基于灵敏度变化机理的双传感器称重系统在位标定方法

摘要

称重系统传感器安装完成后,会由于传感器安装面的形位误差使得传感器受力面不一定水平,对于所承受的重力或出现偏载,灵敏度系数安装前后不再相同,一般需在位标定后方可使用.对于双传感器系统,由于各传感器安装情况不同,灵敏度系数不仅安装前后不同,而且彼此也不相同;另一方面,由于标定时加载重心位置有一定随机性,不能保证两传感器的平均受力,因而加载重量未知.偏载和加载位置随机性相互作用,使得双传感器系统灵敏度系数标定变得困难.目前,常用方法是在处理电路上附加电位器等元件,通过改变原信号放大倍数使各路灵敏度相同,然后再加载标准重量完成标定.该方法需改变原电路,可能带来未知的影响,而且对于集成型的处理电路难以实现.针对上述问题,建立了传感器受力模型,通过受力分析明确偏载和重心位置变化对灵敏度系数的影响机理;推导了灵敏度标定算法,将双传感器系统灵敏度系数分解为耦合系数和转换系数两部分,标定时用同一标准重物在不同位置加载两次,即可完成在位标定,解决了双传感器系统灵敏度系数的标定问题,保证偏载情况下系统的测量精度.经实验验证,该方法不改变原测量电路和机械结构,标定后系统误差小于0.03％.