力传感器标定及称重实验
称重传感器检定分度数公式
称重传感器检定分度数公式
称重传感器检定分度数的公式可以通过以下步骤计算得出：
步骤1，首先，需要明确称重传感器的额定负荷（通常以N或
kg为单位）和其标定灵敏度（通常以mV/V为单位）。
步骤2，然后，计算称重传感器的理论分度数。
理论分度数可
以通过以下公式计算得出，理论分度数 = 额定负荷 / 标定灵敏度。
步骤3，接下来，进行实际的检定操作。
在检定过程中，需要
施加一系列已知负荷到传感器上，记录传感器输出的电压值。
步骤4，根据实际检定得到的数据，计算实际分度数。
实际分
度数可以通过以下公式计算得出，实际分度数 = 施加负荷 / 传感
器输出的电压值。
步骤5，最后，比较理论分度数和实际分度数的差异，以评估
传感器的准确性和精度。
需要注意的是，在实际应用中，还需要考虑一些修正因素，例
如温度、非线性误差等，以确保称重传感器的准确性和可靠性。
因此，在进行检定分度数时，建议结合实际情况进行综合评估和修正。
称重传感器校准规范
称重传感器校准规范一、称重传感器校准的目的1、确保称重传感器的准确性；2、确保称重传感器的稳定性；3、确保称重传感器的可靠性；4、确保称重传感器的安全性。
二、称重传感器校准的前提条件1、称重传感器的安装位置要正确；2、称重传感器的安装螺栓要紧固；3、称重传感器的电源要稳定；4、称重传感器的接线要正确；5、称重传感器的环境温度要稳定；6、称重传感器的温度补偿要正确；7、称重传感器的电源电压要稳定；8、称重传感器的线路电阻要正常；9、称重传感器的负载要稳定；10、称重传感器的振动要小；11、称重传感器的湿度要稳定；12、称重传感器的静电场要小；13、称重传感器的磁场要小；14、称重传感器的电磁干扰要小；15、称重传感器的机械损坏要小。
三、称重传感器校准的步骤1、准备校准器：校准器是称重传感器校准的重要工具，它的精度要高于称重传感器的精度，一般使用精度高于0.1%的校准器；2、安装校准器：将校准器安装在称重传感器上，确保校准器与称重传感器之间没有任何隔离，并确保校准器与称重传感器之间的接触是牢固的；3、检查校准器：检查校准器的精度，确保其精度高于称重传感器的精度；4、检查环境条件：检查称重传感器的安装位置、电源、接线、环境温度、温度补偿、电源电压、线路电阻、负载、振动、湿度、静电场、磁场、电磁干扰等，确保所有条件符合要求；5、校准：将校准器的输出值调整到称重传感器的输出值，并记录校准器的输出值；6、检查校准结果：检查称重传感器的输出值，确保与校准器的输出值一致；7、记录校准结果：记录称重传感器的校准结果，包括校准日期、校准器精度、校准器输出值、称重传感器输出值等；8、拆卸校准器：拆卸校准器，将其安全存放；9、检查称重传感器：检查称重传感器的输出值，确保与校准器的输出值一致；10、称重传感器校准完毕：称重传感器校准完毕，可以正常使用。
四、称重传感器校准的注意事项1、称重传感器校准前，应先检查称重传感器的安装位置、电源、接线、环境温度、温度补偿、电源电压、线路电阻、负载、振动、湿度、静电场、磁场、电磁干扰等，确保所有条件符合要求；2、称重传感器校准时，应使用精度高于0.1%的校准器，并确保校准器与称重传感器之间没有任何隔离，并确保校准器与称重传感器之间的接触是牢固的；3、称重传感器校准完毕后，应检查称重传感器的输出值，确保与校准器的输出值一致；4、称重传感器校准完毕后，应记录称重传感器的校准结果，包括校准日期、校准器精度、校准器输出值、称重传感器输出值等；5、称重传感器校准完毕后，应定期检查称重传感器的输出值，确保与校准器的输出值一致；6、称重传感器校准完毕后，应定期检查称重传感器的安装位置、电源、接线、环境温度、温度补偿、电源电压、线路电阻、负载、振动、湿度、静电场、磁场、电磁干扰等，确保所有条件符合要求；7、称重传感器校准完毕后，应定期检查校准器的精度，确保其精度高于称重传感器的精度；8、称重传感器校准完毕后，应定期检查称重传感器的机械损坏，确保其不会影响称重传感器的准确性和稳定性；9、称重传感器校准完毕后，应定期检查称重传感器的安全性，确保其能够正常使用。
生物医学传感器实验报告.
综合实验报告学院医学工程学院实验名称生物医学测量与传感器综合实验专业班级学生姓名学号指导教师成绩实验一应变片单臂特性实验一、实验目的：了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。
二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：ΔR/R=Kε；式中ΔR/R为电阻丝的电阻相对变化值，K为应变灵敏系数，ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化。
金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，用它来转换被测部位的受力大小及状态，通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化，对单臂电桥而言，电桥输出电压，U01=EKε/4。
（E为供桥电压）。
三、实验步骤：1位数显万用表2kΩ电阻档测量所有1、在应变梁自然状态（不受力）的情况下，用42应变片阻值；在应变梁受力状态（用手压、提振动台）的情况下，测应变片阻值，观察一下应变片阻值变化情况(标有上下箭头的4片应变片纵向受力阻值有变化；标有左右箭头的2片应变片横向不受力阻值无变化，是温度补偿片)。
如下图1—6所示。
2、差动放大器调零点：按图1—7示意接线。
将F／V表的量程切换开关切换到2V档，合上实验箱主电源开关，将差动放大器的拨动开关拨到“开”位置，将差动放大器的增益电位器按顺时针方向轻轻转到底后再逆向回转半圈，调节调零电位器，使电压表显示电压为零。
差动放大器的零点调节完成，关闭主电源。
图1—7 差放调零接线图3、应变片单臂电桥特性实验：⑴将主板上传感器输出单元中的箔式应变片(标有上下箭头的4片应变片中任意一片为工作片)与电桥单元中R1、R2、R3组成电桥电路，电桥的一对角接±4V直流电源，另一对角作为电桥的输出接差动放大器的二输入端，将W1电位器、r电阻直流调节平衡网络接入电桥中(W1电位器二固定端接电桥的±4V电源端、W1的活动端r电阻接电桥的输出端)，如图1—8示意接线(粗细曲线为连接线)。
称重传感器测试结果处理与误差计算
Dmax Dmin 19000 1000 v＝ 6kg nmax 3000
式中： Dmax－称重传感器测量范围的最大载荷（kg） Dmin－称重传感器测量范围的最小载荷（kg） nmax－称重传感器测量范围能被分成的最大分 度数。
（
）
0 5‘30 9975 6’00
（
）
0 9976 14’3 0 15‘0 0 15’3 0 16’0 0 16‘3 0
（
）
0 9977 23’3 0 34‘0 0 24’3 0 25‘0 0 25’3 0
（
） （
0 9976
）
0 2 4 3 3
24975 6‘30 49967 7’00 99985 7‘30
50018 100042 150080 200095
0.33
0.50 0.63 1.02 1.00
24993
49995 99996 150025 200037
0.20
0.12 -0.13 0.10 0.03
0.35
0.70 0.70 1.05 1.05
Emax：20000 kg nmax：3000 转换系数f：60.01849 vmax：6 kg PLC：0.7 表D.3 重复性误差（ER）计算
称重传感器 测试结果处理与误差计算
中国运载火箭技术研究院
刘九卿
一、称重传感器某些定义及参数图解
水平中心线上面的术语是设计称重传感器时确定的 参数，水平中心线下面的术语是与称重传感器的使用条 件或试验条件相关的可变参数。
最小静负荷Emin 最大测量范围 空荷0 安全极 测量范围 最小载荷Dmin 最大载荷Dmax 限载荷 最大秤量Emax
电子称的测量原理
电子称的测量原理电子称是一种常见的测量重量的设备，广泛应用于家庭、商业和工业领域。
它通过电子技术实现了快速、准确的重量测量，方便了人们的日常生活。
本文将介绍电子称的测量原理，并探讨其工作原理和测量精度。
一、工作原理电子称的测量原理基于压变传感器技术，即通过外部载荷的作用，压变传感器能够产生电阻变化，进而通过电子电路的处理获得重量信息。
压变传感器是电子称中最关键的部件，它通常由金属薄膜或硅片制成。
当物体放置在电子秤上时，物体的重力作用在传感器上产生一个压力，从而导致传感器发生形变。
这种形变会导致传感器中的电阻值发生变化。
二、测量过程电子称的测量过程可以分为几个步骤：传感器形变检测、电阻测量、电压输出和重量计算。
首先，当物体放置在电子秤上时，传感器会感受到物体的重量，并产生形变。
电子称的电路系统会监测传感器中的形变，并将其转换为电阻值的变化。
其次，电子称会通过电路系统测量传感器的电阻值。
通常采用的测量方法有恒流法和恒压法。
无论选用哪种方法，测量结果都会被转换为电压信号。
然后，电子秤的电路将电阻值转换成相应的电压值（通常采用模数转换器），并输出给显示屏进行展示。
最后，根据已知的电压和传感器的特征参数，电子秤的处理器可以准确计算出物体的重量，并在显示屏上显示出来。
三、测量精度电子秤的测量精度与多个因素相关，如传感器的特性、电路的质量和处理器的算法等。
首先，传感器的灵敏度和线性度是影响测量精度的重要因素。
传感器的灵敏度越高，对重量变化的响应越敏感，能够获得更准确的测量结果。
线性度则是指传感器对输入信号的线性变化程度，线性度越高，测量结果越准确。
其次，电路的质量和稳定性也对测量精度有重要影响。
电子称的电路需要具备高稳定性，以避免温度、电源等因素对测量结果的影响。
此外，电路中的模数转换器也需要具备高精度，以确保电压信号的准确转换。
最后，处理器的算法对测量精度起着决定性作用。
处理器需要根据传感器的特征参数和标定数据，采用合适的计算方法来准确计算出重量值。
电磁力称重传感器原理
电磁力称重传感器原理
电磁力称重传感器的工作原理是利用电磁感应定律，将测试物体施加的重力转化为电
磁力，再通过测量电磁力的大小来确定物体的重量。
具体的原理如下：
电磁力称重传感器由一个线圈和一个铁芯组成，线圈内通电产生电磁场，铁芯在电磁
场的作用下会受到一个向上的力，同时根据牛顿第三定律，铁芯也会给线圈产生一个向下
的反作用力。
如果重量为F的物体在铁芯上施加作用力，则铁芯会受到一个F的向上的力，线圈和
铁芯之间会有一个反作用力F'向下作用，这个反作用力为F'=kF，其中k是一个常数，称
为传感器的灵敏度系数。
当施加力加大时，铁芯会向线圈移动，导致磁通量发生变化，根据电磁感应定律，在
线圈中会产生一个感应电动势e，该电动势的大小与变化的磁通量和线圈匝数成正比。
根据欧姆定律，电流I=V/R，其中V为电压，R为线圈的电阻。
由于线圈中产生了一个感应电动势，根据基尔霍夫电压定律，电压V将分为两部分：一部分用于产生感应电动势，另一部分用于克服线圈内的电阻而形成的电流。
因此，感应电动势与I成正比，即e=kFI，其中k'是传感器的灵敏度系数，F为施加在物体上的重力。
通过测量感应电动势的大小，就可以确定物体的重量。
电磁力称重传感器可以广泛应用于生产和贸易中的称重领域，如压力控制、包装、运
输和货物配送，其优点是精度高、可靠性好，长期稳定性强，适用于超载和激烈运动的环
境下。
PVDF压电薄膜传感器的标定技术
PVDF压电薄膜传感器的标定技术PVDF压电薄膜传感器只能测量动态压力，因此我们要确定它的动态灵敏度系数。
本实验主要测试低应力下自制传感器的动态灵敏度，因此，采用落锤冲击装置对PVDF压电薄膜传感器进行标定实验。
一、落锤装置标定PVDF传感器的实验方案（一）实验原理PVDF压电薄膜传感器灵敏度标定装置是由标准压力传感器、PVDF压电薄膜传感器、1个2.2kg重锤（Ф60×100）、1个1mL油缸、1个油缸活塞杆（Ф8×70）、1个活塞杆定位套、两台电荷放大器、一台示波器等组成。
该装置是利用重锤、活塞杆和油缸中的硅油相互作用过程中形成毫秒量级的动态压力扰动，压力波形接近半个正弦波，在记录仪器中可以获取标准压力传感器的输出信号和被标压力传感器的输出信号，经数据处理后可以得到被标压力传感器的灵敏度和非线性误差水平，实现PVDF压电薄膜传感器的标定。
PVDF压电薄膜传感器灵敏度标定装置的主要参数如下：重锤质量约为M2=2200g，此值是设计与调试中主要控制参数之一；重锤最大落高约为hmax≈1300mm；重锤最大打击速度约为umax=（2ghmax）0.5=5m/s，此值是设计与调试中主要控制参数之一；油缸中硅油质量约为M1=1.2g，此值是设计与调试中主要控制参数之一；因为本实验需要的压力不高，所以直接手动用落锤打击产生超压。
（二）实验装置实验使用的实验装置主要由标准压力传感器、PVDF压电薄膜传感器、落锤冲击装置、两台电荷放大器、一台示波器。
（1）标准压力传感器。
我们采用比较测试法对PVDF压电薄膜传感器进行标定实验，对自制传感器和标准传感器输入相同的激励信号，通过测量它们的输出信息，比较两个传感器输出的电压波形，计算出PVDF压电薄膜传感器的灵敏度，其中标准传感器的灵敏度为2.436pc/bar。
（2）落锤装置。
落锤装置是由1个2.2kg重锤（Ф60×100）、1个1mL油缸、1个1.5m长圆筒式滑轨、1个油缸活塞杆（Ф8×70）、1个活塞杆定位套组成的。
传感器实验指导书
4 传感测试技术基础实验4.1概述传感器也称为探测器、变换器或变送器，是能够把自然界的各种物理量和化学量转变为电信号再经过电子电路、仪器仪表或计算机进行处理，从而对这些量进行检测和控制。
传感器测试技术也称为非电量电测技术。
在机械量测量中，非电量被测参数主要有：位移、速度、加速度、力、压力、扭矩、转速、应力、应变、声音、振动等等。
传感器种类繁多，千差万别。
一种传感器可以用来测量多种被测量，一种被测量也可以用多种不同的传感器来测量。
通常传感器的分类可以用转换原理来分类，如电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器等等。
也可以按被测量来分类，如位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、压力传感器、扭矩传感器等等。
无论何种传感器，它作为测量与控制系统的首要环节，应能达到快速、正确、可靠并且经济地实现信息采集和转换的基本要求。
即：（1）传感器要有足够的容量——传感器的工作范围或量程足够大，具有一定的过载能力；（2）传感器要与系统匹配性好，灵敏度高——输出量与被测量之间具有确定的线形关系；（3）传感器反应速度快，工作可靠性好；（4）传感器适用性和适应性强——对被测对象影响小，内部噪声小又不易受干扰；（5）传感器精度适当，稳定性好——静态、动态响应要满足要求；（6）使用经济——成本底、寿命长。
（7）工程中要综合考虑上述要求，使用时应尽量满足上述要求。
[1]4.2 CSY系列传感器系统综合实验台4.2.1 CSY系列传感器系统综合实验台简介CSY系列传感器系统综合实验台为完全模块式结构，分主机和实验模块二部分。
主机由实验平台，传感器系统，交、直流信号源，温控电加热源，位移机构、振动机构、仪表显示、电动气压源、数据采集处理和通信系统（RS232接口）等组成。
实验模块有13个，每个包含一种或一类传感器及实验所需的电路和执行机构。
实验时模块可按实验要求灵活组合，仪器性能稳定可靠，方便实用。
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实验二 力传感器标定及称重实验
一.实验目的：
通过本实验让学生了解用应变片测力环制作电子秤进行物品称重，掌握对称重实验台进行定标和测量误差修正的方法。
二.实验内容和原理：
DRCZ ——A 型称重台由应变式传感器、底座、支架和托盘构成。
其中，力传感器由测力环和4个应变片构成的全桥电路组成。
当物料加到载物台后，4个应变片会发生变形，通过电桥放大后产生电压输出。
由于本称重实验台中采用的测力元件的非线性和惠斯通全桥放大电路的误差，加载的物料重量与输出的电压不能保证严格的线性关系。
为提高测量精度，称重实验台使用前可用标准砝码对其进行标定，得到物料重量与输出电压的关系曲线。
实际使用时将测量电压按该曲线反求出实际重量就可以了。
力传感器工作原理简介
电阻应变计是利用物体线性长度发生变形时其阻值会发生改变的原理制成的，其电阻丝一般用康铜材料，它具有高稳定性及良好的温度、蠕变补偿性能。
测量电路普遍采用惠斯通电桥。
三.实验仪器和设备
1. DRVI 可重组虚拟实验开发平台
1套 2. 蓝津数据采集仪（DRDAQ-EPP2）
1套 3. 开关电源（DRDY-A ）
1套 4. 称重台（DRCZ-A ）
1个
四.实验报告要求
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