量误差、机器人运动误差等引起的测量点到球心距离误差.将上式对 T进行微分可得式中：ΔF为函数误差,J为雅克比辨识矩阵,ΔT为机器人姿态矩阵误差,对J进行奇异值分解可得式中：U、V为正交矩阵,Σ为对角矩阵,对角元素为σi（i＝1,…,m）,其中σ1≥σ2…≥σm≥0.可观测指数［12］基于雅克比辨识矩阵的奇异值分解,量化在特定位姿下参数辨识的可观测性.指数数值越大,则位置误差对于参数误差的贡献越大,即未建模误差和测量误差的影响越小［13］.5种可观测指数定义如下：最优姿态优化算法流程如下：1）在机器人测量运动空间内随机选取足够多的N组测量姿态作为候选姿态.2）在候选姿态中选取n（n＜N）组姿态作为初始标定姿态集合,用Ω表示.3）从余下的（N－n）组候选姿态中,选取一个姿态ξ＋增加到Ω,使得增加后的标定姿态Ω＋1的可观测指数与Ω相比增加最大.4）从Ω＋1中去掉一个姿态ξ－,使得去掉后的标定姿态Ω可观测指数减小最少.5）重复步骤3和4直到ξ＋与ξ－相等.由仿真模型获取N＝2 000组候选姿态,分别应用5种可观测指数对候选姿态进行优化计算.5种可观测指数优化前后对比如图8所示.2.4 仿真结论由仿真实验结果可以得出以下结论：球面标定算法比平面算法收敛性好,且标定精度高.在实验条件允许情况下,方向参数通过辅助设备单独标定,能够有效地提高球面算法的标定精度,而球心坐标参数在已知的情况下对传感器位置标定精度的提高不大.在测量姿态相同的情况下,传感器的测距越小位置参数标定精度越高.5种可观测指数优化姿态在一定程度上均能提高球面标定算法的稳定性和精度,其中O 5指数优化效果最好.为了检验球面标定算法的有效性,进行了基于球面拟合的位移传感器标定实验,实验平台如图9所示.实验中采用KUKA KR360-2型号六自由度机器人,重复定位精度±0.08 mm.机器人法兰末端执行器上安装由Baumer公司生产的ch-8501型号激光位移传感器,最大测距120 mm,分辨率0.01 mm,线性误差0.08 mm.固定的标定球采用直径为30 mm的标准球,其球面圆度0.08μm.通过改变机器人姿态使激光位移传感器对标定球面进行30次测量,并记录相关数据.将待标定参数的粗略测量值作为迭代计算的初始值,通过Matlab优化工具箱中lsqnonlin函数,求解球面标定模型中的非线性最小二乘问题.采用球面算法求解参数的优化结果如表1所示.位移传感器位置参数标准差为0.37 mm,接近传统视觉测量方法标定精度（标准差为0.2 mm）［8］.本文详细分析了基于平面和球面拟合的位移传感器标定理论模型,并通过仿真分析对比得出球面模板方法在收敛性和标定精度上要优于平面模板方法.为了避免使用额外的附加测量设备,本文同时标定位移传感器方向和位置参数,简化了标定流程.为了减小传感器测量误差和测量姿态对球面标定算法的精度、稳定性和标定效率的影响,本文引入了可观测指数对标定姿态进行评价,进而获得最优姿态.实验结果显示,采用本文的标定方法,激光位移传感器的标定结果位置参数最大标准差为0.37 mm,方向参数最大标准差0.35°,接近传统视觉测量方法标定精度.【相关文献】［1］王胜华,都东,张文增,等.机器人定点变位姿手-眼标定方法［J］.清华大学学报：自然科学版,2007,47（2）：165-168.WANG Sheng-hua,DU Dong,ZHANG Wen-zeng,et al.Hand-eye calibration for the robot by measuring a fixed point from different poses［J］.Journal of Tsinghua University：Science and Technology,2007,47（2）：165-168.［2］GAN Z,TANG Q.Visual sensing and its applications： integration of laser sensors to industrial robots［M］.Hangzhou：Zhejiang University Press,2011.［3］MITSI S,BOUZAKIS K D,MANSOUR G,et al.Offline programming of an industrial robot for manufacturing［J］.The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2005,26（3）：262-267.［4］SHIU Y C,AHMAD S.Calibration of wrist-mounted robotic sensors by solving homogeneous transform equations of the form AX＝XB［J］.Robotics and Automation,IEEE Transactions on,1989,5（1）：16-29.［5］LI J,ZHU J,DUAN K,et al.Calibration of a portable laser 3-D scanner used by a robot and its use in measurement［J］.Optical Engineering,2008,47（1）：017202-017202-8. ［6］REN Y J,YIN S B,ZHU J G.Calibration technology in application of robot-laser scanning system［J］.Optical Engineering,2012,51（11）：114204-114204.［7］吴聊,杨向东,蓝善清,等.基于平面模板的机器人TCF标定［J］.机器人,2012,34（1）：98-103.WU Liao,YANG Xiang-dong,LAN Shan-qing,et al.Robotic TCF calibration based on a planar template［J］.Robot,2012,34（1）：98-103.［8］ZHU Z,TANG Q,LI J,et al.Calibration of laser displacement sensor used by industrial robots［J］.Optical Engineering,2004,43（1）：12-13.［9］ZHOU A,GUO J,SHAO W,et al.A segmental calibration method for a miniature serial-link coordinate measuring machine using a compound calibration artefact［J］.Measurement Science and Technology,2013,24（6）：065001.［10］卢科青,王文,陈子辰.点激光测头激光束方向标定［J］.光学精密工程,2010,18（4）：880-886.LU Ke-qing,WANG Wen,CHEN Zi-chen.Calibration of laser beam-direction for point laser sensors［J］.Optics and Precision Engineering,2010,18（4）：880-886.［11］陈淑铭,乔田田.一个求解非线性最小二乘问题的新方法［J］.烟台大学学报：自然科学与工程版,2004,01：14 -22.CHEN Shu-ming,QIAO Tian-tian.A new method of solving problem of nonlinear least square［J］.Journal of Yantai University：Natural Science and Engineering Edition,2004,17（1）：14-22.［12］SUN Y,HOLLERBACH J M.Observability index selection for robot calibration［C］//IEEE International Conference on Robotics and Automation.Pasadena：IEEE,2008：831-836.［13］JOUBAIR A,BONEV I parison of the efficiency of five observability indices for robot calibration［J］.Mechanism and Machine Theory,2013,70：254-265.。

焊机编码器（位移传感器）标定讲课人：王伟焊机有几个编码器，包括夹紧台，大车移动，导向辊，如遇数值不准导致无法到位时，或者更换后都需要对编码器进行标定，现场有油漆标示，用以检验编码器数值是否准确。

标定工作可在焊机画面上完成。

1 夹紧台（clamping table)位移传感器标定1）打开夹紧台标定画面点adjust on/off 按钮变成on为解锁2）把limit shear pos os&ds 都设为-100，点保存3）完全移动entry/exit table 到两边，不能移动时点击offset 置0.4）把limit weld pos os&ds 都设为27，点保存5）将entry/exit table 向中间移动到27，点offset.6）将limit weld pos 改为72，limit shear pos 改为-12，点保存。

7）点adjust on/off 按钮变成off 锁定。

2 大车（welding carriage)编码器标定1）打开大车标定画面点adjust on/off 按钮变成on为解锁2）把大车开到操作侧直到安全销可以锁紧的位置，锁紧安全销，点offset.3）点adjust on/off 按钮变成off 锁定。

3 导向辊（pilot roll）位移传感器标定1）打开导向辊标定画面点adjust on/off 按钮变成on为解锁2）把大车开到中间，使导向辊在夹紧台下面，在夹紧台中间放一完全水平的装置。

3）把手动把导向辊entry/exit开到与夹紧台下表面平行的位置（正好碰到水平装置），点Offset 置0.4）点adjust on/off 按钮变成off 锁定。

位移传感器的设计与系统标定综合实验马杭（上海大学理学院力学系，上海200436）An experiment by design and system calibration of displacement sensorfor purpose of teachingMa Hang(Department of Mechanics, College of Sciences, Shanghai University, Shanghai 200436)摘要：本文介绍了新开发的综合型教学实验——位移传感器的设计及位移测试系统的标定实验的主要内容。

进行该项实验，要求学生灵活应用所学的知识，得到动手、动脑的综合训练，进一步巩固和掌握所学知识并通过实验获取新的知识和能力，了解传感器这一科学研究与工程测量中重要器件的设计与制造的一般过程，起到举一反三的效果。

关键词：位移传感器，双悬臂梁，电阻应变计，电测，系统标定传感器是科学实验与工程测量中常用的测量器件，用来把相关的物理量如温度、压力、浓度、载荷等转变成具有确定对应关系的电量输出，以满足对于信息的记录、显示、传输、存储、处理以及控制的要求。

传感器种类繁多，发展日新月异，是实现自动测量与控制的第一个环节，在生产实践和科学研究的各个领域中发挥着极其重要的作用。

以电测技术为基础的传感器是各类传感器中最常见的一类，结合力学类专业的学习特点以及本实验室的条件，我们设计开发了位移传感器的设计及位移测试系统的标定实验，并给我校力学专业的本科生和研究生进行了开设。

本实验要进行设计和制作的传感器是一种双悬臂梁式位移传感器（也叫引伸计），用于测量亚毫米级的微小位移，它利用电阻应变计作为敏感元件，利用钛合金微梁作为弹性元件，并利用电桥作为基本测量电路，利用静态数字电阻应变仪作为放大与输出仪器，这些元件和仪器与记录仪器共同组成了位移测试系统，可以实现对静态小位移的测量。

实验的主要内容有三个，分别为传感器的设计、制作和标定。

位移传感器的更换及如何标定更换步骤：1.在确认位移传感器损坏的情况下，通知调度室摘牌作业，通知相关设备人员关闭截门，进行缷压.2.确认缷压后，缷下位移传感器。

3.在允许停电的情况下，断开24电源，摘除接线，并记清线的颜色，以免接新线时出现错误，烧毁位移传感器。

如果条件不允许停电，则要先摘除电源线，再摘除信号线。

（最好摘线时，留一段磁尺线，以为接线根据颜色可以判断，节省时间，提高正确率）4.确认缸体已装磁环，换上新的位移传感器，进行接线，先接正负时钟，正负数据线，然后接电源线。

接线完毕需重新确认接线正确性，确认后通知调度室，送电测试。

通常轧线所用位移传感器为六线制：BN 棕色+24VWH 白色0VGY 灰色- dataPK 粉色+dataYE 黄色+clockGN 绿色- clock标定过程：1.如果更换新位移传感器则需要找到相应的程序块进行重新标定，此程序块在硬件输入里。

2.标定需要在线修改以下参数NFP , OFF3.NFP参数为位移传感器的精度，在位移传感器说明书上即可读出说明书上C所代表的数值即是位移传感器的精度。

例如：说明书上C所在位置注明为1，则需要将NFP值修改为5.0e-3，此值对应输出端YP应用单位为毫米，如果输出端YP用到的单位为米（具体单位要根据输出端YP连接到程序中的应用判断），则需要将5.0e-3改为5.0e-64.OFF值的修改需要根据量程范围确定首先要判断位移传感器的零位，有的液压缸打到最大为0，有的液压缸打到最小为0.可以先把液压缸打到最大或最小时标定零位，然后打到相反的极限位置检查YP端显示值如果近似与量程极限，则标定完成，如果显示值为负数，则零位选择不正确，需重新判断最大还是最小时为零位。

零位的标定方法：将液压缸打开到最大或最小，修改OFF值置0，将模块的输出YP端显示值复制到OFF中，这时YP端将显示近似为0。

例如量程为0—500mm的位移传感器，将液压缸打到最小时标定零位，然后将液压缸打到最大，YP端显示值为正数近似500，则说明标定正确完成；如果YP端显示值为负数，则需重新将液压缸打到最大时标定零位，然后将液压缸打到最小检测YP端显示值如果为正数近似500，则标定注释：精轧串辊缸位移传感器零位在中间位置，由设备插定位销确定，然后标定零位。

位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，位移传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。

那么位移传感器的使用方法大家了解吗？下面小编为大家介绍一下。

位移传感器的使用方法：一般采用给位移传感器加上一个电压，利用其优良的平滑性，来检测输出电压（输出电阻改变输出电压）分压比。

就可以直接不同类别的位移传感器的使用方法也有不同。

直线位移传感器使用方法是根据实际要求在油压机的主缸、液压垫上分别安装Kl下滑板式、KTC拉杆式直线位移传感器。

在一个半自动工作过程中，油压机的主缸、液压垫分别带动两只直线位移传感器移动，将采集到的两点模拟量值输入到FX2N-8AD，FX2N-8AD将此模拟输入数值（此时是电压输入），转换成数字值，并且把他们传输到PLC主单元。

主缸、液压垫选用直线位移传感器的有效测量长度为500mm、400mm。

直线位移传感器在使用时应注意哪些事项呢？首先电子尺是作为分压器使用，以相对电压来显示所测量位置的实际位置。

因此，就对这个装置（电子尺）提出了几点要求：不能接错电子尺的三条线，1#、3#线是电源线，2#是输出线除1#、3#线电源线可以调换外，2#线只能是输出线。

上述线一旦接错，将出现线性误差大，控制精度差，容易显示跳动等现象。

如果出现控制非常困难，就应该怀疑是接错线。

安装对中性要好，角度容许±12°误差，平行度偏差容许±0.5mm，是指某一误差，如果角度误差和平行度误差都偏大，就会导致显示数字跳动。

在这种情况下，一般可以用万用表的电压档测出电压的波动。

一定要作角度和平行度的调整。

请特别注意：在现场将电子尺的铝合金支架更换成不锈钢支架后，同时应将拉杆牵引安装位升高2Mm。

否则，接地问题解决了，又形成了不对中的问题，必须同时解决。

供电电源要有足够的容量，如果电源容量太小，容易发生如下情况：合模运动会导致射胶电子尺显示跳动，或熔胶运动会导致合模电子尺的显示波动。

位移传感器校准方法嘿，朋友们！今天咱就来讲讲位移传感器校准那点事儿。

咱就说这位移传感器啊，就像是咱的眼睛，得看得准才行呀！那怎么才能让它看得准呢？这就得校准啦！想象一下，你要去一个陌生的地方，要是没有个准确的地图指引，那不得迷路呀！位移传感器也是一样，要是不准，那得出多大乱子呀！校准的时候，可得细心点儿。

就好比你做饭，盐放多了太咸，放少了没味，得恰到好处。

先把传感器安装好，这就像给它找个安稳的家。

然后呢，根据它的说明书，一步一步来操作。

可别嫌麻烦，这就跟你整理房间似的，不认真整理，那还是乱糟糟的。

找个标准的测量工具来对比，就像是找个靠谱的朋友当裁判。

看看传感器测出来的和标准的差多少。

要是差得远了，那咱就得好好调整调整啦。

这调整也有讲究，不能大调也不能小调，得慢慢地、一点点地来。

就像你走路，走太快容易摔跟头，走太慢又耽误时间。

你说这校准重要不？那肯定重要啊！要是传感器不准，那后面的工作不都白干啦？好比你盖房子，基础没打好，那房子能结实吗？在这过程中，还得注意环境。

别在那种乱七八糟的地方校准，那能准吗？就像你在闹市读书，能读得进去吗？找个安静、稳定的环境，让传感器也能安心工作。

还有啊，别以为校准一次就一劳永逸了。

就像你身体得定期体检一样，传感器也得时不时地检查检查，看看它还准不准。

要是不准了，赶紧再校准。

校准位移传感器，虽然听起来有点麻烦，但这可是保证工作质量的关键呀！咱可不能马虎。

认真对待它，它才能好好为咱服务呀！总之，位移传感器校准这事，可大可小。

做好了，一切顺利；做不好，麻烦一堆。

所以，大家可得重视起来呀！别不当回事儿，到时候出了问题可别后悔哟！。

位移传感器静态自动标定系统总体方案设计；
静态自动标定系统是由静标定台，一台PC机为上位机和一台单片机为下位机组成的自动标定系统。

系统工作过程如下：
（1）将被标定位移传感器固定在支架上，手动旋转千分尺使测试盘贴紧探头，记为标定起始点。

（2）确定所有的设备链接正确时，通过上位机发送“开始”信号给单片机同时也会根据用户选择的传感器型号发送相应的采集点数，单片机再通过I/O 口给驱动器发送脉冲信号，启动步进电机。

如果标定过程中出现意外，可以通过上位机发送“暂停”或“停止”信号给步进电机驱动器，终止标定。

（3）电涡流位移传感器输出电压信号采集：利用数据采集版，把传感器的输出模拟电压信号通过A/D转换，转换成数字信号供上位机读取。

（4）电涡流位移传感器输入信号采集：用编码器测量步进电机实际走过的角度，通过对输出脉冲信号的计数实现位移量的测量。

（5）通过RS-232串口通信，将输入位移量和输出电压辆传送到上位机。

（6）上位机将编码器脉冲总数换算成位移量，使预计采样点电压与之对应，存入数据库，到达预定行程上位机指令完成标定的过程。

（7）上位机数据处理系统，将位移和电压信号关系适时显示，也可以调取历史数据查询或打印输出。

同时可以看到被检测传感器的线性工作区和静态特性参数。

模拟量阀门直线位移传感器标定方法
加压过滤机电控液动阀门分为两种,为开关量阀门和模拟量阀门.开关量阀门上装有接近开关,其作用是保证阀门开关到位时电机自动断电和开关信号的反馈;模拟量阀门(4个滤液阀)上不但装有能保证电机自动断电的接近开关,还另外装有直线位移传感器,其作用是能够反馈阀门的实际开度从而可以对阀门开度进行检测和控制,这里以行程为250的直线位移传感器为例,对直线位移传感器的标定方法做介绍.
一仪表的组成: 直线位移传感器为四线制仪表,由2部分组成,分别为安装在阀门体上的探杆和安装在阀门控制箱上的二次仪表.
二仪表的标定: 在安装好探杆之后,其标定工作主要是调整阀门控制箱上的二次仪表,二次仪表表盘如下图:
二次仪表背面端子图如下:
标定以及安装方法:
1. 按端子图,接线时将探杆(发讯头)的三根线按照高低总的顺序依次接入,将“相”“中”两个端子接入AC220V电源;将“1+”“2-”两个端子与PLC柜连接.
2. 标定前把接入PLC柜的两根线拆下,将电流表两个表笔接入两个端子,将电流表拨至mA档.
3. 把阀门控制箱里面的小型断路器合上,可以看到阀门控制箱电源指示灯亮,再将表盘上的电源按钮按下,看到数字显示表上有读数则标定准备工作完毕.
4. 将阀门就地箱转换开关拨至“就地”档,手动执行关阀门动作,观察并确认阀门已经关到位,调整表盘上的“调零”按钮直到表盘上的开度显示为-10.电流表显示4mA以下.
5. 手动执行开阀门动作,观察并确认阀门已经开到位,调整表盘上的“调满”按钮直到表盘上的开度显示为260.电流表显示20mA以上。

6. 重复步骤5,步骤4至少3次以上,保证开到位时开度260,关到位时开度－10，则标定完毕.表盘上“校正”“标定”2个旋钮不允许现场调试人员以及岗位司机私自调整.。

轴位移探头如何安装和确定零位# Y% s"N e ]6 O+a. ~# ]! A* I. m7 l!b" R4h/ C& |7 W,h& h,b5 k8`8 V先确定设备的工作面和非工作面,并测出推力轴承的轴向间隙,然后将转子推到非工作面或工作面一侧的极限位置,一般来说,零位在中间位置（各个厂家规定有可能不同）,判断哪个面为探头测得电压的正方向（一般为工作面）,根据各个探头的特性再计算出极限位置的电压值（用电压值计算较准确）,调整探头位置使得电压值相符就可以了。

轴位移测试传感器的安装注意事项4 @4 @& u! ]5 K5 W1 @$ r# y7 ]在机械故障诊断方面如：小型发电机,空气压缩机,水泵都需要对轴的振动和轴位移测试。

现场一般用电涡流位移传感器来测试。

在安装传感器时需要注意：1.传感器的探头与测试对象的面要平行。

2.被测对象的面要大于传感器探头的面1.5倍。

+ H" g$ w6 },f6 N+q7 a. M O7 j% X% _/O- u53.被测对象的材料应当和传感器的标定材料一致。

9 W4 W9 {/ S8b7 K/ w4.传感器的周围环境应无强磁场。

; T3 R& _& z5v A5.尽量减少延伸电缆的xx。

; ~# B, q/ C/Z- O6.对温度低于80℃可采用内装的电涡流传感器。

" v6 J* ~8 }1c% O大部分都以远离机头方向为正向。

轴位移零度定位以仪器厂家最佳线性中点为准。

会有不同的电压值。

如在安装中有稍微的偏移，可以从今天仪表里修正，或者在DCS里调整。

我认为将零位定在间隙中间位置启机后未必准确（尽管可以修正），因为理论上是楼上所说，但实际上大轴在推往工作面或非工作面时会出现轴承座跟着移动的情况，所以会出现相对移动量，另外大轴是在完全冷态静态下推的，等油膜建立起来的静态下，轴就又会产生一个相对位移量，所以把这些因素都考虑进去后定的零位才是比较准确的，因为我们要得零位不是一个理论零位，而是润滑油系统运行后但机组处于冷态时的零位，然后机组热态时相对于冷态的相对位移才是我们真正要监视的。