CN105571692B - 一种电阻应变式称重传感器一致性补偿方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电阻应变式称重传感器一致性补偿方法及其装置，方法包括对称重传感器施加满负荷重量；一灵敏度测量仪获得所述称重传感器的灵敏度；一运算器根据所述灵敏度获得灵敏度补偿元件的补偿值，以及依据灵敏度补偿后的输入阻抗值计算获得阻抗补偿元件的阻抗补偿值；一输出设备输出所述补偿值和阻抗补偿值。本发明实现了补偿值以及阻抗补偿值的自动化获取，提高一致性补偿的准确性，以及补偿的效率；简化补偿工艺，有助于电阻应变式称重传感器一致性补偿工艺的推广应用。

Description

一种电阻应变式称重传感器一致性补偿方法及其装置

技术领域

本发明涉及传感器领域，具体说的是一种电阻应变式称重传感器一致性补偿方法及其装置。

背景技术

电阻应变式称重传感器的原理是弹性体在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号，从而完成了将外力变换为电信号的过程。

在电阻应变式称重传感器生产工艺中，灵敏度一致性补偿工艺通常使用一定长度低温度系数的锰铜丝作为补偿丝，串入惠斯通电桥输入端来调节各个传感器灵敏度的一致性。

由于桥路输入端串入了一定长度的补偿丝，使得桥路输入阻抗增大；不同的传感器串入的补偿丝长度不同，输入阻抗就不同；为了使各传感器输入阻抗一致，以达到国家标准：输入电阻：380±5欧姆，输出阻抗：350±3Ω；就需要在桥路输入端并入一定阻值的电阻。

现有的传感器一致性补偿方法为：首先测试人员在测力机上给传感器施加满负荷的重量，传感器输出稳定后，仪表显示传感器补偿前的灵敏度；然后测试人员在标签上记录仪表显示的数值并贴在传感器上；接着补偿人员按照传感器标签上的数值通过公式用计算器计算补偿丝的长度，再截取相应长度的补偿丝焊接，串在桥路输入端；最后补偿人员使用高精度电阻表测量传感器的输入阻抗，再使用计算器根据公式计算需要并入桥路的电阻阻值大小，选取相应阻值的电阻焊接，并在桥路上，通过高精度电阻表测量传感器测量获取输入阻抗，能够避免焊接过程中由于焊接点的失误而使输入阻抗出现误差。

上述方法存在以下缺点：

1、人工记录数据，容易由于测试人员的失误，把错误的数据记录下来，导致补偿不准确；2、使用计算器人工计算，由于公式复杂，容易算错结果；3、人工记录数据，人工计算数值，生产效率低下。

因此，有必要提供一种电阻应变式称重传感器一致性补偿系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电阻应变式称重传感器一致性补偿系统，实现补偿过程自动化，提高补偿的准确度和效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电阻应变式称重传感器一致性补偿方法，包括：

对称重传感器施加满负荷重量；

一灵敏度测量仪获得所述称重传感器的灵敏度；

一运算器根据所述灵敏度获得灵敏度补偿元件的补偿值，以及依据灵敏度补偿后的输入阻抗值计算获得阻抗补偿元件的阻抗补偿值；

一输出设备输出所述补偿值和阻抗补偿值。

本发明提供的另一个技术方案为：

一种电阻应变式称重传感器一致性补偿装置，包括依次连接灵敏度测量仪表、运算器以及输出设备；

所述灵敏度测量仪表获取称重传感器满负荷重量时的灵敏度；

所述运算器依据所述灵敏度计算获得灵敏度补偿元件的补偿值，以及依据灵敏度补偿后的输入阻抗值计算获得阻抗补偿元件的阻抗补偿值；

所述输出设备用于输出所述补偿值和阻抗补偿值。

本发明的有益效果在于：区别于现有技术的电阻应变式称重传感器的一致性补偿方式为人工操作过程，效率低下且数据记录、计算容易出错的问题。本发明提供一种电阻应变式称重传感器一致性补偿方法及其装置，通过依次连接的传感器、灵敏度测试仪表、运算器以及输出设备，实现灵敏度补偿值以及阻抗补偿值的自动化获取，提高一致性补偿的准确性，以及补偿的效率；简化补偿工艺，有助于电阻应变式称重传感器一致性补偿工艺的推广应用。

附图说明

图1为本发明一种电阻应变式称重传感器一致性补偿系统的结构连接示意图；

图2为图1中输出设备依据计算机输出补偿系数的示意图；

图3为依据获取的补偿系数进行一致性补偿的示意图。

标号说明：

1、传感器；2、灵敏度测量仪表；3、运算器；4、输出设备；5、触发设备；6、砝码；7、标签；8、电桥；9、补偿丝。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：传感器、灵敏度测量仪表、运算器以及输出设备依次连接，通过仪表获取传感器承载满负荷重量时的灵敏度，通过运算器自动获取需要灵敏度补偿值以及阻抗补偿值，并通过输出设备输出数值，实现传感器一致性补偿工艺中一致性补偿系数的自动化获取，提高补偿系数的准确度以及补偿的效率。

请参照图1至图3，本发明提供一种电阻应变式称重传感器一致性补偿方法，包括：

对称重传感器1施加满负荷重量；

一灵敏度测量仪2获得所述称重传感器的灵敏度；

一运算器3根据所述灵敏度获得灵敏度补偿元件的补偿值，以及依据灵敏度补偿后的输入阻抗值计算获得阻抗补偿元件的阻抗补偿值；

一输出设备4输出所述补偿值和阻抗补偿值。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明通过灵敏度测量仪表显示出传感器输出稳定时的灵敏度，运算器依据灵敏度自动运算获得需要灵敏度补偿调节的数值，以及符合国家标准的阻抗补偿值；进而控制输出设备直接输出需要计算的数值。本发明省去了人工记录、计算的步骤，简化了一致性补偿工艺，降低了错误发生的可能性，提高了效率。

进一步的，还包括以下步骤：根据所述灵敏度补偿元件的补偿值和所述阻抗补偿元件的阻抗补偿值选择相应的补偿元件焊接至称重传感器的电路板上。进一步的，述灵敏度补偿元件为为低温度系数的补偿丝9，所述补偿值为补偿丝的长度；所述阻抗补偿元件为电阻。优选所述补偿丝为锰铜丝。

由上述描述可知，用于调节传感器灵敏度一致性的灵敏度补偿元件为一定长度的低温度系数的补偿丝，灵敏度补偿元件优选为锰铜丝，其具备良好的灵敏度补偿效果；通过将补偿值对应的一定长度的补偿丝串联在传感器的惠斯通电桥输入端，使电桥的输入阻抗增大，达到补偿灵敏度的效果。

进一步的，所述阻抗补偿元件为电阻，所述阻抗补偿元件并联在惠斯通电桥输入端；所述阻抗补偿值为电阻值。

由上述可知，传感器串入灵敏度补偿元件后，由于不同补偿丝长度不同，其接入电路后产生的输入阻抗也不同；为了使各传感器输入阻抗一致，符合国家的标准，便需要调整传感器的输入阻抗，通过在电桥的输入端并联入依据灵敏度补偿后的输入阻抗值(传感器接入灵敏度补偿元件后产生的输入阻抗值)计算获得符合国家标准的阻抗补偿元件的阻抗补偿值，优选通过电阻来实现阻抗的补偿。

进一步的，在获得所述称重传感器的灵敏度后，还包括一触发步骤，用于触发所述运算器。

本发明提供的第二个技术方案为：

一种电阻应变式称重传感器一致性补偿装置，包括依次连接灵敏度测量仪表2、运算器3以及输出设备4；

所述灵敏度测量仪表2获取称重传感器满负荷重量时的灵敏度；

所述运算器3依据所述灵敏度计算获得灵敏度补偿元件的补偿值，以及依据灵敏度补偿后的输入阻抗值计算获得阻抗补偿元件的阻抗补偿值；

所述输出设备4用于输出所述补偿值和阻抗补偿值。

进一步的，所述灵敏度补偿元件为低温度系数的补偿丝；所述补偿值为补偿丝的长度；优选补偿丝为锰铜丝；所述阻抗补偿元件为电阻；所述阻抗补偿值为电阻值。

进一步的，还包括触发设备5，所述触发设备5与所述运算器3连接，用于触发所述运算器。

由上述描述可知，设置触发设备启动运算器工作，实现灵活控制补偿值以及阻抗补偿值的获取时机，为工作人员提供便利。

进一步的，所述触发设备5为脚踏开关。

由上述描述可知，脚踏开关式的触发设备，操作简单，触发灵敏度强，能够很好的起到对运算器的控制作用，同时便于工作人员的操作。

进一步的，所述输出设备为打印机，用于打印出所述补偿值和阻抗补偿值。

由上述描述可知，通过打印机直接输出记录有补偿值和阻抗补偿值的补偿系数，能够直观、清楚的展示一致性补偿操作的数据，方便工作人员的实际操作。

请参照图1、图2和图3，本发明的实施例一为：

一种电阻应变式传感器一致性补偿的方法，包括：

首先，测试人员在测力机上给传感器1施加满负荷的重量，可以通过施加砝码6实现，传感器1输出稳定后，与之连接的灵敏度测量仪表2显示传感器1补偿前的灵敏度；并将数据发送至与之连接的运算器3中，优选运算器3为计算机；通过设置灵敏度测量仪表2与计算机之间的通信协议，使之建立通讯传输通道，实现灵敏度测量仪表输出所检测到的灵敏度以及输入阻抗值至计算机中，如预先设置灵敏度测量仪表2的通信协议参数，使之实现通过232串口向计算机发送数据；当然，也可直接使用无需参数配置便可实现数据通信传输的灵敏度测量仪表。

然后，测试人员按下触发设备5，计算机自动依据传感器补偿前的灵敏度以及预设的补偿元件的属性(在此，以补偿丝为例进行说明)，计算得到需要串联至电桥输入端的补偿丝的长度，以及依据接入补偿丝进行灵敏度补偿后的输入阻抗值自动计算需要并入电桥的电阻的阻值；所述触发设备可选为脚踏开关或手摁开关，考虑到操作人员要将标签7贴在传感器上，优选脚踏开关，可进一步提高效率；

计算机将计算获得的补偿丝长度值以及电阻的阻值发送至打印机；打印机自动打印出补偿丝的长度值和电阻阻值；测试人员将打印机打印出来的标签7贴在传感器上；

补偿人员按照传感器标签7上的数值截取相应长度的补偿丝焊接在传感器的线路板上，同时选取相应阻值的电阻焊接在线路板上。

在此，接入传感器的补偿元件例如为低电阻温度系数的补偿丝，计算机将依据事先设定的补偿丝属性，自动计算获取对应灵敏度的补偿值，即补偿丝的长度；不同的补偿丝，所需的长度不同，补偿丝属性的选择可以通过计算机自定义设置；同时，补偿丝9优选为锰铜丝，其具备良好的灵敏度补偿效果。对应的，补偿元件接入电桥8后，为了使各个传感器输入阻抗一致，符合国家标准，还需要在电桥8输入端并入一定的阻抗来调整；优选通过并入一定阻值的电阻来实现。

请参照图1、图2和图3，本发明的实施例二为：

一种电阻应变式称重传感器一致性补偿装置，包括依次连接的电阻应变式称重传感器1、灵敏度测量仪表2、运算器3以及打印机；所述运算器3可为计算机；所述补偿装置还包括与计算机连接的触发设备5，用于触发所述计算机开始运算过程，所述触发设备5优选为脚踏开关；所述电阻应变式称重传感器，用于获得满负荷的重量后，输出稳定的数值，该数值为传感器补偿前的灵敏度；

所述灵敏度测量仪表2，用于获取并显示传感器的灵敏度，同时将所述灵敏度通过与计算机建立起的通讯链路发送给计算机；

所述脚踏开关，用于发送触发指令至计算机，控制计算机进行运算；

所述计算机，用于接收灵敏度测量仪表发送过来的灵敏度，以及在接收到触发指令后，依据灵敏度计算获取需要接入传感器的灵敏度补偿元件的补偿值，以及依据灵敏度补偿后的输入阻抗值计算获得符合国家标准的阻抗补偿元件的阻抗补偿值；同时将所述补偿值和阻抗补偿值发送给打印机；

所述打印机，用于接收计算机发送过来的补偿值和阻抗补偿值后，打印输出。

综上所述，本发明提供的一种电阻应变式称重传感器一致性补偿方法及其装置，通过传感器、灵敏度测试仪表、运算器、触发设备以及输出设备之间的通讯连接，能够自动依据传感器的灵敏度计算获取需要串联入传感器的补偿丝的长度值，以及并联入传感器的电阻值；实现了传感器一致性补偿工艺的自动化，省去人工记录、计算的不成，简化了工艺步骤，降低了错误发生的概率；显著提高了传感器一致性补偿的精确度以及补偿的效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电阻应变式称重传感器一致性补偿方法，其特征在于，包括：

对称重传感器施加满负荷重量；

一灵敏度测量仪获得所述称重传感器的灵敏度；

一运算器根据所述灵敏度获得灵敏度补偿元件的补偿值，以及依据灵敏度补偿后的输入阻抗值计算获得阻抗补偿元件的阻抗补偿值；

一输出设备输出所述补偿值和阻抗补偿值。

2.根据权利要求1所述的一种电阻应变式称重传感器一致性补偿方法，其特征在于，还包括以下步骤：根据所述灵敏度补偿元件的补偿值和所述阻抗补偿元件的阻抗补偿值选择相应的补偿元件焊接至称重传感器的电路板上。

3.根据权利要求1所述的一种电阻应变式称重传感器一致性补偿方法，其特征在于，所述灵敏度补偿元件为低温度系数的补偿丝，所述补偿值为补偿丝的长度；所述阻抗补偿元件为电阻。

4.根据权利要求1所述的一种电阻应变式称重传感器一致性补偿方法，其特征在于，在获得所述称重传感器的灵敏度后，还包括一触发步骤，用于触发所述运算器。

5.一种电阻应变式称重传感器一致性补偿装置，其特征在于，包括依次连接灵敏度测量仪表、运算器以及输出设备；

所述灵敏度测量仪表获取称重传感器满负荷重量时的灵敏度；

所述运算器依据所述灵敏度计算获得灵敏度补偿元件的补偿值，以及依据灵敏度补偿后的输入阻抗值计算获得阻抗补偿元件的阻抗补偿值；

所述输出设备用于输出所述补偿值和阻抗补偿值。

6.如权利要求5所述的一种电阻应变式称重传感器一致性补偿装置，其特征在于，所述灵敏度补偿元件为低温度系数的补偿丝；所述补偿值为补偿丝的长度。

7.如权利要求5所述的一种电阻应变式称重传感器一致性补偿装置，其特征在于，所述阻抗补偿元件为电阻；所述阻抗补偿值为电阻值。

8.如权利要求5所述的一种电阻应变式称重传感器一致性补偿装置，其特征在于，还包括触发设备，所述触发设备与所述运算器连接，用于触发所述运算器。

9.如权利要求8所述的一种电阻应变式称重传感器一致性补偿装置，其特征在于，所述触发设备为脚踏开关。

10.如权利要求5所述的一种电阻应变式称重传感器一致性补偿装置，其特征在于，所述输出设备为打印机，用于打印出所述补偿值和阻抗补偿值。