依據標準：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范

JJF(軍)20-2012《多分量測力儀校準規范》

JJG391-2009《力傳感器》

JJG632-1989《動態力傳感器》

功能描述：

本設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：

適用于壓電式及應變式多分量力傳感器的靜態校準

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

• 力的產生與施加：校準機通常配備高精度的力發生裝置，如液壓或電動執行機構。這些裝置能夠精確地產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：校準機自身帶有高精度的測量系統，用于測量施加的力和力矩的實際大小。這個測量系統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值。

• 數據采集與比較：在施加力和力矩的過程中，被校準的多分量力傳感器會產生相應的輸出信號。校準機的數據采集系統會同時采集被校準傳感器的輸出信號和自身測量系統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

• 數據采集卡是這個系統的關鍵部件，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的信號。例如，采樣頻率可以達到每秒數千次甚至更高，這樣可以捕捉到力和力矩變化過程中的詳細數據。

• 計算機軟件是數據處理的核心，它可以對采集到的數據進行分析，如計算線性度、重復性、遲滯等誤差指標。同時，軟件還可以根據校準結果生成校準報告，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需要進行選擇，從幾牛到幾萬牛不等。

• 測量系統還包括信號調理電路，用于對傳感器輸出的微弱信號進行放大、濾波等處理，使信號能夠被數據采集系統準確地采集。

• 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，利用液壓油的壓力驅動活塞產生力，其優點是能夠產生較大的力，并且力的穩定性較好；也可以是電動加載系統，通過電機驅動滾珠絲杠等傳動機構產生力，這種系統具有較高的控制精度和加載速度。

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

• 加載系統：

• 測量系統：

• 數據采集與處理系統：

控制與采集系統采樣32位ARM處理器和Intel FPGA協同工作，具有控制精確，數據同步高度采集等特點。數據采集系統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。可同時對4通道電機進行控制，實現多分量同步施加負載