AD转换非线性补偿实用算法
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3 结束语
随着加工技术的不断进步、加工工艺的不断完善和加工 设备的不断改进，计算机的机箱设计越来越复杂，品种也越 来越多，在进行密封设计时，应针对不同种类的机箱选用相 应的密封结构，或者在同一种机箱上根据不同的结构特点选 用多种密封结构，力争做到既简单、经济又可靠、实用。随 着产品批量的增长，为了降低成本，特别是小型、袖珍式的 加固计算机机箱的加工制造，将会更多地采用铝合金压铸或 失蜡浇铸的方式，它具有成本低、易加工成型等特点，而且 可以得到形状很复杂的箱体。但是，由于是热加工的方式， 其收缩比难以控制，密封槽的尺寸一致性差，这就给密封设 计带来一定的困难，因此设计人员应加强对铸造机箱的密封 设计研究，以提高其密封的能力。
K1
AD
AD1
A D2
A D3
图 2 物 理 量 K与 相 应 的 AD值 转 换 曲 线
现场整定时，先调整生产现场的工况
８路 使 该 路 物 理 量 达 到 K2 ， 测 定 出 相 应 的 温度传感器 NewAD2 。由于相同型号传感器的转换曲
线形态基本相同，一般更换后其曲线只是
电镀后处理
上移或者下移，我们提供一个操作选项， 自动修正AD1、AD3 ：
转换曲线软件计算公式为：
当输入AD值≥AD2时
K
=
K2
+
( AD − AD2 ) ( AD3 − AD2 )
⋅
(K 3
−
K2)
当输入Baidu NhomakorabeaD值＜AD2时
K
=
K1
+
( AD − AD1 ) ( AD2 − AD1 )
⋅ (K2
− K1 )
作 者 简 介 ： 寿庆余(1943～)，男，副教授，主要从事计算机工业控 制软、硬件设计；黄春华、徐克奇，讲师 收 稿 日 期 ： 2002-01-09
(5) 键盘与机壳的连接，采用密封空心阻尼铰链联接， 内外铰链之间用“O ”型橡胶圈密封。键盘上的导线通过空 心铰链与主机相连；键盘和鼠标采用橡胶密封型的OEM产 品，通过螺钉联接方式和采用单组份室温硫化硅橡胶进行密 封粘接后保证密封要求。
该计算机采用了以上这些措施后经多次淋雨试验和实际 使用，均没有发生渗漏现象。
2 非线性补偿算法
我们采用的是一种实用的三点式折线补偿法(见图2) 。 首先在实验室把每一种物理量K同AD值的转换曲线测量出 来，找到其凸出部(拐点)的大致位置(同型号的传感器变化不 大)。折线补偿的中间点就定位在这个点上，另外两点可设 置在生产现场较容易达到的量值范围内，因为折线两边可以 延伸计算。
AD1 = AD1+(NewAD2-AD2)
AD3 = AD3 +(NewAD2-AD2)
AD2 = NewAD2
该算法其软件编写很简单，可给用户提供很大方便，用
户只要在该选项操作点击一下即可。因为K2是调整工况后可 达到的值，而相应的NewAD2是软件自己测定的。如用户换 用了不同型号传感器，应重新修改全部3点坐标值。
SHOU Qingyu， HUANG Chunhua， XU Keqi
(Computer Department, Shanghai Application Technology Institute, Shanghai 200433) 【 Abstract 】 The article introduces a practical algorithm of nonline compensation and lists the technicality about C language and Assemble
SHORT INT ISP，I，J
STATIC NNSIGNED T [N]，TKAD [N] [6]，TAD [N]
······
IF (FP = OPEN(“TEMP . TXT ”，O_RDONLY) = = -1) {PRINTF ( “CANNOT OPEN TEMP . TXT .\N”) EXIT (1)；
ＭＣＳ－５１程序控制器 ＲＳ－２３２
ＩＢＭ－ＰＣ
iM ac
变频 控制
研华数据 采集卡
１６路电流 互感器ｍｖ信号
ＡＨ 控制 添加阀
４路
行 前处理
车
图1 上海汇众汽车公司硬铬电镀自动线 (1)工艺参数经传感器、运算放大器和A D转换输入计算机，这 些环节均带有非线性，AD值需经过计算得出相应的物理量K，其算 法怎么建立； (2)现场环境较差的条件下，温度传感器、电流互感器很容易损 坏。由于元器件参数有离散性，在更换时其参数需要重新整定。但 又不能修改程序，也不能要求用户重新计算转换公式的系数。
language. 【 Key words】 Nonline； AD； Algorithm
1 概述
图1为汇众汽车公司硬铬电镀线微机集散控制系统，其 全部电镀工艺参数(温度、电流，安培小时累计)检测控制、 行车程序控制动作均由微机自动控制完成。这里的参数检测 精度是电镀质量控制的关键，比如安培小时的计算是用于控 制电镀添加剂加入量的，电流检测有误差将直接影响添加量 的正确性。这些物理量的检测是在电镀生产车间现场进行 的，除了信号检测的抗干扰之外，还有两个问题要解决：
每一路AD有3点6个坐标值，N路AD就有N × 6 个 参 数，这些数据可建立一个TEMP . TXT 文件。在程序中直接 根据6个坐标值(K1 、 K2 、K3、 AD1 、AD2 、AD3 )计算相应的
—222—
物理量，用户更换传感器后，只要重新测定3点坐标值，修 改TXT文件内容即可。
K K3 K2
时要编小数除法的程序(DIV 指令是整数除法)。这样要比用
浮点子程序库简单得多。其次，由于汇编程序对多字节带符
号数不太好处理。当AD ＜AD1时应使用下式来计算物理量 K。
K
=
K1
−
( AD1 ( AD2
− −
AD) AD1 )
⋅
(K2
−
K1)
另外，单片机系统要使用E2PROM来存放用户设定修改
的3个坐标点。
AD转换非线性补偿实用算法
寿庆余，黄春华，徐克奇
(上海应用技术学院计算机系，上海 200433) 摘 要 ：介绍了一种非线性补偿的实用算法，并列出用C语言及汇编语言编程时应注意的技巧。 关 键 词 ：非线性；AD值；算法
AD Nonline Compensation Practical Algorithm
*K= K2+ (INT) Kf }
EISE
Kf = (FLOAT) (AD - AD1) / (AD2 - AD1)
Kf = Kf * (K2 - K1) *K =K1 + (INT) Kf
}
}
在使用汇编语言(单片机)编程时要注意一点，首先在计
算：
( AD − ADi−1 ) ( ADi − ADi −1 )
使用C语言编写程序的要点是必须注意： ( AD − ADi−1) ( ADi − ADi−1)
可能是一个很小的数 ，为保证精度，在计算过程中必须将
其定义为浮点数，以保留足够的有效数位。
3 对 N路 温 度 AD采 样 计 算 的 C语 言 程 序 清 单
······
CHAR ASC [6]
/ * TXT文件每个数据有6个字符 * /
第28卷 第10期 Vol.28 № 10
计 算 机 工 程 Computer Engineering
2002年 10月 October 2002
· 工 程 应 用 技 术 与 实 现 · 文 章 编 号 ： 1000— 3428(2002)10 — 0222— 02
文献标识码：A
中 图 分 类 号 ： TP311.52
{FLOAT Kf ； INT * K，K1，K2，K3，AD，AD1，AD2，AD3 ；
/ * 温度、电流等参数计算均可使用 * /
IF (AD > AD2)
{ Kf = (FLOAT) ( (AD - AD2) / (AD3 - AD2) )
的，笔者在汇众汽车公司“硬铬自动线”中实施这个算法， AD转换采用研华711多功能数据采集卡(满 量 程4096)。检测 精度满足设计要求，温度为±0.5OC(满量程99.9OC)，电流± 10A(满量程2000A)。同时在更换温度传感器及电流互感器 后，比较方便地解决了由传感器性能差异及非线性而引起精 度误差问题。该项目获得上海市产学研一等奖。
4 结束语
在工业控制领域，让用户使用起来感到方便是至关重要
TKAD [ ISP ] [ 4 ]) / * 该调用在AD 采样中断服务程序中，当第ISP 路温度AD 采
样值为TAD [ ISP ] 后，经调用KAD函数，就能计算出相应的温度T
[ ISP ] * / ······
KAD(K ，K1，K2，K3，A D， A D1，A D2，A D3)
参考文献
1 徐金梧编.TURBO C实用大全.北京机: 械工业出版社 ,1996 2 李大友编.微型计算机接口技术.北京:清华大学出版社,1998
Kf = Kf * (K3 - K2)
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
}
LRED(FP) FOR ( I = 0；I ＜= N 1；I ++) { FOR ( J=0；J ＜=5；J ++) { OREAD (ASC)；TKAD [ I ] [ J ] = ATOI(ASC)；
}
}
/ * 该段程序出现在MAIN初始化部分 * /
······
KAD(&T [ISP]，TKAD [ ISP ] [ 0 ]，TKAD [ ISP ] [ 2 ]，TKAD [ ISP ] [ 5 ]，TAD [ ISP ] ，TKAD [ ISP ] [ 1 ] ，TKAD [ ISP ] [ 3 ]，
参考文献
1 季德俊,范太炳胶. 接与密封材料.北京机: 械工业出版社,1990 2 龚 维 蒸,张 裕 容,戎 磊电. 子设备结构设计基础.南京:东南大学出版 社 ,1994
—223—
(上接第192页) 当的螺钉加压，在达到15%～25% 的压缩率下，能够提供足 够的密封性能。
(3) 需要经常打开的开口处如软驱、PCMCIA 卡 、CF 卡 等开口处采用模压橡胶盖与机壳过盈配合的方式进行密封。
(4) 接插件采用防水密封型的接插件。接插件同箱体间 加衬硅橡胶密封垫圈，再用双组份成型硅橡胶进行灌封，其 特点是具有较宽的工作温度范围、优良的防潮性和耐水性、 优良的抗震性和优异的电绝缘性。
随着加工技术的不断进步、加工工艺的不断完善和加工 设备的不断改进，计算机的机箱设计越来越复杂，品种也越 来越多，在进行密封设计时，应针对不同种类的机箱选用相 应的密封结构，或者在同一种机箱上根据不同的结构特点选 用多种密封结构，力争做到既简单、经济又可靠、实用。随 着产品批量的增长，为了降低成本，特别是小型、袖珍式的 加固计算机机箱的加工制造，将会更多地采用铝合金压铸或 失蜡浇铸的方式，它具有成本低、易加工成型等特点，而且 可以得到形状很复杂的箱体。但是，由于是热加工的方式， 其收缩比难以控制，密封槽的尺寸一致性差，这就给密封设 计带来一定的困难，因此设计人员应加强对铸造机箱的密封 设计研究，以提高其密封的能力。
K1
AD
AD1
A D2
A D3
图 2 物 理 量 K与 相 应 的 AD值 转 换 曲 线
现场整定时，先调整生产现场的工况
８路 使 该 路 物 理 量 达 到 K2 ， 测 定 出 相 应 的 温度传感器 NewAD2 。由于相同型号传感器的转换曲
线形态基本相同，一般更换后其曲线只是
电镀后处理
上移或者下移，我们提供一个操作选项， 自动修正AD1、AD3 ：
转换曲线软件计算公式为：
当输入AD值≥AD2时
K
=
K2
+
( AD − AD2 ) ( AD3 − AD2 )
⋅
(K 3
−
K2)
当输入Baidu NhomakorabeaD值＜AD2时
K
=
K1
+
( AD − AD1 ) ( AD2 − AD1 )
⋅ (K2
− K1 )
作 者 简 介 ： 寿庆余(1943～)，男，副教授，主要从事计算机工业控 制软、硬件设计；黄春华、徐克奇，讲师 收 稿 日 期 ： 2002-01-09
(5) 键盘与机壳的连接，采用密封空心阻尼铰链联接， 内外铰链之间用“O ”型橡胶圈密封。键盘上的导线通过空 心铰链与主机相连；键盘和鼠标采用橡胶密封型的OEM产 品，通过螺钉联接方式和采用单组份室温硫化硅橡胶进行密 封粘接后保证密封要求。
该计算机采用了以上这些措施后经多次淋雨试验和实际 使用，均没有发生渗漏现象。
2 非线性补偿算法
我们采用的是一种实用的三点式折线补偿法(见图2) 。 首先在实验室把每一种物理量K同AD值的转换曲线测量出 来，找到其凸出部(拐点)的大致位置(同型号的传感器变化不 大)。折线补偿的中间点就定位在这个点上，另外两点可设 置在生产现场较容易达到的量值范围内，因为折线两边可以 延伸计算。
AD1 = AD1+(NewAD2-AD2)
AD3 = AD3 +(NewAD2-AD2)
AD2 = NewAD2
该算法其软件编写很简单，可给用户提供很大方便，用
户只要在该选项操作点击一下即可。因为K2是调整工况后可 达到的值，而相应的NewAD2是软件自己测定的。如用户换 用了不同型号传感器，应重新修改全部3点坐标值。
SHOU Qingyu， HUANG Chunhua， XU Keqi
(Computer Department, Shanghai Application Technology Institute, Shanghai 200433) 【 Abstract 】 The article introduces a practical algorithm of nonline compensation and lists the technicality about C language and Assemble
SHORT INT ISP，I，J
STATIC NNSIGNED T [N]，TKAD [N] [6]，TAD [N]
······
IF (FP = OPEN(“TEMP . TXT ”，O_RDONLY) = = -1) {PRINTF ( “CANNOT OPEN TEMP . TXT .\N”) EXIT (1)；
ＭＣＳ－５１程序控制器 ＲＳ－２３２
ＩＢＭ－ＰＣ
iM ac
变频 控制
研华数据 采集卡
１６路电流 互感器ｍｖ信号
ＡＨ 控制 添加阀
４路
行 前处理
车
图1 上海汇众汽车公司硬铬电镀自动线 (1)工艺参数经传感器、运算放大器和A D转换输入计算机，这 些环节均带有非线性，AD值需经过计算得出相应的物理量K，其算 法怎么建立； (2)现场环境较差的条件下，温度传感器、电流互感器很容易损 坏。由于元器件参数有离散性，在更换时其参数需要重新整定。但 又不能修改程序，也不能要求用户重新计算转换公式的系数。
language. 【 Key words】 Nonline； AD； Algorithm
1 概述
图1为汇众汽车公司硬铬电镀线微机集散控制系统，其 全部电镀工艺参数(温度、电流，安培小时累计)检测控制、 行车程序控制动作均由微机自动控制完成。这里的参数检测 精度是电镀质量控制的关键，比如安培小时的计算是用于控 制电镀添加剂加入量的，电流检测有误差将直接影响添加量 的正确性。这些物理量的检测是在电镀生产车间现场进行 的，除了信号检测的抗干扰之外，还有两个问题要解决：
每一路AD有3点6个坐标值，N路AD就有N × 6 个 参 数，这些数据可建立一个TEMP . TXT 文件。在程序中直接 根据6个坐标值(K1 、 K2 、K3、 AD1 、AD2 、AD3 )计算相应的
—222—
物理量，用户更换传感器后，只要重新测定3点坐标值，修 改TXT文件内容即可。
K K3 K2
时要编小数除法的程序(DIV 指令是整数除法)。这样要比用
浮点子程序库简单得多。其次，由于汇编程序对多字节带符
号数不太好处理。当AD ＜AD1时应使用下式来计算物理量 K。
K
=
K1
−
( AD1 ( AD2
− −
AD) AD1 )
⋅
(K2
−
K1)
另外，单片机系统要使用E2PROM来存放用户设定修改
的3个坐标点。
AD转换非线性补偿实用算法
寿庆余，黄春华，徐克奇
(上海应用技术学院计算机系，上海 200433) 摘 要 ：介绍了一种非线性补偿的实用算法，并列出用C语言及汇编语言编程时应注意的技巧。 关 键 词 ：非线性；AD值；算法
AD Nonline Compensation Practical Algorithm
*K= K2+ (INT) Kf }
EISE
Kf = (FLOAT) (AD - AD1) / (AD2 - AD1)
Kf = Kf * (K2 - K1) *K =K1 + (INT) Kf
}
}
在使用汇编语言(单片机)编程时要注意一点，首先在计
算：
( AD − ADi−1 ) ( ADi − ADi −1 )
使用C语言编写程序的要点是必须注意： ( AD − ADi−1) ( ADi − ADi−1)
可能是一个很小的数 ，为保证精度，在计算过程中必须将
其定义为浮点数，以保留足够的有效数位。
3 对 N路 温 度 AD采 样 计 算 的 C语 言 程 序 清 单
······
CHAR ASC [6]
/ * TXT文件每个数据有6个字符 * /
第28卷 第10期 Vol.28 № 10
计 算 机 工 程 Computer Engineering
2002年 10月 October 2002
· 工 程 应 用 技 术 与 实 现 · 文 章 编 号 ： 1000— 3428(2002)10 — 0222— 02
文献标识码：A
中 图 分 类 号 ： TP311.52
{FLOAT Kf ； INT * K，K1，K2，K3，AD，AD1，AD2，AD3 ；
/ * 温度、电流等参数计算均可使用 * /
IF (AD > AD2)
{ Kf = (FLOAT) ( (AD - AD2) / (AD3 - AD2) )
的，笔者在汇众汽车公司“硬铬自动线”中实施这个算法， AD转换采用研华711多功能数据采集卡(满 量 程4096)。检测 精度满足设计要求，温度为±0.5OC(满量程99.9OC)，电流± 10A(满量程2000A)。同时在更换温度传感器及电流互感器 后，比较方便地解决了由传感器性能差异及非线性而引起精 度误差问题。该项目获得上海市产学研一等奖。
4 结束语
在工业控制领域，让用户使用起来感到方便是至关重要
TKAD [ ISP ] [ 4 ]) / * 该调用在AD 采样中断服务程序中，当第ISP 路温度AD 采
样值为TAD [ ISP ] 后，经调用KAD函数，就能计算出相应的温度T
[ ISP ] * / ······
KAD(K ，K1，K2，K3，A D， A D1，A D2，A D3)
参考文献
1 徐金梧编.TURBO C实用大全.北京机: 械工业出版社 ,1996 2 李大友编.微型计算机接口技术.北京:清华大学出版社,1998
Kf = Kf * (K3 - K2)
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
}
LRED(FP) FOR ( I = 0；I ＜= N 1；I ++) { FOR ( J=0；J ＜=5；J ++) { OREAD (ASC)；TKAD [ I ] [ J ] = ATOI(ASC)；
}
}
/ * 该段程序出现在MAIN初始化部分 * /
······
KAD(&T [ISP]，TKAD [ ISP ] [ 0 ]，TKAD [ ISP ] [ 2 ]，TKAD [ ISP ] [ 5 ]，TAD [ ISP ] ，TKAD [ ISP ] [ 1 ] ，TKAD [ ISP ] [ 3 ]，
参考文献
1 季德俊,范太炳胶. 接与密封材料.北京机: 械工业出版社,1990 2 龚 维 蒸,张 裕 容,戎 磊电. 子设备结构设计基础.南京:东南大学出版 社 ,1994
—223—
(上接第192页) 当的螺钉加压，在达到15%～25% 的压缩率下，能够提供足 够的密封性能。
(3) 需要经常打开的开口处如软驱、PCMCIA 卡 、CF 卡 等开口处采用模压橡胶盖与机壳过盈配合的方式进行密封。
(4) 接插件采用防水密封型的接插件。接插件同箱体间 加衬硅橡胶密封垫圈，再用双组份成型硅橡胶进行灌封，其 特点是具有较宽的工作温度范围、优良的防潮性和耐水性、 优良的抗震性和优异的电绝缘性。