[发明专利]传感器校准装置及方法

说明书

一种传感器校准装置及方法，该装置包括：相互平行设置的第一极板和第二极板；连接单元，用于连接第一极板、第二极板和驱动单元，并保持极板间绝缘；驱动单元，用于驱动连接单元运转从而带动第一极板和第二极板同步转动；电压产生单元，分别与第一极板和第二极板连接，用于根据控制单元的控制指令在第一极板和第二极板之间加载预设电压；控制单元，分别与驱动单元和电压产生单元连接，用于控制驱动单元带动第一极板和第二极板转动至预设角度，并且还用于在第一极板和第二极板转动至预设角度时，向电压产生单元发送控制指令从而在第一极板和第二极板之间加载预设电压。根据本发明实施例，可实现传感器的三个维度同时准确校准，且提高了校准效率。

技术领域

本发明涉及电磁测量及校准领域，具体而言，涉及一种传感器校准装置及方法。

背景技术

目前，已有的传感器校准装置都是采用大平行极板构成，通常情况下是把待校准的传感器至于均匀电场中，让电场方向垂直于传感器，可以对传感器进行单维的校准。如果需要对传感器进行三维校准，则需要对传感器XYZ轴三个方向逐一旋转校准。这种校准方法虽然可以对待校准的传感器的三个维度都进行独立校准，但不能给出三个维度之间的耦合关系，进而影响校准的准确性；并且这种方法需要对待校准的传感器在XYZ轴三个方向逐一进行旋转校准，操作复杂繁琐。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种传感器校准装置及方法，旨在解决传感器三维校准的准确性低以及操作复杂的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种传感器校准装置，所述装置包括：相互平行设置的第一极板和第二极板，所述第一极板在所述第二极板上的正投影与所述第二极板全部重叠；连接单元，用于连接所述第一极板、所述第二极板和驱动单元，并保持所述第一极板和所述第二极板之间绝缘；驱动单元，用于驱动所述连接单元运转从而带动所述第一极板和所述第二极板同步转动；电压产生单元，分别与所述第一极板和所述第二极板连接，用于根据控制单元的控制指令在所述第一极板和所述第二极板之间加载预设电压；所述控制单元，分别与所述驱动单元和所述电压产生单元连接，用于控制所述驱动单元带动所述第一极板和所述第二极板转动至预设角度，并且还用于在所述第一极板和所述第二极板转动至预设角度时，向所述电压产生单元发送控制指令从而在所述第一极板和所述第二极板之间加载预设电压。

进一步地，所述驱动单元为步进电机。

进一步地，所述连接单元为绝缘连杆。

进一步地，所述电压产生单元为数字电压发生器。

进一步地，所述控制单元为远程控制终端。

第二方面，本发明实施例还提供了一种传感器校准方法，应用于如上述各实施例所述的电场传感器校准装置，所述方法包括：步骤1：将待校准的传感器置于所述第一极板和所述第二极板之间；步骤2：当所述第一极板和所述第二极板转动至预设角度θ_i时，所述电压产生单元加载预设电压，使所述第一极板和所述第二极板之间的电场强度为E；步骤3：测量得到所述待校准的传感器的实测场强值，同时根据所述预设角度θ_i和所述电场强度E，计算得到所述待校的准传感器的理论场强值；步骤4：重复步骤2和步骤3，直到所述第一极板和所述第二极板旋转一周，根据所述实测场强值和所述理论场强值，对所述待校准的传感器进行校准，同时根据所述实测场强值和所述理论场强值，计算得到耦合系数α，所述耦合系数α用于判断所述待校准的传感器的性能是否满足设计要求。

进一步地，所述测量得到所述待校准传感器的实测场强值，包括：测量得到所述待校准传感器在XYZ三个方向的实测场强值E_xi实测、E_yi实测、E_zi实测以及实测综合值E_alli实测。