CN105466629A - 一种力传感器自动标定装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种力传感器自动标定装置及方法，所述标定装置包括标准传感器、待标定传感器、控制器以及与控制器相连的上位机，待标定传感器与控制器相连并将测得力值传输至控制器，标准传感器与上位机相连并将测得力值传输至上位机，上位机与控制器控制连接。所述标定方法为同时采集标准传感器和待标定传感器的力值，计算出标定系数，并将标准值写入待标定传感器，然后对标定后的待标定传感器进行交检，检验标定结果。本发明所述标定装置及方法取代了原来的人工标定方法，大大提高了标定的准确性和工作效率。

Description

一种力传感器自动标定装置及方法
技术领域
本发明涉及一种力传感器自动标定装置，还涉及一种力传感器自动标定方法，属于计量测试技术领域，尤其属于试验力标定技术领域。
背景技术
针对压力测量设备生产和维护过程中，对关键部件压力传感器的标定及检验处于手工操作状态，具有效率低、操作人员不易掌控、结果处置复杂的现状，同时人为因素对标定的数据影响大，不同试验与标定人员的技术水平与责任心的差别也影响传感器标定性能的一致性。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种力传感器自动标定装置及方法，替代手工操作完成对力传感器的标定及交检过程，效率高，准确度高。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种力传感器自动标定装置，包括标准传感器、待标定传感器、控制器以及与控制器相连的上位机，待标定传感器与控制器相连并将测得力值传输至控制器，标准传感器与上位机相连并将测得力值传输至上位机，上位机与控制器控制连接。
本发明所述力传感器自动标定方法的步骤为：
1）、将待标定传感器与控制器连接，标准传感器与上位机连接，控制器与上位机连接，打开上位机设置i个需要标定的点位和1个返回报警值P，i≥1，每个点位对应一个标准值Mi，最大标准值Mmax＜P；
2）、向标准传感器和待标定传感器施加相同大小的力，标准传感器和待标定传感器分别把测得的力值传输至上位机和控制器，当标准传感器的力值达到第一个标定点位的标准值M1时，上位机将标准值写入控制器，控制器读取相同时刻待标定传感器的力值N1并计算出此标定点的标定系数S1传输给上位机，上位机根据标定系数S1将标准值写入待标定传感器，完成对第一个标定点的标定；
3）、根据设定的需要标定的点位，继续施加压力，重复步骤2完成下一点位的标定，直到完成所设定的每个点位的标定；
4）、标定完成后进行力交检，交检的步骤为：首先设定j个需要交检的点位，j≥1，每个点位对应一个标准值Qi，然后向标准传感器和待标定传感器施加相同大小的力，标准传感器和待标定传感器分别把测得的力值传输至上位机和控制器，当标准传感器的力值达到第一个标定点位的标准值Q1时，控制器读取待标定传感器的力值并写入上位机，上位机读取标准传感器和待标定传感器的力值并保存完成第一个点位的交检；根据设定的需要交检的点位，重复上述步骤完成对所有点位的交检；
5）、上位机将步骤4中保存的所有点位的标准传感器和待标定传感器的力值发送至电子表格，利用电子表格的强大功能函数对数据进行处理。
进一步的，所述力交检分为进程力交检和回程力交检，进程力交检在加载试验力的时候进行，回程力交检在卸载试验力的时候进行。
进一步的，所述数据处理包括求几次交检的试验力的平均值、示值相对误差(%)、示值重复性相对误差(%)、回程示值F/、示值回程相对误差(%)。
进一步的，所述标定系数等于标定点的标准值除以待标定传感器的示值，即Si=Mi/Ni。
进一步的，所述返回报警值P为待标定传感器的量程。
本发明的有益效果：本发明的标定装置包括控制器和上位机，替代原来的手工标定的方式，能大幅度的提高标定及交检的效率、准确性及可靠性。
附图说明
图1为本发明所述标定装置的原理图。
具体实施方式
结合结合附图与具体实施例对本发明做进一步的说明和限定。
如图1所示，一种力传感器自动标定装置，包括标准传感器、待标定传感器、控制器以及与控制器相连的上位机，待标定传感器与控制器相连并将测得力值传输至控制器，标准传感器与上位机相连并将测得力值传输至上位机，上位机与控制器控制连接。上位机连接有电机驱动器，电机驱动器驱动电机向标准传感器和待标定传感器施加试验力。
所述力传感器自动标定方法的步骤为：
1）、将待标定传感器与控制器连接，标准传感器与上位机连接，控制器与上位机连接，打开上位机设置9个需要标定的点位和1个返回报警值P，，每个点位对应的标准值为5N、10N、15N、20N、25N、30N、35N、40N、45N，返回报警值P为待标定传感器的量程50N；
2）、电机驱动器驱动电机向标准传感器和待标定传感器施加相同大小的力，标准传感器和待标定传感器分别把测得的力值传输至上位机和控制器，当标准传感器的力值达到第一个标定点位的标准值M1=5N时，上位机将标准值写入控制器，控制器读取相同时刻待标定传感器的力值N1=3.6N并计算出此标定点的标定系数S1=M1/N1=5/3.6=1.39，然后传输给上位机，上位机根据标定系数S1将标准值写入待标定传感器，完成对第一个标定点的标定；
3）、根据设定的需要标定的点位，电机继续对标准传感器和待标定传感器施加压力，重复步骤2完成下一点位的标定，直到完成所设定的每个点位的标定；
4）、标定完成后进行力交检，交检的步骤为：首先设定9个需要交检的点位，每个点位对应的标准值为5N、10N、15N、20N、25N、30N、35N、40N、45N，然后向标准传感器和待标定传感器施加相同大小的力，标准传感器和待标定传感器分别把测得的力值传输至上位机和控制器，当标准传感器的力值达到第一个标定点位的标准值Q1时，控制器读取待标定传感器的力值并写入上位机，上位机读取标准传感器和待标定传感器的力值并保存完成第一个点位的交检；根据设定的需要交检的点位，重复上述步骤完成对所有点位的交检；上述交检过程为进程交检，即在加载试验力的时候进行，如果需要交检回程示值，则在卸载试验力的时候进行，回程示值达到设定值时将标准传感器的示值和待标定的传感器的示值同时保存到上位机；
5）、上位机将步骤4中保存的所有点位的标准传感器和待标定传感器的力值发送至电子表格，利用电子表格的强大功能函数对数据进行处理。本实施例中，所述数据处理包括计算几次交检的试验力的平均值、示值相对误差(%)、示值重复性相对误差(%)、回程示值F/、示值回程相对误差(%)，最后将表格打印出即可，减轻检察员的工作量。

Claims (6)

1.一种力传感器自动标定装置，其特征在于：包括标准传感器、待标定传感器、控制器以及与控制器相连的上位机，待标定传感器与控制器相连并将测得的力值传输至控制器，标准传感器与上位机相连并将测得的力值传输至上位机，上位机与控制器通信连接。
2.一种基于权利要求1所述力传感器自动标定装置的标定方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）、将待标定传感器与控制器连接，标准传感器与上位机连接，控制器与上位机连接，打开上位机设置i个需要标定的点位和1个返回报警值P，i≥1，每个点位对应一个标准值Mi，最大标准值Mmax≤P；
2）、向标准传感器和待标定传感器施加相同大小的力，标准传感器和待标定传感器分别把测得的力值传输至上位机和控制器，当标准传感器的力值达到第一个标定点位的标准值M1时，上位机将标准值写入控制器，控制器读取相同时刻待标定传感器的力值N1并计算出此标定点的标定系数S1传输给上位机，上位机根据标定系数S1将标准值写入待标定传感器，完成对第一个标定点的标定；
3）、根据设定的需要标定的点位，继续施加压力，重复步骤2)完成下一点位的标定，直到完成所设定的每个点位的标定；
4）、标定完成后进行力交检，交检的步骤为：首先设定j个需要交检的点位，j≥1，每个点位对应一个标准值Qi，然后向标准传感器和待标定传感器施加相同大小的力，标准传感器和待标定传感器分别把测得的力值传输至上位机和控制器，当标准传感器的力值达到第一个标定点位的标准值Q1时，控制器读取待标定传感器的力值并写入上位机，上位机读取标准传感器和待标定传感器的力值并保存完成第一个点位的交检；根据设定的需要交检的点位，重复上述步骤完成对所有点位的交检；
5）、上位机将步骤4)中保存的所有点位的标准传感器和待标定传感器的力值发送至电子表格，利用电子表格的强大功能函数对数据进行处理。
3.根据权利要求2所述的力传感器标定方法，其特征在于：所述力交检分为进程力交检和回程力交检，进程力交检在加载试验力的时候进行，回程力交检在卸载试验力的时候进行。
4.根据权利要求2或3所述的力传感器标定方法，其特征在于：所述数据处理包括求几次交检的试验力的平均值、示值相对误差(%)、示值重复性相对误差(%)、回程示值F/、示值回程相对误差(%)。
5.根据权利要求2或3所述的力传感器标定方法，其特征在于：所述标定系数等于标定点的标准值除以待标定传感器的示值，即Si=Mi/Ni。
6.根据权利要求2或3所述的力传感器标定方法，其特征在于：所述返回报警值P为待标定传感器的量程。
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