CN112284613A - 一种力传感器的校准方法 - Google Patents

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韩学荣
吴美贞
孙建龙
徐进
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Abstract

本发明涉及传感器技术领域，公开了一种力传感器的校准方法，其中，力传感器包括感应电路，感应电路能够根据形变程度产生感应信号；校准方法包括以下步骤：在惠斯通电桥的其中一个电阻应变计上并联一个校准电路，以使感应电路在未发生形变的情况下产生感应信号，同时观察力传感器所输出的测量值N1；其中，在已知校准电路的阻值的情况下，力传感器输出的理论值为N0；将力传感器所输出的测量值N1调整为理论值N0的大小。本申请提供的一种力传感器的校准方法，通过精确控制校准电路的阻值，让力传感器能够在模拟满量程输出的情况下进行校准，这样能够有效减少校准误差，从而使得校准后的传感器更加精确，给生产工作带来了极大的便利。

Description

一种力传感器的校准方法
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种力传感器的校准方法。
背景技术
力传感器是一种能够感受到力信号，并将力信号转换为电信号或者其他信号输出的器件，被广泛应用在动力设备、工程机械以、工业自动化系统，以及人机交互系统中。例如，在机器人领域中，很多装置都装有力传感器，用于实现人机交互控制的力学反馈。
在实际应用中，由于种种原因，例如力传感器自身偏差、安装力传感器的设备不同、运行环境不同等情况，易造成力传感器的示值(即测量值)与被测量的实际值之间存在误差，因此需要校准。但是，现有技术中，由于缺乏校准工具，力传感器在现场校准时，一般采用直接给力学传感器加负载的方式，这样的校准方式容易产生误差，无法实现更加精确的校准。
发明内容
本发明的目的在于提供一种力传感器的校准方法，旨在解决现有技术中，力传感器校准还不够精确的问题。
本发明是这样实现的，提供一种力传感器的校准方法，所述力传感器包括感应电路，所述感应电路能够根据形变程度产生感应信号，所述感应电路包括电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4，所述电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4构成了压力测量惠斯通电桥；所述校准方法包括以下步骤：
在所述惠斯通电桥的其中一个电阻应变计上并联一个校准电路，以使所述感应电路在未发生形变的情况下产生感应信号，同时观察所述力传感器所输出的测量值N1；其中，在已知所述校准电路的阻值的情况下，所述力传感器输出的理论值为N0；
将所述力传感器所输出的测量值N1调整为所述理论值N0的大小。
进一步地，所述校准电路包括电阻R0，所述电阻R0的一端连接于所述电阻应变计R2的一端，所述电阻R0的另一端连接于所述电阻应变计R2的另一端。
进一步地，所述力传感器具有能够调整所述力传感器所输出的测量值大小的调节旋钮，旋转所述调节旋钮，所述力传感器所输出的测量值发生改变。
进一步地，所述力传感器具有能够测量力的大小的最大量程，所述理论值N0的值与所述力传感器的最大量程的大小相等。
与现有技术相比，本发明主要有以下有益效果：
上述提供的一种力传感器的校准方法，通过在力传感器中并联校准电路，由于校准电路具有电阻，使得感应电路产生感应信号，从而使力传感器实现了模拟受到负载的过程，这时再对力传感器的读数进行校准。该校准方式通过精确控制校准电路的阻值，让力传感器能够在模拟满量程输出的情况下进行校准，这样能够有效减少校准误差，从而使得校准后的传感器更加精确，给生产工作带来了极大的便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的一种力传感器的校准方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种力传感器的校准方法中力传感器的部分电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
请参阅图1，图1示出了本发明提供的一种力传感器的校准方法的示意性框图，同时参阅图2，本实施例提供的一种力传感器的校准方法，力传感器包括感应电路，感应电路能够根据形变程度产生感应信号，感应电路包括电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4，电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4构成了压力测量惠斯通电桥；校准方法包括：步骤S10以及步骤S20。
步骤S10：在惠斯通电桥的其中一个电阻应变计上并联一个校准电路，以使感应电路在未发生形变的情况下产生感应信号，同时观察力传感器所输出的测量值N1；其中，在已知校准电路的阻值的情况下，力传感器输出的理论值为N0；
其中，测量值N1为感应电路在产生感应信号的情况下，力传感器所显示的实际读数；理论值N0为感应电路在产生感应信号的情况下，力传感器在没有误差的情况所显示的理论读数。
具体地，校准电路与其中一个电阻应变计并联，由于校准电路具有相应的阻值，这使得惠斯通电桥的平衡输出被打破，从而产生感应信号，这在力学传感器上表现为传感器的读数发生改变。这与力传感器在受到力的作用产生形变的情况下，电阻应变计的阻抗发生变化而产生感应信号，所起到的效果一致。而通过改变校准电路的阻值大小，可以改变力学传感器所显示的读数，从而能够实现对不同规格的力传感器的校准。
步骤S20：将力传感器所输出的测量值N1调整为理论值N0的大小；
具体地，力传感器中，在已知校准电路的阻值的情况下，所对应的力传感器输出的理论值为N0，可通过手动调节的方式对力传感器输出的有误差的测量值N1进行调整，使其与理论值N0大小相等，从而实现了对力传感器的校准。
优选地，力传感器具有能够测量力的大小的最大量程，理论值N0的大小与力传感器的最大量程的大小相等。这样，在校准的过程中，力传感器输出的理论值N0为力传感器模拟受到的力的大小，实现了模拟力传感器在受到满负载(理论上，此时力传感器的读数应当处于最大量程处)的情况下，力传感器的读数情况，从而使得校准更加精确。
优选地，力传感器具有能够调整力传感器所输出的测量值大小的调节旋钮，旋转调节旋钮，力传感器所输出的测量值发生改变。
上述提供的一种力传感器的校准方法，通过在力传感器中并联校准电路，由于校准电路具有电阻，使得感应电路产生感应信号，从而使力传感器实现了模拟受到负载的过程，这时再对力传感器的读数进行校准。该校准方式通过精确控制校准电路的阻值，让力传感器能够在模拟满量程输出的情况下进行校准，这样能够有效减少校准误差，从而使得校准后的传感器更加精确，给生产工作带来了极大的便利。
而且，在大吨位量程的力传感器中，为保证校准更加精确，现有技术一般采用直接满负载的方式进行校准，这样的校准方式费时费力，会给校准工作带来很大的不便。而采用上述并联校准电路的方式，能够让力传感器模拟受到满负载，这样既能够实现对力传感器的精确校准，而且校准操作也非常方便，易于实现。
作为本发明的一种实施方式，参阅图2，校准电路包括电阻R0，电阻R0的一端连接于电阻应变计R2的一端，电阻R0的另一端连接于电阻应变计R2的另一端。
可选地，校准电路还包括电路开关S，电路开关S与电阻R0串联，并位于电阻R0和电阻应变计R2之间。工作过程中，工作人员可通过电路开关S控制校准电路随时对力传感器进行校准，从而给实际生产带来了极大的便利。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种力传感器的校准方法，其特征在于，所述力传感器包括感应电路，所述感应电路能够根据形变程度产生感应信号，所述感应电路包括电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4，所述电阻应变计R1、电阻应变计R2、电阻应变计R3以及电阻应变计R4构成了压力测量惠斯通电桥；所述校准方法包括以下步骤：
在所述惠斯通电桥的其中一个电阻应变计上并联一个校准电路，以使所述感应电路在未发生形变的情况下产生感应信号，同时观察所述力传感器所输出的测量值N1；其中，在已知所述校准电路的阻值的情况下，所述力传感器输出的理论值为N0；
将所述力传感器所输出的测量值N1调整为所述理论值N0的大小。
2.根据权利要求1所述的力传感器的校准方法，其特征在于，所述校准电路包括电阻R0，所述电阻R0的一端连接于所述电阻应变计R2的一端，所述电阻R0的另一端连接于所述电阻应变计R2的另一端。
3.根据权利要求1所述的力传感器的校准方法，其特征在于，所述力传感器具有能够调整所述力传感器所输出的测量值大小的调节旋钮，旋转所述调节旋钮，所述力传感器所输出的测量值发生改变。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的力传感器的校准方法，其特征在于，所述力传感器具有能够测量力的大小的最大量程，所述理论值N0的大小与所述力传感器的最大量程的大小相等。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114705356A (zh) * 2022-04-19 2022-07-05 上海工业自动化仪表研究院有限公司 一种电阻应变片式测力传感器的自校准方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4363243A (en) * 1981-05-01 1982-12-14 Eaton Corporation Strain gage measurement circuit for high temperature applications using dual constant current supplies
CN2170502Y (zh) * 1993-11-13 1994-06-29 冶金工业部建筑研究总院 具有校准功能的应变式传感器
EP1253413A1 (de) * 2001-04-28 2002-10-30 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren von Dehnungsmessschaltungen
CN102741673A (zh) * 2010-02-12 2012-10-17 霍廷格·鲍德温测量技术有限责任公司 用于自动校准应变或力传感器的方法和装置
CN103234695A (zh) * 2013-04-24 2013-08-07 武汉航空仪表有限责任公司 一种压力变送器的检测校验电路及其方法
CN104236448A (zh) * 2014-09-11 2014-12-24 湖北航天技术研究院计量测试技术研究所 电子式标准模拟应变量校准器的校准方法
CN204758211U (zh) * 2015-06-01 2015-11-11 神龙汽车有限公司 力传感器快速校核系统
CN107238347A (zh) * 2017-06-27 2017-10-10 江苏东华测试技术股份有限公司 应力应变测量系统中应变计连接导线的自动修正方法
CN108007334A (zh) * 2017-12-08 2018-05-08 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种电阻应变测量仪的阶跃响应特性测量方法及装置
CN208476457U (zh) * 2018-02-11 2019-02-05 深圳市康士柏实业有限公司 具有自动校准功能的力传感器
CN109342251A (zh) * 2018-12-06 2019-02-15 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种用于应变量采集系统的自动校准装置及方法
CN209043500U (zh) * 2018-11-22 2019-06-28 邯郸钢铁集团有限责任公司 一种lf炉电极夹紧力在线检测装置
CN110553768A (zh) * 2019-09-26 2019-12-10 深圳市鑫精诚科技有限公司 一种新型剪切梁拉压测力传感器

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4363243A (en) * 1981-05-01 1982-12-14 Eaton Corporation Strain gage measurement circuit for high temperature applications using dual constant current supplies
CN2170502Y (zh) * 1993-11-13 1994-06-29 冶金工业部建筑研究总院 具有校准功能的应变式传感器
EP1253413A1 (de) * 2001-04-28 2002-10-30 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren von Dehnungsmessschaltungen
CN102741673A (zh) * 2010-02-12 2012-10-17 霍廷格·鲍德温测量技术有限责任公司 用于自动校准应变或力传感器的方法和装置
CN103234695A (zh) * 2013-04-24 2013-08-07 武汉航空仪表有限责任公司 一种压力变送器的检测校验电路及其方法
CN104236448A (zh) * 2014-09-11 2014-12-24 湖北航天技术研究院计量测试技术研究所 电子式标准模拟应变量校准器的校准方法
CN204758211U (zh) * 2015-06-01 2015-11-11 神龙汽车有限公司 力传感器快速校核系统
CN107238347A (zh) * 2017-06-27 2017-10-10 江苏东华测试技术股份有限公司 应力应变测量系统中应变计连接导线的自动修正方法
CN108007334A (zh) * 2017-12-08 2018-05-08 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种电阻应变测量仪的阶跃响应特性测量方法及装置
CN208476457U (zh) * 2018-02-11 2019-02-05 深圳市康士柏实业有限公司 具有自动校准功能的力传感器
CN209043500U (zh) * 2018-11-22 2019-06-28 邯郸钢铁集团有限责任公司 一种lf炉电极夹紧力在线检测装置
CN109342251A (zh) * 2018-12-06 2019-02-15 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种用于应变量采集系统的自动校准装置及方法
CN110553768A (zh) * 2019-09-26 2019-12-10 深圳市鑫精诚科技有限公司 一种新型剪切梁拉压测力传感器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114705356A (zh) * 2022-04-19 2022-07-05 上海工业自动化仪表研究院有限公司 一种电阻应变片式测力传感器的自校准方法
CN114705356B (zh) * 2022-04-19 2023-11-14 上海工业自动化仪表研究院有限公司 一种电阻应变片式测力传感器的自校准方法

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