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随着高新技术的发展及数以亿计的负荷传感器的产量,使得传统力标准机在性能上已经远远不能适应新的需求。杠杆式力标准机因结构简单、操作方便、力值精度高、成本低等优点,受到广大力传感器生产厂家及军事企业的青睐。在当今科技飞速发展的时代背景下,汽车的安全性、操控性及排放是人们主要关注的话题,力传感器的精度直接影响着汽车动力系统和安全系统的控制,但由于现在的杠杆式力标准机效率比较低、成本相对较高、结构复杂,所以研究高精度、成本低、结构优化、高效率的杠杆式力标准机是必要的。传统杠杆式力标准机均为单杠杆式结构,原理是支点位于杠杆中间,砝码和作用力点各固定在杠杆一端不动,即系统的杠杆比恒定,通过改变砝码系统的质量来改变作用力点的作用力大小。本文基于杠杆原理和变臂比杠杆式力标准机的基础上,设计一款以双杠杆为基础结构的力标准机,原理是砝码质量固定不变,通过改变砝码在杠杆上的位置来改变杠杆比,从而改变作用力大小,设备系统确定唯一零点,与放置在工作台上的传感器重量无关;该力标准机在与传动的标准机相比,简化了结构、提高了试验效率、降低了劳动强度和原材料成本。在双杠杆式结构的基础上,讨论了提高力标准机的精度措施,并建立了力标准机的动力学模型:标码加载的动力学模型和动横梁平衡主杠杆模型;实现了力标准机的结构。根据双杠杆式结构介绍了力标准机的力值加载原理,利用标码在主杠杆的位置对传感器施加不同的力值,通过动横梁的移动平衡主杠杆,实现力值的加载。根据力标准机的加载原理设计了电控系统,力标准机中标码的位置精确控制和动横梁的速度控制均采用全数字伺服控制系统,系统的核心为6050智能电机控制卡;利用编码器实时反馈标码的位置;LVDT差动变压器实时监测主杠杆的平衡状态,利用数据采集表ADAM-4017将LVDT差动变压器的电压信号实时转换为数字信号,将数字信号和脉冲反馈给计算机,经过算法处理,实现位置精确控制和恢复主杠杆的平衡;件平台设计了力标准机的控制软件,用户可根据软件界面上的提示自行输入和操作,而且可以根据反馈信息判断力标准机的工作状态及出现的故障,软件对采集的数据进行复杂的处理,并调用Microsoft Excel打印试验报表。在上述工作完成的基础上,对不同规格的压力传感器进行试验标定,根据实验结果判断力标准机的性能指标;安装阻尼减振装置,对力标准机做无阻尼和有阻尼减振装置试验,采集试验数据,分析阻尼减振装置对试验结果的影响;利用铜柱的塑性变形,对铜柱进行施压试验,检定力标准机的重复性。