CN112629740A - 一种自动零位校准的风压获取装置及其控制方法 - Google Patents

一种自动零位校准的风压获取装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动零位校准的风压获取装置及其控制方法，其中，风压获取装置包括第一压力测口、第二压力测口、第一气管、第二气管、第三气管、电磁阀、风压传感单元、控制单元，所述第一气管和第二气管的一端与风压传感单元连接，所述第三气管设置在第一气管和第二气管之间且三者相互连通，电磁阀设置在风压传感单元和第三气管与第二气管连通处之间，第一压力测口和第二压力测口分别设置在第一气管和第二气管的另一端处，控制单元与电磁阀和风压传感单元连接。通过采用本发明风压获取装置，不仅实现了实时零位校准的目的，而且还有效的提升了该装置获取风压的精准度，同时也有效的避免了当单独使用风压传感单元时，容易产生漂移的问题。

Description

一种自动零位校准的风压获取装置及其控制方法
技术领域
本发明属于风压获取装置技术领域，具体涉及一种自动零位校准的风压获取装置及其控制方法。
背景技术
风压传感器的工作原理是将风压直接作用在传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，进而使传感器的电阻发生变化，通过电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这个压力的标准信号；但当采用现有的风压传感器时，普遍都存在漂移现象，所谓漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随时间变化，此现象称为漂移；而产生漂移的原因主要来自两个方面：一是传感器自身结构参数；二是周围环境(如温度、湿度等)，那么，如何有效削弱漂移现象对测试量的影响，是行业难题；此外，由传感器自身结构参数所导致的漂移现象一般很难消除，因此只能从周围环境方面入手来消除传感器的漂移现象。
为了消除由于环境因素变化，使风压传感器的输出或放大器的增益等发生变化所造成的仪器零点漂移而引起***误差，一般采用的零值法和手动零位校准法；零值法原理的基本思想是：在零输入信号时，由于零漂的存在，输入不为零，预先将它检测出来，并存入内存单元，在巡回检测时，再从检测中扣除该零位漂移后的影响；但是这种补偿存在时间漂移的问题，短时间的测量是十分准确的，但是长时间的测量仍然存在着时间漂移，必须隔一段时间就要进行一次零点校准，即再手动采集一次零值，进行校正；此外，当采用手动零位校准法时，其操作极其不便，且存在一种现象，那就是在有些环境下，风压传感器一旦被安装，就一直存在压力，无法使其处于不受压力的状态(即无法手动清零，比如说油烟机上)，除非把风压传感器拆卸下来。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种自动零位校准的风压获取装置，解决了现有的风压传感器在获取风压时，严重存在漂移，从而导致获取风压信号值不准的问题
本发明的目的还在于提供一种风压获取装置的控制方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种自动零位校准的风压获取装置，包括第一压力测口、第二压力测口、第一气管、第二气管、第三气管、电磁阀、风压传感单元、控制单元，所述第一气管和第二气管的一端与风压传感单元连接，所述第三气管设置在第一气管和第二气管之间且三者相互连通，所述电磁阀设置在风压传感单元和第三气管与第二气管连通处之间，所述第一压力测口和第二压力测口分别设置在第一气管和第二气管的另一端处，所述控制单元与电磁阀和风压传感单元连接。
优选地，所述电磁阀为二位三通电磁阀。
本发明的第二个技术方案是这样实现的：一种自动零位校准的风压获取装置的控制方法，该方法包括以下步骤：
在每T周期内的t1时间，控制单元根据第一触发事件启动电磁阀，第三气管与第一气管连通，风压传感单元获取第一测口处的第一风压信号值，控制单元根据所述风压传感单元反馈的第一风压信号值，求其平均值，获得零点压力信号值；
在每T周期内的t2时间，所述控制单元根据第二触发事件关闭电磁阀，所述第三气管与第一气管不连通，所述风压传感单元获取第一测口和第二测口之间的第二风压信号值，所述控制单元根据风压传感单元反馈第二风信号压值，求其平均值，获得零点偏移的压力电信号值；
在每T周期内的t3时间，所述控制单元根据第三触发事件以及零点压力信号值和所述零点偏移的压力电信号值计算当前周期下实时风压信号值，并向外输出所述实时风压信号。
优选地，所述实时风压值为V，V＝V1-V0，其中，V1为零点偏移的压力电信号值，V1为零点压力信号值。
优选地，所述t1＜t2＜t3＜t，其中，t为每T周期的循环时间。
与现有技术相比，本发明通过在风压传感单元上设置第一气管和第二气管，在第一气管和第二气管之间设置第三气管，同时将电磁阀设置在风压传感单元和第三气管与第二气管连通处之间，这样，不仅实现了实时零位校准的目的，而且还有效的提升了该装置获取风压的精准度，同时也有效的避免了当单独使用风压传感单元时，容易产生漂移的问题。
此外，本发明风压获取装置结构简单，实用性好，制得大力推广使用。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种自动零位校准的风压获取装置的结构框图；
图2为本发明实施例1提供的一种自动零位校准的风压获取装置中国电磁阀的结构图；
图3为本发明实施例2提供的一种自动零位校准的风压获取装置的控制方法逻辑框图。
图中，1.第一压力测口，2.第二压力测口，3.第一气管，4.第二气管，5.第三气管，6.电磁阀，61.第一接口，62.第二接口，63.第三接口，7.风压传感单元，8.控制单元，81.第一信号线，82.第二信号线，83.信号输出线。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本发明实施例1提供的一种自动零位校准的风压获取装置，如图1所示，包括第一压力测口1、第二压力测口2、第一气管3、第二气管4、第三气管5、电磁阀6、风压传感单元7、控制单元8，所述第一气管3和第二气管4的一端与风压传感单元7连接，所述第三气管5设置在第一气管3和第二气管4之间且三者相互连通，所述电磁阀6设置在风压传感单元7和第三气管5与第二气管4连通处之间，所述第一压力测口1和第二压力测口2分别设置在第一气管3和第二气管4的另一端处，所述控制单元与电磁阀6和风压传感单元7连接。
采用上述方案后，通过在风压传感单元7上设置第一气管3和第二气管4，在第一气管3和第二气管4之间设置第三气管5，同时将电磁阀6设置在风压传感单元7和第三气管5与第二气管4连通处之间，这样，不仅实现了实时零位校准的目的，而且还有效的提升了该装置获取风压的精准度，同时也有效的避免了当单独使用风压传感单元7时，容易产生漂移的问题。
进一步地，如图2所示，所述电磁阀6为二位三通电磁阀，具体地，电磁阀6上设置有第一接口61、第二接口62和第三接口63，所述电磁阀6通过第一接口61和第二接口62安装在第二气管4上，所述第三接口63与第三气管5连通，且该二位三通电磁阀由单线圈控制。
这样，通过设置二位三通电磁阀，便于对第一气管3、第二气管4以及第三气管5之间的连通方式进行控制，从而有效的提升了整个风压获取装置获取风压时的精准度。
进一步地，控制单元8通过第一信号线81与电磁阀6连接，控制单元8通过第二信号线82与风压传感单元7连接，所述控制单元8通过信号输出线83传输风压信号至外部。
本发明实施例1提供的一种自动零位校准的风压获取装置的使用原理为：
当电磁阀6中的电磁线圈通电时，电磁阀6上的第三接口63处于开启状态，第一接口61处于关闭状态，电磁阀6上的第三气管5与第一气管3连通，此时，风压传感单元7获取的是第一测口1处的风压信号值；当电磁阀6中的电磁线圈断电时，电磁阀6上的第三接口63处于关闭状态，第三气管5与第一气管3不连通，此时，风压传感单元7获取的是第一侧口1和第二侧口2之间的风压信号值。
实施例2
本发明实施例2提供的一种如实施例1中所述的自动零位校准的风压获取装置的控制方法，如图3所示，该方法包括以下步骤：
在每T周期内的t1时间，控制单元8根据第一触发事件(即清零事件)启动电磁阀6，第三气管5与第一气管3连通，风压传感单元7获取t1时间范围内第一测口1处的数个第一风压信号值，控制单元8根据数个所述风压传感单元7反馈的第一风压信号值，求其平均值，获得零点压力信号值；
在每T周期内的t2时间，所述控制单元8根据第二触发事件(即获取事件)关闭电磁阀6，所述第三气管5与第一气管3不连通，所述风压传感单元7获取t2时间范围内第一测口1和第二测口2之间的数个第二风压信号值，所述控制单元8根据风压传感单元7反馈数个第二风压信号值，求其平均值，获得零点偏移的压力电信号值；
在每T周期内的t3时间，所述控制单元8根据第三触发事件(即输出事件)以及零点压力信号值和所述零点偏移的压力电信号值计算当前周期下实时风压信号值，并向外输出所述实时风压信号。
采用上述方案后，控制单元8首先通过在每T周期中的t1时间范围内根据第一触发事件启动电磁阀6，并获得第一测口1处的第一风压信号值的平均值，即零点压力信号值；其次通过在每T周期中的t2时间范围内根据第二触发事件关闭电磁阀6，并获得第一测口1和第二测口2之间的第二风压信号值，即零点偏移的压力电信号值；最后再根据第三触发事件以及零点压力信号值和所述零点偏移的压力电信号值计算当前周期下实时风压信号值，并向外输出所述实时风压信号，这样不仅实现了实时零位校准的目的，而且还有效的提升了该装置获取风压的精准度，同时也有效的避免了当单独使用风压传感单元7时，容易产生漂移的问题。
进一步地，所述实时风压值为V，V＝V1-V0，其中，V1为零点偏移的压力电信号值，V1为零点压力信号值。
这样，控制单元8通过采用V＝V1-V0的方式计算出当前周期下实时风压信号值，不仅有效的提升了该装置获取风压的精准度，同时也有效的避免了当单独使用风压传感单元7时，容易产生漂移的问题。
进一步地，所述t1＜t2＜t3＜t，其中，t为每T周期的循环时间。
此外，本发明实施例2提供的自动零位校准的风压获取装置的控制方法中，所述的风压信号值可以是电流值或电压值等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种自动零位校准的风压获取装置，其特征在于，包括第一压力测口(1)、第二压力测口(2)、第一气管(3)、第二气管(4)、第三气管(5)、电磁阀(6)、风压传感单元(7)、控制单元(8)，所述第一气管(3)和第二气管(4)的一端与风压传感单元(7)连接，所述第三气管(5)设置在第一气管(3)和第二气管(4)之间且三者相互连通，所述电磁阀(6)设置在风压传感单元(7)和第三气管(5)与第二气管(4)连通处之间，所述第一压力测口(1)和第二压力测口(2)分别设置在第一气管(3)和第二气管(4)的另一端处，所述控制单元与电磁阀(6)和风压传感单元(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动零位校准的风压获取装置，其特征在于，所述电磁阀(6)为二位三通电磁阀。
3.一种如权利要求1或2所述的自动零位校准的风压获取装置的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
在每T周期内的t1时间，控制单元(8)根据第一触发事件启动电磁阀(6)，第三气管(5)与第一气管(3)连通，风压传感单元(7)获取第一测口(1)处的第一风压信号值，控制单元(8)根据所述风压传感单元(7)反馈的第一风压信号值，求其平均值，获得零点压力信号值；
在每T周期内的t2时间，所述控制单元(8)根据第二触发事件关闭电磁阀(6)，所述第三气管(5)与第一气管(3)不连通，所述风压传感单元(7)获取第一测口(1)和第二测口(2)之间的第二风压信号值，所述控制单元(8)根据风压传感单元(7)反馈第二压风信号值，求其平均值，获得零点偏移的压力电信号值；
在每T周期内的t3时间，所述控制单元(8)根据第三触发事件以及零点压力信号值和所述零点偏移的压力电信号值计算当前周期下实时风压信号值，并向外输出所述实时风压信号。
4.根据权利要求3所述的一种自动零位校准的风压获取装置的控制方法，其特征在于，所述实时风压值为V，V＝V1-V0，其中，V1为零点偏移的压力电信号值，V1为零点压力信号值。
5.根据权利要求3或4所述的一种自动零位校准的风压获取装置的控制方法，其特征在于，所述t1＜t2＜t3＜t，其中，t为每T周期的循环时间。
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