[发明专利]多批次电涡流传感器输出电压值的误差检测方法

摘要

本发明公开了一种多批次电涡流传感器输出电压值的误差检测方法，同时确定出多批次测量数据试验次数以及试验结束判别标准，通过对各单批次测量数据进行误差分析并给定数据波动范围，在需要的自变量区间范围内，通过最大、小变量线性连接，获得数据波动范围，并通过连续3～5批次测量数据没有超出数据波动范围作为停止数据测量判别标准，此时可以认为数据测量范围已经确定，同时对所测数据进行数学建模，分析其误差。本发明方法使用简便、稳定性高、可靠性强，填补了多批次测量数据误差处理方法的空白，丰富了现代精度理论及应用技术，使得所建立的误差范围精确化，具有良好的误差预测性，是对现代精度理论及误差数据处理方法的补充。

主权项

1.一种多批次电涡流传感器输出电压值的误差检测方法，其特征在于：其方法包括以下步骤：(1)、在电涡流传感器出厂前，对电涡流传感器的位移值及输出电压值进行检测，以电涡流传感器位移值为自变量x，以电涡流传感器输出电压值为因变量y，分别获得自变量x及其对应因变量y数组，经多次测量后得到k个自变量x及其对应因变量y数组，对k个自变量数组中任一自变量x_i的对应因变量y_i值测量5次，获得自变量x_i对应因变量y_i的数组[y₁，y₂...y₅]，取因变量y_i数组[y₁，y₂...y₅]的平均值作为因变量y_i值，依次类推，得到上述k个自变量x及对应因变量y数组[x₁，x₂...x_i...x_k]和，作为第一批测量数据；对上述二组数组进行最小二乘拟合，获得函数式y_i＝f(x_i)，并建立数学模型y_i＝f(x_i)，数学模型y_i＝f(x_i)对于所测因变量x数组具有误差的平方和为最小的特点，分析数学模型y_i＝f(x_i)的标准方差，并绘制图形，得到拟合直线1；然后选定一个测量范围[x₁，x₂]，在测量范围[x₁，x₂]内，对于第一批测量数据拟合的直线1，根据误差分析知，标准方差为δ₁，所得的测量数据分散在±3δ₁范围内，拟合直线1上下的虚线形成拟合的直线1的误差分布区域的上下限，拟合直线1上下的虚线分别与x＝x₁和x＝x₂两线相交于点(x₁，y_11上)、(x₁，y_11下)、(x₂，y_12上)、(x₂，y_12下)；(2)、按步骤(1)，经多次测量后得到m个自变量x及其对应因变量y数组，并获得第二批测量批数据，检查所得的第二批测量数据是否分布在由拟合直线1计算的上下限误差范围内，如果在，则进行第三批数据测量；否则，按照所得的第二批测量数据绘制出拟合直线2，并对拟合直线2进行误差分析，绘制出拟合直线2的误差分布区域，即拟合直线2上下的虚线，然后继续选定测量范围为[x₁，x₂]，在测量范围[x₁，x₂]内，对于第二批测量数据拟合的直线2，根据误差分析知，标准方差为δ₂，所得的第二批测量数据分散在±3δ₂范围内，拟合直线2上下的虚线分别与x＝x₁和x＝x₂两线相交于点(x₁，y_21上)、(x₁，y_21下)、(x₂，y_22上)、(x₂，y_22下)；(3)、比较x＝x₁线上各上下限相交点的因变量值y_i的大小，即比较y_11上、y_11下、y_21上、y_21下的大小，选出其中的最大值和最小值，即选出y_11上为最大值，y_21下为最小值；按照上述方法，获得x＝x₂线上最大值和最小值。连接x＝x₁和x＝x₂线上最大值，作为多批次数据的误差范围上限，连接x＝x₁和x＝x₂线上最小值，作为多批次数据的误差范围下限；(4)、按步骤(1)，经多次测量后得到n个自变量x及其对应因变量y数组，并获得第三批测量数据，检查所得的第三批测量数据是否在上述由拟合直线1或拟合直线2计算的上下限误差范围内，如果在，则进行第四批数据测量；否则，按照所得的第三批测量数据绘制出拟合直线3，并对拟合直线3进行误差分析，绘制出拟合直线3的误差分布区域，即拟合直线3上下的虚线，然后继续选定测量范围为[x₁，x₂]，在测量范围[x₁，x₂]内，对于第三批测量数据拟合的直线3，根据误差分析知，标准方差为δ₃，所得的第二批测量数据分散在±3δ₃范围内，拟合直线3上下的虚线分别与x＝x₁和x＝x₂两线相交于点(x₁，y_31上)、(x₁，y_31下)、(x₂，y_32上)、(x₂，y_32下)；(5)、比较x＝x₁线上各上下限相交点的因变量值y_i大小，即比较y_11上、y_11下、y_21上、y_21下、y_31上、y_31下的大小，选出最大值和最小值，即选出y_31上为最大值，y_21下为最小值；同理，获得y＝x₂线上最大值y_12上和最小值y_31下，连接x＝x₁和x＝x₂线上最大值，作为多批次数据的误差范围上限，连接x＝x₁和x＝x₂线上最小值，作为多批次数据的误差范围下限；(6)、按步骤(1)、(2)，测得第四批数据，检查所得的第四批测量数据是否在在上述由拟合直线1、2或3计算的上下限误差范围内，如果在，则进行第五批数据测量；否则，仍按上述方法进行处理，如果连续3～5次所得的测数据都在已建立的误差上下限范围内，则停止测量，此时所建立的误差上下限即为多批次测量数据的最终误差范围。