多分量力传感器校准台架 称重传感 器标准机

依据标准：多分量力传感器校准台架 称重传感 器标准机

JJF1560-2016多分量力传感器校准规范

JJF(军)20-2012《多分量测力仪校准规范》

JJG391-2009《力传感器》

JJG632-1989《动态力传感器》

功能描述：

本设备可以对多分量力传感器的某一分量单独进行校准，也可以对两个或两个以上分量同时施加载荷进行校准。

范围：

适用于压电式及应变式多分量力传感器的静态校准

多分量力传感器校准台架 称重传感 器标准机

图片：

1. 工作原理

• 力的产生与施加：校准机通常配备高精度的力发生装置，如液压或电动执行机构。这些装置能够精确地产生并施加所需的力和力矩。例如，对于一个六分量力传感器（可以测量三个方向的力和三个方向的力矩），校准机可以分别在 X、Y、Z 轴方向施加拉力或压力，同时还能施加绕这些轴的扭矩。

• 测量系统：校准机自身带有高精度的测量系统，用于测量施加的力和力矩的实际大小。这个测量系统通常包括高精度的力传感器和扭矩传感器，其精度比被校准的传感器更高，能够准确地获取施加的力和力矩的数值。

• 数据采集与比较：在施加力和力矩的过程中，被校准的多分量力传感器会产生相应的输出信号。校准机的数据采集系统会同时采集被校准传感器的输出信号和自身测量系统得到的实际力和力矩值。然后通过专门的软件，将被校准传感器的输出与实际施加的力和力矩进行比较，计算出传感器的误差。

2. 主要组成部分

• 数据采集卡是这个系统的关键部件，它能够以较高的采样频率采集传感器的输出信号和校准机测量系统的信号。例如，采样频率可以达到每秒数千次甚至更高，这样可以捕捉到力和力矩变化过程中的详细数据。

• 计算机软件是数据处理的核心，它可以对采集到的数据进行分析，如计算线性度、重复性、迟滞等误差指标。同时，软件还可以根据校准结果生成校准报告，方便用户对传感器的性能进行评估。

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• 如前面所述，包括高精度的力传感器和扭矩传感器。这些传感器自身的精度直接影响到校准的准确性。例如，高精度的力传感器可以达到万分之一甚至更高的精度，其测量范围也可以根据需要进行选择，从几牛到几万牛不等。

• 测量系统还包括信号调理电路，用于对传感器输出的微弱信号进行放大、滤波等处理，使信号能够被数据采集系统准确地采集。

• 这是校准机的核心部分之一，用于对被校准传感器施加力和力矩。它可以是液压加载系统，利用液压油的压力驱动活塞产生力，其优点是能够产生较大的力，并且力的稳定性较好；也可以是电动加载系统，通过电机驱动滚珠丝杠等传动机构产生力，这种系统具有较高的控制精度和加载速度。

• 加载系统还包括加载头，其形状和尺寸可以根据被校准传感器的接口和测量要求进行设计。例如，对于一些需要测量点接触力的传感器，加载头可以设计成球形，以确保力的施加点准确。

• 加载系统：

• 测量系统：

• 数据采集与处理系统：

控制与采集系统采样32位ARM处理器和Intel FPGA协同工作，具有控制精确，数据同步高度采集等特点。数据采集系统具有多通道同步采样功能，可对待测传感器的6个分量同时采集。可同时对4通道电机进行控制，实现多分量同步施加负载