依據(jù)標準：多分量力傳感器校準臺架 稱重傳感 器標準機

JJF1560-2016多分量力傳感器校準規(guī)范

JJF(軍)20-2012《多分量測力儀校準規(guī)范》

JJG391-2009《力傳感器》

JJG632-1989《動態(tài)力傳感器》

功能描述：

本設(shè)備可以對多分量力傳感器的某一分量單獨進行校準，也可以對兩個或兩個以上分量同時施加載荷進行校準。

范圍：

適用于壓電式及應(yīng)變式多分量力傳感器的靜態(tài)校準

多分量力傳感器校準臺架 稱重傳感 器標準機

圖片：

1. 工作原理

• 力的產(chǎn)生與施加：校準機通常配備高精度的力發(fā)生裝置，如液壓或電動執(zhí)行機構(gòu)。這些裝置能夠精確地產(chǎn)生并施加所需的力和力矩。例如，對于一個六分量力傳感器（可以測量三個方向的力和三個方向的力矩），校準機可以分別在 X、Y、Z 軸方向施加拉力或壓力，同時還能施加繞這些軸的扭矩。

• 測量系統(tǒng)：校準機自身帶有高精度的測量系統(tǒng)，用于測量施加的力和力矩的實際大小。這個測量系統(tǒng)通常包括高精度的力傳感器和扭矩傳感器，其精度比被校準的傳感器更高，能夠準確地獲取施加的力和力矩的數(shù)值。

• 數(shù)據(jù)采集與比較：在施加力和力矩的過程中，被校準的多分量力傳感器會產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號。校準機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)會同時采集被校準傳感器的輸出信號和自身測量系統(tǒng)得到的實際力和力矩值。然后通過專門的軟件，將被校準傳感器的輸出與實際施加的力和力矩進行比較，計算出傳感器的誤差。

2. 主要組成部分

• 數(shù)據(jù)采集卡是這個系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，它能夠以較高的采樣頻率采集傳感器的輸出信號和校準機測量系統(tǒng)的信號。例如，采樣頻率可以達到每秒數(shù)千次甚至更高，這樣可以捕捉到力和力矩變化過程中的詳細數(shù)據(jù)。

• 計算機軟件是數(shù)據(jù)處理的核心，它可以對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，如計算線性度、重復性、遲滯等誤差指標。同時，軟件還可以根據(jù)校準結(jié)果生成校準報告，方便用戶對傳感器的性能進行評估。

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• 如前面所述，包括高精度的力傳感器和扭矩傳感器。這些傳感器自身的精度直接影響到校準的準確性。例如，高精度的力傳感器可以達到萬分之一甚至更高的精度，其測量范圍也可以根據(jù)需要進行選擇，從幾牛到幾萬牛不等。

• 測量系統(tǒng)還包括信號調(diào)理電路，用于對傳感器輸出的微弱信號進行放大、濾波等處理，使信號能夠被數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)準確地采集。

• 這是校準機的核心部分之一，用于對被校準傳感器施加力和力矩。它可以是液壓加載系統(tǒng)，利用液壓油的壓力驅(qū)動活塞產(chǎn)生力，其優(yōu)點是能夠產(chǎn)生較大的力，并且力的穩(wěn)定性較好；也可以是電動加載系統(tǒng)，通過電機驅(qū)動滾珠絲杠等傳動機構(gòu)產(chǎn)生力，這種系統(tǒng)具有較高的控制精度和加載速度。

• 加載系統(tǒng)還包括加載頭，其形狀和尺寸可以根據(jù)被校準傳感器的接口和測量要求進行設(shè)計。例如，對于一些需要測量點接觸力的傳感器，加載頭可以設(shè)計成球形，以確保力的施加點準確。

• 加載系統(tǒng)：

• 測量系統(tǒng)：

• 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)：

控制與采集系統(tǒng)采樣32位ARM處理器和Intel FPGA協(xié)同工作，具有控制精確，數(shù)據(jù)同步高度采集等特點。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有多通道同步采樣功能，可對待測傳感器的6個分量同時采集?？赏瑫r對4通道電機進行控制，實現(xiàn)多分量同步施加負載