本发明涉及汽车配件技术领域，特别是涉及一种汽车筒式减振器示功机在线标定系统及方法。
背景技术：
减振器是构成汽车悬架系统的主要元件之一，其作用是产生阻尼力，减弱车轮与车身之间的振动，提高颠簸路面上汽车行驶的平顺性、操作稳定性和汽车零部件的疲劳寿命。减振器示功机用于测试减振器的阻尼特性和速度特性，检验减振器性能指标是否满足要求，是减振器生产制造过程中必需的试验设备。汽车筒式减振器示功机的传感器主要为力传感器与位移传感器，用于检测减振器在不同活塞速度下的阻尼力，取得试件的速度特性，以绘制不同速度下活塞位移与阻尼力特性关系的示功图。因此，力传感器与位移传感器的精准度是保证汽车筒式减振器台架试验可靠、准确的关键。
因此，研究一种可以实现不停机及不拆卸设备前提下对力传感器与位移传感器进行自动标定的方法具有十分重要的意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车筒式减振器示功机在线标定系统及方法，实现不停机及不拆卸设备前提下对力传感器与位移传感器进行自动标定。
为了实现上述目的，本发明采用的方案如下：
一种汽车筒式减振器示功机在线标定系统，包括人机交互界面、数据保存模块、数据处理模块和标定计算模块；
所述人机交互界面用于控制标定过程、设置标定参数以及显示标定结果；
所述数据保存模块用于保存传感器输入、输出数据以及标定结果；传感器输出数据是指传感器输出端的电量信号序列；
所述数据处理模块用于对传感器输出端的电量信号序列进行处理；
所述标定计算模块用于计算传感器的标定系数，并发送到人机交互界面显示。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定系统，所述电量信号序列中数据采集的时间长度由人机交互界面手动控制，即点击人机交互界面中的按钮来控制开始采集、结束采集。采用手动控制便于区分不同测量点。
如上所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定系统，所述数据处理模块对所述电量信号序列进行处理，是指进行滤波计算处理，处理结果x按照下式计算：
其中n为电量信号序列中的数据个数，pi为电量信号序列中第i个数据，m为电量信号序列中最大数据的下标，即pm＝max:{pi|i＝1,2,…n},m∈{1,2,…,n}，n为电量信号序列中最小数据的下标，即pn＝min:{pi|i＝1,2,…n},n∈{1,2,…,n}。
如上所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定系统，所述标定计算模块按照下列公式计算出传感器的标定系数即斜率k与截距b：
其中，yi为施加到传感器上的力值或位移值，i表示第i个测量点，m为测量点总数，xi表示在yi作用下传感器输出端的电量信号序列经数据处理模块处理后的结果，
本发明还提供一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，采用如上所述的减振器示功机在线标定系统，包括以下步骤：
(1)通过人机交互界面下达开始标定指令；
(2)选择标定通道为力传感器或者位移传感器；
(3)当步骤(2)选择标定通道为力传感器时，则标定计算模块按照力传感器的量程进行5～20等分，得到6～21个力测量点(包括量程端点)；当步骤(2)选择标定通道为位移传感器时，则按照位移传感器的量程进行5～20等分，得到6～21个位移测量点；
(4)按照测量点先从小到大，再从大到小的顺序，控制减振器示功机的作动器动作，依次将测量点对应的力值/位移值施加到对应传感器上；
(5)下达测量开始指令，数据保存模块自动读取传感器输出端的电量信号数据；
(6)下达测量结束指令，数据保存模块停止读取传感器输出端的电量信号数据，获得电量信号序列；
(7)数据处理模块调用步骤(6)获得的电量信号序列，并进行滤波计算处理，然后将处理结果返回到数据保存模块中保存；
(8)循环执行步骤(4)到步骤(7)，直至完成所有测量点的操作；
(9)通过人机交互界面下达标定计算指令；
(10)标定计算模块调用数据保存模块中传感器在所有测量点上的输入、输出数据，并计算传感器的标定系数；
(11)标定计算结束后，传感器的标定系数显示到人机交互界面上。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，步骤(1)中通过人机交互界面下达开始标定指令，是通过在人机交互界面中点击开始标定按钮来实现的。
如上所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，步骤(2)中选择标定通道，是通过在人机交互界面中点击力传感器单选框或者位移传感器单选框来实现的。
如上所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，步骤(3)中对传感器量程进行5～20等分，具体等分数目通过在人机交互界面中的量程等分点输入框中输入数值设置。
如上所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，步骤(5)中下达测量开始指令，是通过在人机交互界面中点击测试开始按钮来实现的；
每次将力值或者位移值施加到传感器后，下达测量开始指令；
步骤(6)中下达测量结束指令，是通过在人机交互界面中点击测试结束按钮来实现的。
如上所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，步骤(9)中下达标定计算指令，是通过在人机交互界面中点击标定计算按钮来实现的。
本发明的原理是：
通过控制减振器示功机的作动器动作，自动保存传感器输出端的电量信号数据并进行信号处理，按照电量信号数据的处理结果自动计算标定系数，实现汽车筒式减振器示功机在线标定。
有益效果
本发明能够在不停机及不拆卸设备前提下对减振器示功机的力传感器与位移传感器进行在线标定。标定过程中，自动记录传感器输出端的电量信号数据，并实现数据滤波处理，自动计算标定结果，提高了标定效率。
附图说明
图1是本发明一种实施例的汽车筒式减振器示功机在线标定系统结构框图；
图2是本发明一种实施例的汽车筒式减振器示功机在线标定方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一种汽车筒式减振器示功机在线标定系统，如图1所示，包括人机交互界面、数据保存模块、数据处理模块和标定计算模块；
人机交互界面用于控制标定过程、设置标定参数以及显示标定结果；
数据保存模块用于保存传感器输入、输出数据以及标定结果；传感器输出数据是指传感器输出端的电量信号序列；电量信号序列中数据采集的时间长度由人机交互界面手动控制；
数据处理模块用于对传感器输出端的电量信号序列进行处理；
数据处理模块对所述电量信号序列进行处理，是指进行滤波计算处理，处理结果x按照下式计算：
其中n为电量信号序列中的数据个数，pi为电量信号序列中第i个数据，m为电量信号序列中最大数据的下标，即pm＝max:{pi|i＝1,2,…n},m∈{1,2,…,n}，n为电量信号序列中最小数据的下标，即pn＝min:{pi|i＝1,2,…n},n∈{1,2,…,n}；
标定计算模块用于计算传感器的标定系数，并发送到人机交互界面显示；
标定计算模块按照下列公式计算出传感器的标定系数即斜率k与截距b：
其中，yi为施加到传感器上的力值或位移值，i表示第i个测量点，m为测量点总数，xi表示在yi作用下传感器输出端的电量信号序列经数据处理模块处理后的结果，
采用上述的汽车筒式减振器示功机在线标定系统的一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，如图2所示，具体步骤如下：
(1)通过在人机交互界面中点击开始标定按钮，下达开始标定指令；
(2)通过在人机交互界面中点击力传感器单选框或者位移传感器单选框，选择标定通道为力传感器或者位移传感器；
(3)当步骤(2)选择标定通道为力传感器时，则按照力传感器的量程，通过在人机交互界面中的量程等分点输入框中输入数值设置，进行9等分，得到10个力测量点；当步骤(2)选择标定通道为位移传感器时，则按照位移传感器的量程，通过在人机交互界面中的量程等分点输入框中输入数值设置，进行9等分，得到10个位移测量点；
(4)按照测量点先从小到大，再从大到小的顺序，控制减振器示功机的作动器动作，依次将测量点对应的力值/位移值施加到对应传感器上；
(5)每次将力值或者位移值施加到传感器后，通过在人机交互界面中点击测试开始按钮，下达测量开始指令，数据保存模块自动读取传感器输出端的电量信号数据；
(6)通过在人机交互界面中点击测试结束按钮，下达测量结束指令，数据保存模块停止读取传感器输出端的电量信号数据，获得电量信号序列；
(7)数据处理模块调用步骤(6)获得的电量信号序列，并进行滤波计算处理，然后将处理结果返回到数据保存模块中保存；
(8)循环执行步骤(4)到步骤(7)，直至完成所有测量点的操作；
(9)通过在人机交互界面中点击标定计算按钮，下达标定计算指令；
(10)标定计算模块调用数据保存模块中传感器在所有测量点上的输入、输出数据，并计算传感器的标定系数；
(11)标定计算结束后，传感器的标定系数显示到人机交互界面上。
1.一种汽车筒式减振器示功机在线标定系统，其特征在于：包括人机交互界面、数据保存模块、数据处理模块和标定计算模块；所述人机交互界面用于控制标定过程、设置标定参数以及显示标定结果；所述数据保存模块用于保存传感器输入、输出数据以及标定结果；传感器输出数据是指传感器输出端的电量信号序列；所述数据处理模块用于对传感器输出端的电量信号序列进行处理；所述标定计算模块用于计算传感器的标定系数，并发送到人机交互界面显示。
2.根据权利要求1所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定系统，其特征在于，所述电量信号序列中数据采集的时间长度由人机交互界面手动控制。
3.根据权利要求1所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定系统，其特征在于，所述数据处理模块对所述电量信号序列进行处理，是指进行滤波计算处理，处理结果x按照下式计算：
其中n为电量信号序列中的数据个数，pi为电量信号序列中第i个数据，m为电量信号序列中最大数据的下标，即pm＝max:{pi|i＝1,2,…n},m∈{1,2,…,n}，n为电量信号序列中最小数据的下标，即pn＝min:{pi|i＝1,2,…n},n∈{1,2,…,n}。
4.根据权利要求1所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定系统，其特征在于，所述标定计算模块按照下列公式计算出传感器的标定系数即斜率k与截距b：
其中，yi为施加到传感器上的力值或位移值，i表示第i个测量点，m为测量点总数，xi表示在yi作用下传感器输出端的电量信号序列经数据处理模块处理后的结果，x为均值，即
5.一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，其特征在于，采用如权利要求1～4中任一所述的减振器示功机在线标定系统，包括以下步骤：
(1)通过人机交互界面下达开始标定指令；
(2)选择标定通道为力传感器或者位移传感器；
(3)当步骤(2)选择标定通道为力传感器时，则按照力传感器的量程进行5～20等分，得到6～21个力测量点；当步骤(2)选择标定通道为位移传感器时，则按照位移传感器的量程进行5～20等分，得到6～21个位移测量点；
(4)按照测量点先从小到大，再从大到小的顺序，控制减振器示功机的作动器动作，依次将测量点对应的力值/位移值施加到对应传感器上；
(5)下达测量开始指令，数据保存模块自动读取传感器输出端的电量信号数据；
(6)下达测量结束指令，数据保存模块停止读取传感器输出端的电量信号数据，获得电量信号序列；
(7)数据处理模块调用步骤(6)获得的电量信号序列，并进行滤波计算处理，然后将处理结果返回到数据保存模块中保存；
(8)循环执行步骤(4)到步骤(7)，直至完成所有测量点的操作；
(9)通过人机交互界面下达标定计算指令；
(10)标定计算模块调用数据保存模块中传感器在所有测量点上的输入、输出数据，并计算传感器的标定系数；
(11)标定计算结束后，传感器的标定系数显示到人机交互界面上。
6.根据权利要求5所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，其特征在于，步骤(1)中通过人机交互界面下达开始标定指令，是通过在人机交互界面中点击开始标定按钮来实现的。
7.根据权利要求5所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，其特征在于，步骤(2)中选择标定通道，是通过在人机交互界面中点击力传感器单选框或者位移传感器单选框来实现的。
8.根据权利要求5所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，其特征在于，步骤(3)中对传感器量程进行5～20等分，具体等分数目通过在人机交互界面中的量程等分点输入框中输入数值设置。
9.根据权利要求5所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，其特征在于，步骤(5)中下达测量开始指令，是通过在人机交互界面中点击测试开始按钮来实现的；
每次将力值或者位移值施加到传感器后，下达测量开始指令；
步骤(6)中下达测量结束指令，是通过在人机交互界面中点击测试结束按钮来实现的。
10.根据权利要求5所述的一种汽车筒式减振器示功机在线标定方法，其特征在于，步骤(9)中下达标定计算指令，是通过在人机交互界面中点击标定计算按钮来实现的。
技术总结