CN115371858A - 销轴传感组件的信号处理方法、系统、装置及测量方法 - Google Patents

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CN115371858A
CN115371858A CN202210927706.7A CN202210927706A CN115371858A CN 115371858 A CN115371858 A CN 115371858A CN 202210927706 A CN202210927706 A CN 202210927706A CN 115371858 A CN115371858 A CN 115371858A
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pin
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刘延斌
郭伦文
付玲
佘玲娟
文杰
蒋凯歌
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Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及到一种销轴传感组件的信号处理方法、系统、装置及测量方法,所述销轴传感组件包括销轴,所述销轴上设置有应变全桥电路,所述信号处理方法包括:解析所述应变全桥电路的输出信号值与所述销轴上的载荷大小、载荷方向的关系;构建所述应变全桥电路的输出信号与所述载荷大小、所述载荷方向的关系模型;获取销轴的转动角度,根据所述关系模型和所述销轴的转动角度,计算所述销轴传感组件所受合力矢量。本申请提供的销轴传感组件的信号处理方法、系统、装置及测量方法,在测量过程中考虑销轴旋转对铰点力以及偏心载荷的影响,对销轴传感组件的输出信号进行处理,使得销轴传感组件所测结果更准确。

Description

销轴传感组件的信号处理方法、系统、装置及测量方法
技术领域
本发明属于工程机械设备技术领域,特别地,涉及销轴传感组件的信号处理方法、系统、装置及测量方法。
背景技术
工程机械结构中存在大量平面铰接承载结构,例如油缸连接铰点、连杆连接铰点、臂架连接铰点等,准确测量出铰点力大小和反向,可以反应承载情况,是结构安全的直接判断与评估依据,同时通过精准、实时感知各节点载荷力,还能反应整机受力状态、振动反馈、结构健康状态等特性,可以基于各节点的准确感知,开发工程机械相关起重机与泵车防倾翻控制、臂架减振、结构健康状态监测、挖机精准控制等控制技术,提升工程机械智能化水平。
然而目前用于销轴铰点测力传感器在测力过程中,此时常规的销轴测力传感器难以测量到铰点力,其主要原因在于,在销轴实际运动过程中,铰点会发生旋转,铰点的方向也会改变,而传统的铰点测力传感器没有考虑铰点旋转因素,进而使得所测量的铰点力不准确,除此之外,销轴由于转动或者销轴在加工时的同轴度误差等其他原因,无可避免地会在销轴上出现偏心载荷,进而使得销轴传感组件所测结果不准确。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种销轴传感组件的信号处理方法、系统、装置及测量方法,在测量过程中考虑销轴旋转对铰点力以及偏心载荷的影响,对销轴传感组件的输出信号进行处理,使得销轴传感组件所测结果更准确。
本发明的技术方案如下:
一种销轴传感组件的信号处理方法,所述销轴传感组件包括销轴,所述销轴上设置有应变全桥电路,所述信号处理方法包括:
解析所述应变全桥电路的输出信号值与所述销轴上的载荷大小、载荷方向的关系;
构建所述应变全桥电路的输出信号与所述载荷大小、所述载荷方向的关系模型;
通过所述关系模型和销轴自身转动角度,计算所述销轴传感组件所受合力矢量。
优选地,解析所述应变全桥电路的输出信号值与所述销轴上的载荷大小、载荷方向的关系包括:
向所述销轴施加不同的额定已知载荷,测量位于销轴的第一端部处应变全桥电路的输出信号值,以及位于销轴的第二端部处的应变全桥电路的输出信号值。
优选地,所述销轴的第一端部处应变全桥电路的输出信号值包括:
第一输出信号值
Figure BDA0003780276040000021
所述第一输出信号值
Figure BDA0003780276040000022
由所述第一端部处的水平桥路输出;
第二输出信号值
Figure BDA0003780276040000023
所述第二输出信号值
Figure BDA0003780276040000024
由所述第一端部处的垂直桥路输出;
所述销轴的第二端部处的应变全桥电路的输出信号值包括:
第三输出信号值
Figure BDA0003780276040000025
所述第三输出信号值
Figure BDA0003780276040000026
由所述第二端部的水平桥路输出;
第四输出信号值
Figure BDA0003780276040000027
所述第四输出信号值
Figure BDA0003780276040000028
由所述第二端部的垂直桥路输出。
优选地,所述关系模型包括:
第一关系模型,所述第一关系模型通过第一函数关系构建,所述第一函数关系为:
Figure BDA0003780276040000031
第二关系模型,所述第二关系模型通过第二函数关系构建,所述第二函数关系为:
Figure BDA0003780276040000032
其中,θ为第一端部的载荷方向,FL为第一端部处载荷大小;KL1为第一标定参数,KL2为第二标定参数。
优选地,所述关系模型包括:
第三关系模型,所述第三关系模型通过第三函数关系构建,所述第三函数关系为:
Figure BDA0003780276040000033
第四关系模型,所述第四关系模型通过第四函数关系构建,所述第四函数关系为
Figure BDA0003780276040000034
其中,γ为第二端部的载荷方向,FR为第二端部处载荷大小;KR1为第三标定参数,KR2为第四标定参数。
优选地,所述销轴自身转动角度为销轴基准面与全局地面坐标系水平夹角β。
优选地,根据F=[FLcos(θ+β),FLsin(θ+β)]+[FRcos(γ+β),FRsin(γ+β)]计算所述销轴传感组件所受合力矢量,其中,F为销轴传感组件所受合力矢量。
一种销轴传感组件的信号处理系统,所述系统包括:
第一解析模块,用于解析所述应变全桥电路的输出信号值与所述销轴上的载荷大小、载荷方向的关系;
第一构建模块,用于构建所述应变全桥电路的输出信号与所述载荷大小、所述载荷方向的关系模型;
第一计算模块,用于通过所述关系模型和销轴自身转动角度,计算所述销轴传感组件所受合力矢量。
优选地,所述第一解析模块包括:
第一测量单元,用于当向所述销轴施加不同的额定已知载荷,用于测量位于销轴的第一端部处应变全桥电路的输出信号值;
第二测量单元,用于当向所述销轴施加不同的额定已知载荷,用于测量位于销轴的第二端部处的应变全桥电路的输出信号值。
一种销轴传感组件的信号处理装置,所述装置包括销轴传感组件,以及如上述的销轴传感组件的信号处理系统。
优选地,所述销轴传感组件包括:
销轴,所述销轴的端部设有端部轴向孔且端部外周壁上设有用于形成应变敏感区的外壁环形凹槽,所述端部轴向孔的内周壁设有内壁环形凹槽;和
应变全桥电路,用于检测所述销轴的载荷并安装于所述内壁环形凹槽中。
一种销轴传感组件的测量方法,所述销轴传感组件包括销轴,所述销轴上设置有应变全桥电路,所述测量方法包括:为销轴的底部提供支撑;向销轴1两端分别施加载荷,两处载荷以销轴轴线方向上的中心线相对称且相等;转动销轴;获取所述应变全桥电路所输出的输出信号;根据上述的销轴传感组件的信号处理方法,处理输出信号,获得销轴传感组件所受合力矢量。
本发明提供一种销轴传感组件的信号处理方法,首先通过解析全桥应变电路的输出信号值与销轴上载荷大小、载荷方向的关系,再通过构建应变全桥电路的输出信号值与载荷大小、载荷方向的关系模型,通过该关系模型能获得在不同载荷环形下,载荷方向、载荷大小,最后将通过关系模型获得载荷方向、载荷大小以及销轴自身转动角度,计算出销轴传感组件所受合力矢量。由于销轴传感组件的合力矢量更能准确反应销轴传感组件的测量数据,能为工程机械销轴使用提供准确的判断依据。另一方面,合力矢量的获得,较于传统技术中的信号处理方法,考虑了销轴自身转动测量结果的影响,进而使得销轴传感组件的测量结果更加准确。
附图说明
图1为本发明提供的销轴传感组件的信号处理方法的流程示意图;
图2为本发明提供的销轴传感组件的信号处理系统的结构框图;
图3为本发明提供的通过测量不同角度下水平桥路、竖直桥路输出信号值绘制的实际实验关系曲线图;
图4为本发明提供的销轴载荷以及载荷方向示意图;
图5为本发明提供的销轴传感组件中销轴的结构示意图;
图6为本发明提供的倾角测量件安装在端部轴向孔的结构示意图;
图7为本发明提供的销轴应变分布的有限元分析示意图;
图8为本发明提供的销轴应变分布测算示意图;
图9为本发明提供的水平桥路、垂直桥路安装布置示意图;
图10为本发明提供的水平桥路或垂直桥路的连接示意图。
附图标记说明
1、销轴;11、端部轴向孔;12、外壁环形凹槽;121、第一外壁环形凹槽;122、第二外壁环形凹槽;13、内壁环形凹槽;131、第一内壁环形凹槽;132、第二内壁环形凹槽;2、倾角测量件;100、第一解析模块;101、第一测量单元;102、第二测量单元;200、第一构建模块;300、第一计算模块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”等指示方位或者位置关系,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组件或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的核心是提供一种销轴传感组件的信号处理方法、系统及装置,解决销轴传感组件在使用过程中,由于销轴1转动、销轴1加工不同轴等原因造成在销轴1上出现偏心载荷,而这种偏心载荷对所测量的销轴1所受载荷大小、载荷方向均有影响,继而使得销轴传感组件测量数据不准确的问题。
请如图1至图10所示,本发明提供一种销轴传感组件的信号处理方法,销轴传感组件包括销轴1,销轴1上设置有应变全桥电路,信号处理方法包括:解析应变全桥电路的输出信号值与销轴1上的载荷大小、载荷方向的关系,构建应变全桥电路的输出信号与载荷大小、载荷方向的关系模型,通过关系模型和销轴1自身转动角度,计算销轴传感组件所受合力矢量。
首先通过解析全桥应变电路的输出信号值与销轴1上载荷大小、载荷方向的关系,再通过构建应变全桥电路的输出信号值与载荷大小、载荷方向的关系模型,通过该关系模型能获得在不同载荷环形下,载荷方向、载荷大小,最后将通过关系模型获得载荷方向、载荷大小以及销轴1自身转动角度,计算出销轴传感组件所受合力矢量。由于销轴传感组件的合力矢量更能准确反应销轴传感组件的测量数据,能为工程机械销轴1使用提供准确的判断依据。另一方面,合力矢量的获得,较于传统技术中的信号处理方法,考虑了销轴1自身转动测量结果的影响,进而使得销轴传感组件的测量结果更加准确。
需要说明的是,合力矢量是本发明提供的销轴传感组件的信号处理方法所获得的结果,实际上,该信号处理方法还能实现实时测量的载荷大小、载荷方向均与销轴1实时转动角度相对应,能直接且准确反应销轴1实时的受载荷情况。
请如图1所示,具体方法为:
S01、解析应变全桥电路的输出信号值与销轴1上的载荷大小、载荷方向的关系;
S02、构建应变全桥电路的输出信号与载荷大小、载荷方向的关系模型;
S03、通过关系模型和销轴1自身转动角度,计算销轴传感组件所受合力矢量。
其中,解析应变全桥电路的输出信号值与销轴1上的载荷大小、载荷方向的关系包括:向销轴1施加不同的额定已知载荷,测量位于销轴1的第一端部处应变全桥电路的输出信号值,以及位于销轴1的第二端部处的应变全桥电路的输出信号值。
偏心载荷的产生,还有可能是由于销轴1使用过程中,两端不平齐,即销轴1的中心线与水平线之间有夹角,为了消除这种偏心载荷在信号处理阶段对结果的影响,一方面,可采用简支梁支撑结构支撑销轴1,对销轴1提供辅助支撑,限制其水平移动,但不限制销轴1的转动,并提供竖向约束,另一方面,在销轴1两端均设置应变全桥电路,对销轴1两端的应变全桥电路输出的信号同时进行处理,待两端的应变全桥电路的输出信号处理完成后,可对应获得销轴1两端的载荷大小、载荷方向,继而结合销轴1自身转动角度,来计算的销轴传感组件的合力矢量也更为准确。
进一步地,销轴1的第一端部处应变全桥电路的输出信号值包括:第一输出信号值
Figure BDA0003780276040000071
第一输出信号值
Figure BDA0003780276040000072
由第一端部处的水平桥路输出;第二输出信号值
Figure BDA0003780276040000073
第二输出信号值
Figure BDA0003780276040000074
由第一端部处的垂直桥路输出;销轴1的第二端部处的应变全桥电路的输出信号值包括:第三输出信号值
Figure BDA0003780276040000075
第三输出信号值
Figure BDA0003780276040000076
由第二端部的水平桥路输出;第四输出信号值
Figure BDA0003780276040000077
第四输出信号值
Figure BDA0003780276040000081
由第二端部的垂直桥路输出。
以销轴11的额定载荷为N为例(考虑弯矩造成销轴1两端载荷不一致,单边量程N/2覆盖上限值),将销轴1竖向方向上的载荷分为,从上往下,左侧销轴1加载载荷,右侧销轴1施加载荷;以销轴1横截面图示为例,销轴1上施加的载荷方向为坐标系的Y轴,即销轴11竖向,将销轴11的水平方向为坐标系的X轴。当将垂直桥路布置在垂直方向上即Y轴上,水平桥路布置在水平方向上即X轴上,此时,水平桥路、垂直桥路所输出的第一输出信号值、第二输出信号值、第三输出信号值以及第四输出信号值最大,继而所测量的结果也越准确。因此,为了使得解析应变全桥电路的输出信号值与销轴1上载荷大小、载荷方向的关系更加贴近销轴1实际情况,选取销轴1上输出信号值最大位置,防止因为输出信号值过小而影响解析过程的情况。
请如图4所示,本发明提供的实施例中,关系模型包括:第一关系模型,第一关系模型通过第一函数关系构建,第一函数关系为:
Figure BDA0003780276040000082
第二关系模型,第二关系模型通过第二函数关系构建,第二函数关系为:
Figure BDA0003780276040000083
其中,θ为第一端部的载荷方向,FL为第一端部处载荷大小;KL1为第一标定参数,KL2为第二标定参数。
进一步地,关系模型包括:第三关系模型,第三关系模型通过第三函数关系构建,第三函数关系为:
Figure BDA0003780276040000084
第四关系模型,第四关系模型通过第四函数关系构建,第四函数关系为
Figure BDA0003780276040000085
其中,γ为第二端部的载荷方向,FR为第二端部处载荷大小;KR1为第三标定参数,KR2为第四标定参数。
其中,请如图3所示,第一标定参数、第二标定参数、第三标定参数以及第四标定参数的获取,通过标定试验完成,标定试验的过程为:在试验力机上,在额定已知载荷下,通过销轴1旋转不同角度,测量不同角度下水平桥路、竖直桥路输出信号值,继而绘制实际实验关系曲线,再拟合得到销轴传感组件的第一标定参数、第二标定参数、第三标定参数以及第四标定参数。
本发明提供的实施例中,销轴1自身转动角度为销轴1基准面与全局地面坐标系水平夹角β。销轴1自身转动角度通过在销轴1内部设置倾角测量件2来实现。
本发明提供的实施例中,根据F=[FLcos(θ+β),FLsin(θ+β)]+[FRcos(γ+β),FRsin(γ+β)]计算所述销轴传感组件所受合力矢量,其中,F为销轴传感组件所受合力矢量。
请如图2所示,本发明提供一种销轴传感组件的信号处理系统,系统包括:第一解析模块100,用于解析应变全桥电路的输出信号值与销轴1上的载荷大小、载荷方向的关系;第一构建模块200,用于构建应变全桥电路的输出信号与所述载荷大小、载荷方向的关系模型;第一计算模块300,用于通过关系模型和销轴1自身转动角度,计算销轴传感组件所受合力矢量。
进一步地,第一解析模块100包括:第一测量单元101,用于当向销轴1施加不同的额定已知载荷,用于测量位于销轴1的第一端部处应变全桥电路的输出信号值;第二测量单元102,用于当向销轴1施加不同的额定已知载荷,用于测量位于销轴1的第二端部处的应变全桥电路的输出信号值。
为解决上述技术问题,本申请提供的销轴传感组件的信号处理系统,对于销轴传感组件的信号处理系统的介绍请参见上述实施例,在此不再赘述。
本发明提供一种销轴传感组件的信号处理装置,该装置包括销轴传感组件,以及如上述的销轴传感组件的信号处理系统。
其中,请如图5所示,销轴传感组件包括:销轴1,销轴1的端部设有端部轴向孔11且端部外周壁上设有用于形成应变敏感区的外壁环形凹槽12,端部轴向孔11的内周壁设有内壁环形凹槽13;和应变全桥电路,用于检测销轴1的载荷并安装于内壁环形凹槽13中。
请如图6至图10所示,通过在销轴1的端部外周壁上设置外壁环形凹槽12,外壁环形凹槽12形成应变敏感区,继而在外壁环形凹槽12的两侧施加载荷,在应变敏感区就会产生比较均匀的剪切应力,同时,在销轴1的端部设置端部轴向孔11,在端部轴向孔11的内周壁上设置内壁环形凹槽13,再将应变全桥电路安装在内壁环形凹槽13的侧壁上,对剪切应力进行测量,应变分布从销轴1中心向外呈递减,即更靠近销轴1外周壁应变敏感度更弱,为了获得更加精准的销轴1受力情况,将应变全桥电路设置在更靠近销轴1中心的位置处,使得销轴传感组件能测量到更加准确的铰点力,如此在解析应变全桥电路的输出信号值与销轴1上的载荷大小、载荷方向的关系时,能更加准确的反应销轴1的实际载荷情况。
另一方面,在采用销轴传感组件的信号处理方法时,还可通过让应变敏感区结构堆成,来消除可能在销轴1上出现的偏心载荷,来使得销轴传感组件的信号案处理结果更加准确。例如,将外壁环形凹槽12与内壁环形凹槽13沿径向对齐,将端部轴向孔11设置为与销轴1同轴,使得应变敏感区结构对称,而将端部轴向孔11形成为轴向向外开口的盲孔或通孔,也同样是为了获得结构对称的应变敏感区。
除此之外,外壁环形凹槽12包括设置在第一端部的第一外壁环形凹槽121和设置在第二端部的第二外壁环形凹槽122,内壁环形凹槽13包括设置在第一端部的第一内壁环形凹槽131和设置在第二端部的第二内壁环形凹槽132,第一内壁环形凹槽131和第二内壁环形凹槽132中均设有应变全桥电路。第一内壁环形凹槽131和第二内壁环形凹槽132相对于销轴1的轴向中心对称布置。
本发明提供一种销轴传感组件测量方法,销轴传感组件包括销轴1,销轴1上设置有应变全桥电路,测量方法包括:为销轴1的底部提供支撑;向销轴1两端分别施加载荷,两处载荷以销轴轴线方向上的中心线相对称且相等;转动销轴1;获取应变全桥电路所输出的输出信号;根据上述的销轴传感组件的信号处理方法,处理输出信号,获得销轴传感组件所受合力矢量。其中,可以选择通过软轴套与销轴1配合,同时采用简支梁结构为销轴1的底部提供支撑,向销轴1两端分别施加载荷,两处载荷以销轴轴线方向上的中心线相对称且相等,继而在销轴上形成应变敏感区,应变全桥电路设置在应变敏感区内,转动销轴,应变全桥电路输出信号,继而采用上述的销轴传感组件的信号处理方法,对该输出信号进行处理,最终获得销轴传感组件所受合力矢量,销轴传感组件的测量方法的技术效果请参见销轴传感组件的信号处理方法,在此不再赘述。
需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本说明书中各实施例采用递进方式描述,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或相似部分互相参见即可。
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,在其他实施例中实现。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 (12)

1.一种销轴传感组件的信号处理方法,所述销轴传感组件包括销轴(1),所述销轴(1)上设置有应变全桥电路,其特征在于,所述信号处理方法包括:
解析所述应变全桥电路的输出信号值与所述销轴(1)上的载荷大小、载荷方向的关系;
构建所述应变全桥电路的输出信号与所述载荷大小、所述载荷方向的关系模型;
获取销轴(1)的转动角度,根据所述关系模型和所述销轴(1)的转动角度,计算所述销轴传感组件所受合力矢量。
2.根据权利要求1所述的销轴传感组件的信号处理方法,其特征在于,
解析所述应变全桥电路的输出信号值与所述销轴(1)上的载荷大小、载荷方向的关系包括:
向所述销轴(1)施加不同的额定已知载荷,测量位于销轴(1)的第一端部处应变全桥电路的输出信号值,以及位于销轴(1)的第二端部处的应变全桥电路的输出信号值。
3.根据权利要求2所述的销轴传感组件的信号处理方法,其特征在于,
所述销轴(1)的第一端部处应变全桥电路的输出信号值包括:
第一输出信号值
Figure FDA0003780276030000011
所述第一输出信号值
Figure FDA0003780276030000012
由所述第一端部处的水平桥路输出;
第二输出信号值
Figure FDA0003780276030000013
所述第二输出信号值
Figure FDA0003780276030000014
由所述第一端部处的垂直桥路输出;
所述销轴(1)的第二端部处的应变全桥电路的输出信号值包括:
第三输出信号值
Figure FDA0003780276030000021
所述第三输出信号值
Figure FDA0003780276030000022
由所述第二端部的水平桥路输出;
第四输出信号值
Figure FDA0003780276030000023
所述第四输出信号值
Figure FDA0003780276030000024
由所述第二端部的垂直桥路输出。
4.根据权利要求3所述的销轴传感组件的信号处理方法,其特征在于,
所述关系模型包括:
第一关系模型,所述第一关系模型通过第一函数关系构建,所述第一函数关系为:
Figure FDA0003780276030000025
第二关系模型,所述第二关系模型通过第二函数关系构建,所述第二函数关系为:
Figure FDA0003780276030000026
其中,θ为第一端部的载荷方向,FL为第一端部处载荷大小;KL1为第一标定参数,KL2为第二标定参数。
5.根据权利要求4所述的销轴传感组件的信号处理方法,其特征在于,
所述关系模型包括:
第三关系模型,所述第三关系模型通过第三函数关系构建,所述第三函数关系为:
Figure FDA0003780276030000027
第四关系模型,所述第四关系模型通过第四函数关系构建,所述第四函数关系为
Figure FDA0003780276030000028
其中,γ为第二端部的载荷方向,FR为第二端部处载荷大小;KR1为第三标定参数,KR2为第四标定参数。
6.根据权利要求1~5任一项所述的销轴传感组件的信号处理方法,其特征在于,
所述销轴(1)自身转动角度为销轴(1)基准面与全局地面坐标系水平夹角β。
7.根据权利要求6所述的销轴传感组件的信号处理方法,其特征在于,
根据F=[FLcos(θ+β),FLsin(θ+β)]+[FRcos(γ+β),FRsin(γ+β)]计算所述销轴传感组件所受合力矢量,其中,F为销轴传感组件所受合力矢量。
8.一种销轴传感组件的信号处理系统,其特征在于,所述系统包括:
第一解析模块(100),用于解析所述应变全桥电路的输出信号值与所述销轴(1)上的载荷大小、载荷方向的关系;
第一构建模块(200),用于构建所述应变全桥电路的输出信号与所述载荷大小、所述载荷方向的关系模型;
第一计算模块(300),用于通过所述关系模型和销轴(1)自身转动角度,计算所述销轴传感组件所受合力矢量。
9.根据权利要求8所述的销轴传感组件的信号处理系统,其特征在于,
所述第一解析模块(100)包括:
第一测量单元(101),用于当向所述销轴(1)施加不同的额定已知载荷,用于测量位于销轴(1)的第一端部处应变全桥电路的输出信号值;
第二测量单元(102),用于当向所述销轴(1)施加不同的额定已知载荷,用于测量位于销轴(1)的第二端部处的应变全桥电路的输出信号值。
10.一种销轴传感组件的信号处理装置,其特征在于,所述装置包括销轴传感组件,
以及如权利要求8或9任一项所述的销轴传感组件的信号处理系统。
11.根据权利要求10所述的销轴传感组件的信号处理装置,其特征在于,
所述销轴传感组件包括:
销轴(1),所述销轴(1)的端部设有端部轴向孔(11)且端部外周壁上设有用于形成应变敏感区的外壁环形凹槽(12),所述端部轴向孔(11)的内周壁设有内壁环形凹槽(13);和
应变全桥电路,用于检测所述销轴(1)的载荷并安装于所述内壁环形凹槽(13)中。
12.一种销轴传感组件的测量方法,其特征在于,所述销轴传感组件包括销轴(1),所述销轴(1)上设置有应变全桥电路,所述测量方法包括:
为销轴(1)的底部提供支撑;
向销轴(1)两端分别施加载荷,两处载荷以销轴轴线方向上的中心线相对称且相等;
转动销轴(1);
获取所述应变全桥电路所输出的输出信号;
根据权利要求1至7任一项所述的销轴传感组件的信号处理方法,处理输出信号,获得销轴传感组件所受合力矢量。
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