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校正双轴力传感器串扰

双轴力传感器引脚设计用于需要测量相对于 X 轴和 Y 轴的不同角度施加的力 (Pr) 的应用。应用通常包括 U 形销或滑轮销安装,如下所示。当以任意角度施加力时,应变仪会测量 X 和 Y 方向上的力分量。理想情况下,X 轴和 Y 轴的应变计读数值始终与任意施加力角度成几何比例。然而,典型的传感器系统测量结果可能会因称为串扰的情况而发生变化。

 

由于传感器主体和仪表安装的物理限制,串扰是不可避免的。无论制造商如何,这在所有双轴力传感器上都是典型的。每个传感器中的串扰量都会有所不同,并且是独特的,具体取决于难以控制甚至不可能控制的几个因素。更复杂的是,目标安装条件与制造设施的条件可能具有大于可接受的差异,无论尽最大努力最小化差异。双轴传感器制造商有时会花费昂贵的努力来尽量减少串扰的影响。不幸的是,这些努力根本无法预测目标应用程序中将遇到的未知差异。

Pr=√( &〖Px〗^2+〖Py〗^2 ) 我处理 Bi-Axial Pin (无串扰)

Pr≠√( &〖Px〗^2+〖Py〗^2 ) 典型双轴引脚(有串扰)

为了减少串扰的影响,数学校正是更好、更完整的方法。使用一组固定方程、校准常数和应变计读数来计算校正。

串扰校准是在理想条件下在制造工厂进行的。校准生成工厂校准常数。系统安装后,还建议进行就地系统校准。这将生成一组新的校准常数。然后将使用新的就地校准常数代替工厂校准常数,因为它们已根据安装的实际条件进行了改进。幸运的是,就地校准不受工厂校准期间使用的相同角度和力测量要求的限制。

应用时,数学校正以校正单位圆的形式提供最佳可能的测量(对于零刻度和满刻度之间的负载,范围分别在 0 和 1 之间)。此外,校正提供了更准确的施力角度。

校正后的应变计测量结果与传感器成几何比例。要计算以载荷单位表示的合力分量,只需将修正后的单位圆的大小乘以满量程载荷即可。如果需要,可以使用简单的几何方程在圆柱坐标和笛卡尔坐标之间进行转换。

使用此方法更新的就地校准将提高旧/现有装置读数的准确性。此外,还可以定期就地重新校准。

由于技术成本低且易于使用,因此建议采用自动化串扰校正。如需了解更多信息、现场校准支持或串扰校正自动化方面的帮助,请联系 Strainsert。