CN102221396A - 称重传感器测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了称重传感器测试方法及系统，以完成对数字称重传感器的测试。上述方法包括：当待测称重传感器为数字称重传感器时，执行数字测试，所述数字测试包括数字线性测试。该数字线性测试包括：确定称量点；万能试验机对所述数字称重传感器执行所述施力措施；利用称重显示仪将所述数字称重传感器输出的信号转化为重量数据，作为实际重量数据；将称量点在被施以相对应的力后对应的标准重量数据与所述实际重量数据进行线性比较，得出比较结果。可见，万能试验机可对数字称重传感器施力，而称重显示仪或将其输出的信号转化为重量数据，然后即可根据标准重量数据与上述重量数据进行线性比较，得出比较结果，从而完成对数字称重传感器的测试。

Description

称重传感器测试方法及系统

技术领域

本发明涉及测试技术领域，更具体地说，涉及称重传感器测试方法及系统。

背景技术

目前，一般使用万用表测试称重传感器的输入、输出阻抗值或者测试其输出信号电压值来判断称重传感器是否合格。但这种方式只适用于对模拟称重传感器的粗略测试，无法完成对数字称重传感器性能的测试。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种称重传感器测试方法及系统，以完成对数字称重传感器的测试。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种称重传感器测试方法，基于称重传感器测试系统，所述称重传感器测试系统包括万能试验机、预处理单元和称重显示仪；所述方法包括：

当待测称重传感器为模拟称重传感器时，执行模拟测试，所述模拟测试包括线性测试；

当待测称重传感器为数字称重传感器时，执行数字测试，所述数字测试包括数字线性测试；

其中，所述模拟线性测试包括：

确定称量点；

万能试验机对所述模拟称重传感器执行施力措施，所述施力措施包括施加与称量点相对应的力；

利用预处理单元对所述模拟称重传感器输出的模拟电压信号进行预处理，得到实际电压数据或实际模拟电压值；

将所述称量点在被施以相对应的力后对应的标准电压参数与所述实际电压数据或实际模拟电压值进行线性比较，得出比较结果；

所述数字线性测试包括：

确定称量点；

万能试验机对所述数字称重传感器执行所述施力措施；

利用称重显示仪将所述数字称重传感器输出的信号转化为重量数据，作为实际重量数据；

将所述称量点在被施以相对应的力后对应的标准重量数据与所述实际重量数据进行线性比较，得出比较结果。

一种称重传感器测试系统，用于实施上述方法，所述系统包括万能试验机、预处理单元和称重显示仪，其中：

在所述待测称重传感器为模拟称重传感器时，所述预处理单元的输入端与所述待测称重传感器的输出端相连接；

在所述待测称重传感器为数字称重传感器时，所述称重显示仪的输入端与所述待测称重传感器的输出端相连接。

可见，在本发明提供的技术方案，万能试验机可对待测的数字称重传感器施力，而称重显示仪可将待测数字称重传感器在受力情况下输出的信号转化为重量数据，然后即可根据标准重量数据与上述重量数据进行线性比较，得出比较结果。从而完成对数字称重传感器的测试。与此同时，本发明提供的技术方案还可对模拟称重传感器进行测试。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的称重传感器测试系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的称重传感器测试系统的另一结构示意图；

图3为本发明实施例提供的称重传感器测试系统的又一结构示意图；

图4为本发明实施例提供的称重传感器测试方法流程图；

图5为本发明实施例提供的重复性测试流程图；

图6为本发明实施例提供的称重传感器测试方法另一流程图；

图7为本发明实施例提供的称重传感器测试系统的又一结构示意图；

图8为本发明实施例提供的重复性测试流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了称重传感器测试方法，以解决现有的使用万用表测量的方式无法对数字称重传感器进行测量的问题。该方法基于称重传感器测试系统，图1示出了上述称重传感器测试系统的一种结构，包括：万能试验机1、预处理单元2和称重显示仪3。待测称重传感器的本体可通过第一固定部(图1未显示)装配在万能试验机的液压移动带燕尾槽平台上，本实施例中，固定部能固定各种规格型号的SB型剪切梁式、SBD球形式、BTY型柱式和数字称重传感器的主体部分。称重传感器的辅助设施则可装配在万能试验机的固定顶盘上。称重显示仪3上设计有与数字称重传感器4的输出端相适配的输入端，而预处理单元2上设计有与模拟称重传感器5的输出端相适配的输入端。

该方法至少包括如下步骤：

当待测称重传感器为数字称重传感器时，执行数字测试，所述数字测试包括数字线性测试；

所述数字线性测试包括：

确定称量点；

万能试验机对所述数字称重传感器执行所述施力措施，所述施力措施包括施加与称量点相对应的力；

利用称重显示仪将所述数字称重传感器输出的信号转化为重量数据，作为实际重量数据；

将所述称量点在被施以相对应的力后对应的标准重量数据与所述实际重量数据进行线性比较，得出比较结果。

为方便理解，现对称重传感器、万能试验机和称重显示仪作简单介绍。

无论模拟称重传感器还是数字称重传感器，在受到额定的拉力(如果满量程是200KG的，它的额定拉力就是200KG)，并且在激励电压(也叫供桥电压，输入电压)是1v的情况下，其两个输出端会有2mv的压力变化。当然实际工作时激励电压会大于1v，一般为10v到12v。如果一个200KG的称重传感器，它的灵敏度是2±0.002mv/v(mv/v是传感器灵敏度的计量单位，读作毫伏每伏，其含义为：当传感器受力为额定值时，其输出电压与激励电压的比值)，它的激励电压是10v，那么在200KG拉力作用下，输出端的压力变化就是2*10＝20mv。只不过，模拟称重传感器最后输出的模拟电压信号而数字称重传感器最后输出的是电压数据。

而称重显示仪，可将数字称重传感器输出的电压数据转化为相应的重量数据。

万能试验机被广泛应用于各种金属、非金属、复合材料、医药、食品、木材、铜材、铝材、塑料型材、电线电缆、纸张、薄膜、橡胶、纺织、航空航天等行业，可为其提供拉伸性能指标的测试。本发明选用WE-100液压式万能试验机来实施技术方案。WE-100液压式万能试验机可用于各种材料的拉伸、压缩、弯曲及剪切试验。

在本发明提供的技术方案，万能试验机可对待测的数字称重传感器施力，而称重显示仪或将待测数字称重传感器在受力情况下输出的信号转化为重量数据，即可根据标准重量数据与上述重量数据进行线性比较，得出比较结果。从而完成对数字称重传感器的测试。与此同时，本发明提供的技术方案还可对模拟称重传感器进行线性测试。

对模拟称重传感器的模拟线性测试与上述数字线性测试大体相同，包括：

确定称量点；

万能试验机对所述模拟称重传感器执行施力措施；

利用预处理单元对所述模拟称重传感器输出的模拟电压信号进行预处理，得到实际电压数据或实际模拟电压值；

将所述称量点在被施以相对应的力后对应的标准电压参数与所述实际电电压数据或实际模拟电压值进行线性比较，得出比较结果。

上述预处理的方式有很多种，例如，参见图2，预处理单元可包括标准毫伏表6(标准毫伏表6的输入端与模拟称重传感器5的输出端相适配，)，标准毫伏表6可将待测模拟称重传感器输出的模拟电压信号所对应的实际模拟电压值直观地显示出来。此时可人工对上述电压值进行记录(比如记录至计算机上)，以备后续进行线性比较。

或者，可对待测模拟称重传感器输出的模拟电压信号进行模/数转换。此时，参见图3，上述预处理单元可包括模/数转换模块7，用以将待测称重传感器输出的模拟电压信号转化为上述提及的实际电压数据(当然，上述将电压值记录至计算机也可视为进行了模/数转换)。在本发明其他实施例中，仍请参见图3，上述系统还可包括存储单元8和计算单元9，其中，存储单元8可存储上述标准重量数据、标准电压参数、实际电压数据中的一种或任意组合，而计算单元9则至少可执行上述模拟线性测试和模拟线性测试中的线性比较。

或者，上述预处理还可包括模拟信号补偿，用以调整待测模拟称重传感器的输出阻抗，本发明后续将对其进行介绍。

此外，在本发明其他实施例中，上述方法还可获取标准电压参数和/或标准电压参数。

上述标准重量数据可以是与不同型号的数字称重传感器相对应的理论重量数据，也可来自于对标准数字称重传感器的现场测试而得到的实时重量数据。同理，标准电压参数可以是与不同型号的模拟称重传感器相对应的理论电压数据，也可来自于对标准模拟称重传感器的现场测试而得到的实时电压数据，下面将一一进行详细介绍。

对于新购数字称重传感器的测试，可采取如图4所示的步骤：

S1、环境控制，将室内温度控制在15-20℃之间，湿度控制在75％；

S2、确定称量点；

在本实施例，确定四个称量点，分别为最小秤量20e(e为检定分度值)，500e、500e-2000e中的一点(本实施例选择1600e)，最大秤量点L(视传感器的量程而定)在本实施例中，e＝10kg，L＝40t，t表示吨。

数字称重传感器的最小称重量称为最小秤量，是分度值的20倍，即20e。大部分由数字称重传感器组成的电子秤都有零点跟踪功能，低于最小秤量的重量会受零点跟踪功能的影响，导致电子秤称量不准。例如：量程为30kg的电子秤，如其分度值为10g，则10g一跳，其最小秤量就是200g，当然最大秤量就是30kg。

S3、通电后对称重显示仪进行系统调试，设置分度值d＝e＝10kg、分度数n＝4000、最大量L＝40t、分辨率和波特率，步骤S2与S3的顺序可以互换；

S4、万能试验机分别对标准数字称重传感器施加与上述四个称量点相对应的定值力，F1-F4；

S5、利用称重显示仪将标准数字称重传感器输出的信号转化为重量数据，作为四个称量点对应的标准重量数据；

此后，将标准数字称重传感器取下，换上待测的数字称重传感器，执行下述步骤S6-S8：

S6、万能试验机分别对待测数字称重传感器施加与上述四个称量点相对应的定值力，F1-F4；

S7、利用称重显示仪将所述数字称重传感器输出的信号转化为重量数据，作为四个称量点对应的实际重量数据；

S8、将每一称量点对应的标准重量数据与实际重量数据进行线性比较，得出比较结果。

当然，可在待测数字传感器在四个称量点对应的实际重量数据统统获取后，再进行线性比较，也可每获取一个称量点对应的实际重量数据，即与标准重量数据进行线性比较。至少如何进行线性比较，是本领域技术人员所公知的技术，在此不作赘述。

在比较时，可设计为，若每点上的实际重量数据均在标准范围内判定为合格品，否则不合格。

本发明所要求保护的方法，还可对已经过使用的数字称重传感器进行测试。其步骤与上述步骤S1-S8相类似，只是称量点会选取的比较多，比如，可选取16个称量点，因此，得到的标准重量数据和实际重量数据相应也较多。

下表1即示出了对使用过的数字称重传感器进行线性测试的对照表，表1中，10kN-160KN为万能测试机针对16个称量点(按称量点所对应的定值力由小到大的顺序，将上述称量点称为点1-16)所施加的力的取值。

在本发明其他实施例中，本说明所要求保护的方法和系统还可进行数字重复性测试，参见图5，其流程如下：

S1、环境控制，将室内温度控制在15-20℃之间，湿度控制在75％；

S3、通电后对称重显示仪进行系统调试；

S9、选定称量点，使用万能试验机进行预设次数的施力措施，也即，令万能试验机对待测数字称重传感器施加与所选定的称量点相对应的定值力，并重复施加预设次数；

S10、利用称重显示仪将每次的施力措施后数字称重传感器输出的信号转化为重量数据，得到实际重量数据集合；

S11、根据进行预设次数的施力措施后所得到的实际重量数据集合进行重复性判断，得出判断结果。重复性判断可由上述提及的计算单元9执行。

仍以上述16个点为例，可对每一点分别重复施加20次相对应的定值力。比如，对于表1中，对点1重复20次施加10KN的力，然后对点2重复20次施加20KN的力，并依次类推。进行重复性判断时，可在对点1施力2次或其他次数后，对点1进行重复性判断，在判断完点1的重复性后，再继续对点2施力并进行重复性判断。也可在对所有称量点均完成预定次数的施力并将所有实际重量数据记录下来后，进行重复性判断。

当然，对不同的称量点，施力的次数可不同。例如，第一轮，对点1至点16全部施加对应的定值力，并对重量数据予以记录或存储；第二轮，对标号可被2整除的点施加对应的定值力，并对重量数据予以记录或存储；第三轮，对标号可被4整除的点施加对应的定值力，并对重量数据予以记录或存储；第四轮，对标号可被8整除的点施加对应的定值力，并对重量数据予以记录或存储；第五轮，对标号可被16整除的点施加对应的定值力，并对重量数据予以记录或存储；再至少重复执行第一轮至第五轮一次。这样，点数为奇数的点被施力2次，点数为偶数的点被施力的次数则各有不同。

同理，本发明所要求保护的方法及系统，还可用于实现对模拟称重传感器进行模拟线性测试和重复性测试。

其中，参见图6，对于新购的模拟称重传感器的测试，其对应的线性测试可包括：

S1、环境控制，将室内温度控制在15-20℃之间，湿度控制在75％；

S2、确定称量点；

在本实施例，确定四个称量点，分别为最小秤量20e(e为检定分度值)，500e、500e-2000e中的一点(本实施例选择1600e)，最大秤量点L(视传感器的量程而定)在本实施例中，e＝10kg，L＝40t，t表示吨。

S12、万能试验机分别对标准模拟称重传感器施加与上述四个称量点相对应的定值力，F1-F4；

S13、利用A/D转换模块将标准模拟称重传感器输出的信号转化为电压数据，作为四个称量点对应的标准电压数据；

此后，将标准模拟称重传感器取下，换上待测的模拟称重传感器，执行下述步骤S14-S16：

S14、万能试验机分别对待测模拟称重传感器施加与上述四个称量点相对应的定值力，F1-F4；

S15、利用A/D转换模块将所述模拟称重传感器输出的信号转化为电压数据，作为四个称量点对应的实际电压数据；

S16、将每一称量点对应的标准电压数据与实际电压数据进行线性比较，得出比较结果。

本发明还可对已经过使用的模拟称重传感器进行测试。其步骤与上述对新购的模拟称重传感器进行线性测试的步骤相类似，只是称量点会选取的比较多，在此不作赘述。

另外，在对使用过的模拟称重传感器进行线性测试时，参见图7，其所基于的系统中的预处理单元还包括调整待测模拟传感器的输出阻抗的线路补偿器10，该线路补偿器10的输入端与待测模拟称重传感器(当万能试验机上固定的是标准模拟称重传感器时，线路补偿器10不进行调整)的输出端相连接，而线路补偿器10的输出端与标准毫伏表的输入端相连接。在不同的实施例中，线路补偿器10可与数字传感器相连接，也可不与其相连接。当线路补偿器10与数字称重传感器相连接时，需保证其可透明传输数字称重传感器输出的数据。

在进行线性测试时，如果经使用的模拟称重传感器有一点或几点(≤2点)上的电压数据超差，可通过线路补偿器10测试其输出阻抗大小范围，可针对性地对该模拟称重传感器进行配对组合、线路补偿，然后再将其应用在衡器计量要求不高的计量设施上，可节约一定的费用。

在本发明其他实施例中，以上实施例的系统和方法还可执行地待测模拟传感器的模拟重复性测试，参见图8，其流程如下：

S1、环境控制，将室内温度控制在15-20℃之间，湿度控制在75％；

S17、选定称量点，使用万能试验机进行预设次数的施力措施；

S18、利用预处理单元将每次的施力措施后模拟称重传感器输出的信号转化为电压数据，得到实际电压数据集合；

S11、根据进行预设次数的施力措施后所得到的实际电压数据集合进行重复性判断，得出判断结果。重复性判断可由上述提及的计算单元9执行。

在本发明其他实施例中，无论是在对待测模拟称重传感器进行线性测试还是重复性测试之前，都可先用数字万用表测试待测模拟称重传感器的输入、输出和绝缘阻抗，以进行粗筛。

另外，在本发明其他实施例中，以上所有实施例中的系统中还可包括指示单元，用于指示上述万能试验机执行所述施力措施。在实际应用中，上述模/数转换模块、存储单元、计算单元和指示单元的单个功能或任意功能组合均可于数字信号处理器(DSP)或计算机完成。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种称重传感器测试方法，其特征在于，基于称重传感器测试系统，所述称重传感器测试系统包括万能试验机、预处理单元和称重显示仪；所述方法包括：

当待测称重传感器为模拟称重传感器时，执行模拟测试，所述模拟测试包括线性测试；

当待测称重传感器为数字称重传感器时，执行数字测试，所述数字测试包括数字线性测试；

其中，所述模拟线性测试包括：

确定称量点；

万能试验机对所述模拟称重传感器执行施力措施，所述施力措施包括施加与称量点相对应的力；

利用预处理单元对所述模拟称重传感器输出的模拟电压信号进行预处理，得到实际电压数据或实际模拟电压值；

将所述称量点在被施以相对应的力后对应的标准电压参数与所述实际电电压数据或实际模拟电压值进行线性比较，得出比较结果；

所述数字线性测试包括：

确定称量点；

万能试验机对所述数字称重传感器执行所述施力措施；

利用称重显示仪将所述数字称重传感器输出的信号转化为重量数据，作为实际重量数据；

将所述称量点在被施以相对应的力后对应的标准重量数据与所述实际重量数据进行线性比较，得出比较结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模拟测试还包括模拟重复性测试，所述数字测试还包括数字重复性测试；

所述模拟重复性测试包括：

选定称量点，使用所述万能试验机进行预设次数的施力措施；

利用预处理单元对每次的施力措施后模拟称重传感器输出的模拟电压信号进行预处理，得到实际电压数据集合；

根据进行预设次数的施力措施后所得到的实际电压数据集合进行重复性判断，得出判断结果；

所述数字重复性测试包括：

选定称量点，使用所述万能试验机进行预设次数的施力措施；

利用称重显示仪将每次的施力措施后数字称重传感器输出的信号转化为重量数据，得到实际重量数据集合；

根据进行预设次数的施力措施后所得到的实际重量数据集合进行重复性判断，得出判断结果。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预处理包括进行模拟信号补偿和模/数转换中的至少一种。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在执行所述模拟线性测试前，还包括：

获取标准电压参数。

5.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在执行所述数字线性测试前，还包括：

获取标准电压参数。

6.一种称重传感器测试系统，其特征在于，用于实施如权利要求1所述方法，所述系统包括万能试验机、预处理单元和称重显示仪，其中：

所述预处理单元上设计有与模拟称重传感器的输出端相适配的输入端；

所述称重显示仪上设计有与数字称重传感器的输出端相适配的输入端。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述预处理单元包括标准毫伏表。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述预处理单元还包括调整所述模拟传感器的输出阻抗的线路补偿器。

9.如权利要求6-8任一项所述的系统，其特征在于，所述预处理单元还包括将模拟电压信号转化为电压数据的模数转换器。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括执行所述线性比较的计算单元。

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