称重传感器参数标定一体化关键技术及设备研究

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称重传感器生产厂商在称重传感出厂前会对称重传感器进行参数标定,检测出厂产品的质量是否达标,验证称重传感器生产厂商制作产品的质量,而检测标定装置的性能好坏直接影响到工厂的生产效率和产品的综合性能。本课题以工厂中现有的称重传感器检测装置为研究对象,针对现有称重传感器检测装置中在对传感器参数进行标定时存在多次装夹而导致检测误差较大以及加载稳定性差等缺点,结合原有的各个检测装置的优点,设计出一种新型的称重传感器参数标定一体化设备,将称重传感器在同一标定环境下多个技术参数集中标定,实现一次装夹便可完成多个技术参数的标定,降低了称重传感器多次装夹时产生误差以及称重传感器参数分别标定时运往不同车间进行标定时的物流时间等问题,提高工厂的生产标定效率。论文主要工作如下:(1)分析了称重传感器各个参数的标定步骤及工艺流程,同时以L6N系列称重传感器为例,分析了四角误差和蠕变误差产生原因和误差修正补偿方法,利用Matlab建立了GA-BP数字化误差补偿模型,降低了称重传感器非线性误差。(2)针对工厂现有称重传感器检测装置出现的问题,提出称重传感器参数标定一体化设备的方案设计。将设备加载机构固定,通过移动传感器及托盘的位置来实现四角误差检测,解决了原有设备加载装置在加载过程中移动导致砝码组摇摆;移动平台采用伺服电机并联驱动方式,能够精准稳定的快速定位,提升标定设备的标定效率及精度。(3)为验证所设计的称重传感器参数标定一体化设备能否达到实际工作需求,利用有限元数值计算方法对设备的主要零部件进行强度分析,以保证设备在使用过程中能够稳定运行;同时对称重传感器的弹性元件进行结构优化,以提高了称重传感器的检测精度和灵敏度。(4)利用Lab VIEW软件建立标定设备测试系统界面,实现设备检测过程中信号采集、数据保存处理。控制系统主要对传感器主要性能参数进行标定,包括线性度、重复性、蠕变误差等基本参数检测同时还包括平行梁结构传感器独有的四角误差检测。
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