CN204758211U - 力传感器快速校核系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及零件疲劳度试验技术领域，尤其涉及一种在零件疲劳度试验对数据采集通道进行监控的力传感器快速校核系统，包括力传感器、力传感器快速校核装置和与力传感器连接的力传感器数据采集模块，力传感器内部设有桥式电路，桥式电路包括组成相邻桥臂的第一应变片和第二应变片，力传感器快速校核装置包括校核电阻和与校核电阻连接的选择开关，校核电阻通过选择开关与第一应变片或第二应变片并联。本系统通过选择开关在两个应变片之间分别并联电阻，来模拟应变片在拉力和压力状态下的阻值变化，并联电阻后通过监控力传感器数据采集模块采集到的力数据是否为恒定数据，即可判别数据采集通道是否发生异常，从而保证试验的顺利进行。

Description

力传感器快速校核系统

技术领域

本实用新型涉及零件疲劳度试验技术领域，尤其涉及一种在零件疲劳度试验对数据采集通道进行监控的力传感器快速校核系统。

背景技术

汽车底盘零部件疲劳试验是利用施力作用桶根据试验规范的施力大小和施力方向，按照一定施力频率对汽车底盘零件形成冲击力，检测汽车零件疲劳断裂现象。零部件疲劳试验周期一般在90天以上，在50万次的零部件疲劳试验过程中力传感器的电缆、接头等零件也在作用桶冲击运动过程也一起做疲劳运动，试验过程中经常会出现信号线接触不良，测量力发生漂移等现象，因力传感器检查信号失真，造成试验数据的偏差。如不对数据采集通道进行监控会影响整个数据的真实性和试验的有效性，很容易造成三个月长时间的试验失败，影响整车试验项目的进度。如果每天要将力传感器拆卸下来标定又费时费力，影响工作效率。为保证试验的效率与准确性，需要找到一个简便有效的方法对数据采集通道进行监控。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种能够对数据采集通道进行监控，保证试验顺利进行的力传感器快速校核系统。

本实用新型的技术方案是：一种力传感器快速校核系统，包括力传感器、力传感器快速校核装置和与力传感器连接的力传感器数据采集模块，所述力传感器内部设有桥式电路，所述桥式电路包括组成相邻桥臂的第一应变片和第二应变片，所述力传感器快速校核装置包括校核电阻和与校核电阻连接的选择开关，所述校核电阻通过选择开关与第一应变片或第二应变片并联。

进一步的，所述桥式电路包括四个节点a、b、c、d，所述桥式电路的四个桥臂为连接在节点b、c间的第一应变片、连接在节点b、d间的第二应变片、连接在节点a、c间的电阻R1和连接在节点a、d间的电阻R2，所述校核电阻一端与节点b连接，另一端通过选择开关与节点c或d连接，所述力传感器数据采集模块设有Al+、Al-、Mes+、Mes-端口，所述节点a、b、c、d分别与Al+、Al-、Mes+、Mes-端口对应连接。

本实用新型的有益效果是：本系统通过选择开关在两个应变片之间分别并联电阻，来模拟应变片在拉力和压力状态下的阻值变化，并联电阻后通过监控力传感器数据采集模块采集到的力数据是否为恒定数据，即可判别数据采集通道是否发生异常，从而保证试验的顺利进行，避免不必要的资源浪费。

附图说明

图1为力传感器原理图；

图2为本实用新型原理图；

图3为本实用新型连接原理图；

图中：1—第一应变片，2—第二应变片，3—校核电阻，4—选择开关，5—力传感器，6—力传感器快速校核装置，7—力传感器数据采集模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

力传感器的工作原理：力传感器5在拉力或压力的作用下，电阻应变片(第一应变片1或第二应变片2)产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在应变片上的电压发生变化。如图1所示，力传感器5内部是由第一应变片1、第二应变片2和两个电阻组成的电桥结构，在a、b两点间加10v直流激励电压Vi，在不同的拉力和压力下由于应变片的阻值产生变化，在c、d两点测得的电压也会发生变化，反过来我们通过测得的电压值就能推算出拉力和压力的大小。应变式的力传感器5在直接电压激励条件下，输出的信号是mv级的电压信号，这个应变片的电阻变化通过桥式电路放大输出信号。原则上，这个信号在特定的条件下(固定的传感器灵敏度S固定、固定的供电电压)与受到的有效拉力和压力成正比。假设一个力传感器5的额定载荷为F，灵敏度为S，在供电电压Vi的激励下，无载荷的时候零点输出为Vo，在一个有效拉力f作用下，输出电压信号为Vf，那么这个有效拉力和压力可以用下面的公式计算得到：

f＝[F/(Vi*S)]*(Vf-Vo)

即，一个固定的电压信号Vf对应一个固定的力信号f。

如图2和3所示，本实用新型包括包括力传感器5、力传感器快速校核装置6和力传感器数据采集模块7，力传感器5内部设有桥式电路，桥式电路包括四个节点a、b、c、d，桥式电路的四个桥臂为连接在节点b、c间的第一应变片1、连接在节点b、d间的第二应变片2、连接在节点a、c间的电阻R1和连接在节点a、d间的电阻R2。力传感器快速校核装置6包括校核电阻3和与校核电阻3连接的选择开关4，校核电阻3一端与节点b连接，另一端通过选择开关4与节点c或d连接。力传感器数据采集模块设有Al+、Al-、Mes+、Mes-端口，节点a、b、c、d分别与Al+、Al-、Mes+、Mes-端口对应连接。通过在应变片的两端并联一个固定的电阻，来模拟应变片在拉和压力状态下的阻值的变化(如附图2)。通过切换选择开关4，可以将校核电阻3并联在第一应变片1的b、c间，得出力数据x，也可以将校核电阻3并联在第二应变片2的b、d间，得出力数据y。由于一个固定的电压信号Vf对应一个固定的力信号f，因此在数据采集通道正常时，力数据x和y应该为两个恒定不变的值，倘若力数据x和/或y不是恒定不变的值，则说明数据采集通道异常，需要停止试验对测量通道进一步检查。整个校核检测的测试过程不超过一分钟，在每天对汽车零部件裂纹检查时做一次传感器校核监控检查，即可以效杜绝因为传感器的数据采集通道信号失真影响试验的有效性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种力传感器快速校核系统，其特征在于：包括力传感器(5)、力传感器快速校核装置(6)和与力传感器(5)连接的力传感器数据采集模块(7)，所述力传感器(5)内部设有桥式电路，所述桥式电路包括组成相邻桥臂的第一应变片(1)和第二应变片(2)，所述力传感器快速校核装置(6)包括校核电阻(3)和与校核电阻(3)连接的选择开关(4)，所述校核电阻(3)通过选择开关与第一应变片(1)或第二应变片(2)并联。

2.如权利要求1所述的一种力传感器快速校核系统，其特征在于：所述桥式电路包括四个节点a、b、c、d，所述桥式电路的四个桥臂为连接在节点b、c间的第一应变片(1)、连接在节点b、d间的第二应变片(2)、连接在节点a、c间的电阻R1和连接在节点a、d间的电阻R2，所述校核电阻(3)一端与节点b连接，另一端通过选择开关与节点c或d连接，所述力传感器数据采集模块(7)设有Al+、Al-、Mes+、Mes-端口，所述节点a、b、c、d分别与Al+、Al-、Mes+、Mes-端口对应连接。