称重传感器静态标定系统方案
传感器标定实验方案
传感器标定实验方案
传感器标定实验方案主要包括以下步骤：
1. 实验准备：准备好需要标定的传感器设备，以及标定所需的辅助设备和工具，如计算机、数据采集卡、标定板等。
2. 确定标定参数：根据传感器的工作原理和应用需求，确定需要标定的参数，如灵敏度、非线性误差、温度漂移等。
3. 搭建标定系统：将传感器与数据采集卡连接，将标定板放置在传感器的测量范围内，确保传感器与标定板之间的距离和角度等条件满足标定要求。
4. 数据采集：通过数据采集卡采集传感器输出的原始数据，同时记录标定板的真实值，可以使用不同的标定板数据，以覆盖不同工作范围和条件。
5. 数据处理：对采集到的数据进行处理，包括滤波处理、数据对齐、数据校正等，得到传感器的标定数据。
6. 标定方法选择：根据传感器的特性和标定参数的要求，选择合适的标定方法，如线性回归、多项式拟合、曲线拟合等。
7. 标定曲线拟合：对处理后的数据进行曲线拟合，得到传感器的标定曲线，可以使用数学工具或专业的标定软件进行拟合。
8. 标定结果评估：对标定曲线进行评估，包括拟合误差、残差分析等，判断标定结果的精度和可靠性。
9. 标定参数提取：从标定曲线中提取所需的标定参数，如灵敏度、偏移量、非线性误差等。
10. 标定结果验证：使用独立的测试数据对标定结果进行验证，评估标定结果的准确性和稳定性。
11. 标定报告撰写：根据实验结果撰写标定报告，包括实验目的、实验过程、数据处理方法、标定结果和分析等内容。
12. 标定结果应用：将标定结果应用到实际工程中，对传感器的测量数据进行修正和校准，提高传感器的测量精度和可靠性。
测试信号实验——电子秤标定报告
静态标定实验报告一、实验目的1、了解电子称的称重原理；2、掌握测试系统的定标方法；3、掌握测试系统静态特性的分析方法。
二、实验原理1.称重原理: 利用传感器的应变特性, 传感器将感受到的力或力矩的变化转变成变化的模拟信号。
该模拟信号经放大调理电路, 再经采样转变成便于计算机处理的数字信号, 由CPU运算后, 根据键盘指令及程序将结果输出到显示器上。
2、在一定的标准条件下, 采用一定等级的标定设备对测试系统进行多次往复测试的过程通过对系统的静态测试, 得到输出量与输入量的函数关系。
三、实验步骤1、将电子称、电源和万用表连接成测试系统；接通电源后, 预热1分钟, 然后进行预平衡调试, 并使得在无外加载荷的情况出为0；按从小到大的顺序逐步加载荷, 共10级, 利用示波器和数字表读出输出电压信得到加载过程结果；然后, 从大到小, 逐级卸载, 直至为空载, 利用数字万用表读出输出电压信号加到卸载过程结果；2、重复步骤3和4, 得到5组加、卸载结果；关闭电源, 拆卸连接线, 将相应实验器材放置原位。
四、实验仪器电子称1台万用数字表1个电源1台五、实验结果1.标定曲线的绘制①实验数据列表: 加卸载过程标定曲线:① 2.标定系数及标定误差计算标定系数:标定曲线的斜率即灵敏度为1K 3.2443Uk==②定误差:标定曲线表达式:① 3.测试系统误差计算：某物体质量m=2.431kg, 电子称示数mo=2.448kg, 电压值U=3.225。
②最小二乘误差:③滞误差:综合误差:直接代数和:方和根:4、软件实现结果：将质量用电压的函数表示, 在labview中编程, 框图如下图示：。
称重传感器的标定和测试
称重传感器的标定和测试为什么传感器要标定?传感器（Sensor）是一种常见的却又很重要的器件，它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。
对于传感器来说，按照输入的状态，输入可以分成静态量和动态量。
我们可以根据在各个值的稳定状态下，输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。
传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。
传感器的动态特性则指的是对于输入量随着时间变化的响应特性。
动态特性通常采用传递函数等自动控制的模型来描述。
通常，传感器接收到的信号都有微弱的低频信号，外界的干扰有的时候的幅度能够超过被测量的信号，因此只有标定后的传感器才可以确认它所输出的信号是否正常。
通过某些假设得出的这些计算公式，另外还有电阻应变计的特性、应力形式、材料特征以及机械加工的偏差都会导致计算结果的一定误差。
在批量制造称重传感器前，应制造几个样机进行组装、测试和标定。
在某些工业中，如航天工业也许只需要一次性的称重传感器，为决定其非线性、重复性和滞后等误差，在使用前对其进行标定是十分重要的。
当计算机被应用于数据处理时，非线性、零点漂移及灵敏度变化，是很容易修正的。
如果称重传感器在使用时要经历强烈的温度变化和外部附加载荷的影响，我们应进行试验并测量出这些影响量所造成的误差。
如果某部分结构（如接头、销子、压杆）用来测量或是被用作称重传感器时，标定和测试就尤为重要了。
celtron称重传感器设计包括许多方面，这里对其制造生产不予讨论，例如，需要对电阻应变计安装技术知识的全面了解，一些电阻应变计制造商提供技术资料的同时，还应提供电阻应变计安装的分类等。
例如：一个量程40吨的mettler toledo称重传感器(四线制),接入仪表,仪表输出0~10V电压信号进入PLC。
称重传感铭牌上说明的是40吨的，但是在仪表里面量程标定为30吨来使用，如果达到30吨仪表会输出6,7V信号，本来是40吨的传感器要把量程标定为30吨，防止称重中会出现瞬时冲量,大于30吨,长时间会损坏传感器,所以采用40吨的传感器,把量程标定为30吨。
静态称重测控系统设计
计算机控制系统课程设计静态称重测控系统设计学生姓名学院名称学号班级专业名称指导教师年月日摘要随着交通检查、超限治理和计重收费工作的不断深入，称重测控系统得到了越来越广泛的应用。
称重测控系统实际上就是一个信号转换和显示的系统。
当物品放到到称重平台上时，传感器把感受到的压力转换并输出电压模拟信号，经模/数转换（A/D变换）后就得到数字量的信号。
但是，数字量的信号并不是重物的实际重量值，它需要由数字量在单片机内部经过一系列的数据处理才能得到。
不仅如此，称重显示器的整个工作过程也都是在单片机的控制下有条不紊地进行。
近年来，随着大规模集成电路的飞速发展，单片机更加广泛的应用在各种智能化表中。
通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求，电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性。
本设计是基于单片机的称重仪，它的硬件电路设计包括单片机最小系统、A/D 转换器、称重传感器、LED显示电路、±5V稳压电源电路等几部分设计内容。
其中压力传感器输出响应的模拟电压信号，经过模/数转换（A/D变换）后就得到数字量D。
但是，数字量D并不是重物的实际重量值W，W 需要由数字量D在控制器内部经过一系列的运算——即数据处理才能得到。
关键字：称重；模拟信号；传感器；A/D转换器目录1 绪论 (3)2 系统的软件设计 (4)2.1 系统主程序流程图 (4)2.2 A/D转换子程序 (4)2.3 数据采集子程序 (5)2.4 通信模块子程序 (5)2.5 显示子程序 (6)2.6 控制子程序 (7)3 系统单元电路的设计 (8)3.1 检测电路设计 (8)3.1.1传感器电路设计 (10)3.1.2 放大电路设计 (10)3.2 A/D转换电路设计 (11)3.3微控制器的工作电路设计 (12)3.4 显示电路的设计 (13)3.5 通信模块设计 (14)3.6 系统抗干扰设计 (14)4 总体方案设计 (14)4.1 硬件方案论证 (14)4.1.1 微处理器的选择 (14)4.1.2 称重传感器的选择 (14)4.1.3 显示器的选择 (15)4.1.4 数据采集电路的选择 (15)4.1.5 数据接口的选择 (16)4.2 系统总体设计 (17)4.2.1 系统的工作流程 (17)4.1.2 系统的设计方案方框图 (18)4.3 系统控制算法的设计 (19)5 总结 (20)6 参考文献 (20)附录 (21)。
最新电子秤静态称重测控系统设计--程设计说明书
目录1 绪论 01.1 课程背景 01.2 课题意义 01.3课题分析 (1)1.3.1 课题要求 (1)1.3.2 设计要求 (1)1.3.3 设计指导 (1)2 硬件设计 (2)2.1 压力传感器 (2)2.2放大电路及A/D转换电路设计 (4)2.2.1 HX711介绍 (4)2.2.2 信号放大电路 (5)2.3 单片机选择 (7)2.4 显示电路 (9)2.5 键盘电路设计 (9)3 系统软件设计 (10)3.1系统软件流程图 (10)3.2 A/D转换子程序及数据处理 (11)3.3 显示程序 (13)3.4 键盘子程序 (13)3.5 本章小结 (14)结论 (15)参考文献 (16)附录 (17)附录一放大电路的设计 (17)附录二程序 (17)绪论1.1 课程背景电子秤是科学研究、工业生产和人民生活必需的计量器具，设计智能化、高精度的电子秤具有较高的现实意义。
随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。
常规的仪器表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子仪器在功能、精度及自动化水平方面发生巨大变化。
做为重要测量仪器，智能电子秤在各行各业开始显示其测量准确，测量速度快，易于实时测量和监控的巨大优势，并开始逐渐取代传统的机械杠杆测量秤成为测量领域的主流产品。
1.2 课题意义我们生活中经常都需要测量物体的重量，于是出现了秤。
随着社会科技发展，传统的纯机械结构（如杆秤、磅秤等）秤量装置逐步被淘汰，而电子秤以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点深受人们青睐。
电子秤精度高并降低成本，其发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化，其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高，其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能，其应用性能趋向于综合性和组合性。
电子秤的称重功能是基于单片机这一核心技术来实现的。
称重传感器设计方案及流程
称重传感器设计方案及流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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称重传感器的yd303-sl标定校验方法
称重传感器的yd303-sl标定校验方法
yd303sl型称重传感器的标定校验方法如下：
1. 首先，确定标定重量。
可以使用实际的物体，比如标准砝码，或者使用其他已经通过校验的称重设备。
2. 将标定重量放置在传感器的称重平台上。
3. 通过传感器的接口连接到计算机或数据记录器，在计算机上运行相应的称重软件或数据记录软件。
4. 对传感器进行零点校准。
即在没有任何物体放置在传感器上时，将传感器输出的称重值调整为零。
根据传感器的说明书或使用手册，进行相应的零点校准。
5. 将标定重量放置在传感器的称重平台上，记录传感器输出的称重值。
6. 根据标定重量和传感器输出的称重值，可以计算出传感器的校准系数或修正系数。
计算的公式根据具体的传感器型号和技术规格而定。
7. 如果校准系数或修正系数超出了预定的范围，需要进行重新校准或修正。
8. 根据传感器的校准系数或修正系数，可以将传感器的输出称重值进行修正，
以获得更准确的称重结果。
9. 定期进行校准的检查和维护，确保传感器的准确性和稳定性。
可以根据传感器的说明书或使用手册提供的指导，制定合理的校准周期和方法。
需要注意的是，以上的标定校验方法是基于一般的原则和步骤，具体的操作和细节可能会根据传感器的型号和技术要求有所不同。
在进行标定校验时，最好参考传感器的说明书或使用手册，按照厂商提供的指导进行操作。
同时，为了获得更准确的称重结果，可以在实际操作中结合其他校准工具和方法，比如使用多个不同的标定重量进行校验，或者使用专业的校准设备进行校准。
静态称重系统施工方案
静态称重系统施工方案引言静态称重系统是一种常见的工业自动化设备，用于测量物体的重量。
它广泛应用于仓储、物流、生产等领域，能够提高工作效率和准确度。
本文档将介绍静态称重系统的施工方案，包括设备选型、安装、调试等内容。
设备选型在选择静态称重系统时，需要考虑以下因素：1.称重范围：根据实际需要确定称重范围，选择合适的称重能力。
2.精度要求：根据需要的精度，选择合适的传感器和称重系统。
3.环境因素：考虑工作环境的温度、湿度等因素，选择适用的设备。
4.数据输出方式：根据系统需求，选择适合的数据输出方式，如模拟信号输出、数字信号输出等。
综合考虑以上因素，选择一款合适的静态称重系统。
安装1.安装称重传感器：根据设备的安装指南，将称重传感器准确地安装到称重平台上。
确保传感器与平台紧密连接，并进行适当的校准。
2.连接电源和信号线：将称重传感器的电源线和信号线连接到称重系统主机上。
根据设备的接线图，正确连接各个线路。
3.安装控制器：根据设备的说明，将控制器安装到合适的位置。
确保控制器与其他设备的连接稳固可靠。
4.连接电源和通信线：将控制器连接到电源，确保正常供电。
同时，根据需求，连接通信线，将系统与其他设备进行联动。
5.安装显示器：根据需要，安装合适的显示器。
将显示器连接到控制器的输出端口，以显示称重数据。
调试1.系统初始化：按照设备说明，进行系统初始化设置。
包括参数配置、单位设定等。
2.传感器校准：使用已知重量的标准物体，对传感器进行校准。
根据设备的校准流程，依次进行校零和校准操作。
3.稳定性检测：将待称重物体放置在称重平台上，观察称重数值的稳定性。
确保称重系统能够准确地测量出物体的重量。
4.数据输出测试：通过控制器的数据输出接口，测试数据的准确性和稳定性。
根据需要，使用数据采集设备或计算机进行数据记录和分析。
5.联动测试：如果系统需要与其他设备进行联动，进行相关的测试。
验证系统的联动功能和稳定性。
使用和维护1.操作指南：为操作人员提供详细的操作指南，包括开机、关机、清洁、维护等操作步骤。
称重系统方案
称重系统方案第1篇称重系统方案一、项目背景随着我国工业生产及物流行业的迅速发展，称重系统在各类企业中的应用日益广泛。
为满足企业对高效、准确称重需求，提高生产效率，降低运营成本，本文将结合现有技术及市场需求，制定一套合法合规的称重系统方案。
二、项目目标1. 确保称重数据的准确性，误差率小于国家规定的标准。
2. 提高称重效率，减少人工干预，降低人力成本。
3. 实现数据实时上传，便于企业进行生产管理与决策。
4. 确保系统运行稳定，降低故障率。
三、系统设计1. 称重传感器选择： 采用高精度、高稳定性、抗干扰能力强的传感器，确保称重数据准确无误。
2. 数据采集与处理： 通过数据采集器实时采集传感器信号，经过放大、滤波、数字化处理，传输至中央处理单元。
3. 中央处理单元： 采用高性能处理器，对采集到的数据进行处理，实现称重数据实时显示、存储、上传等功能。
4. 软件系统： 开发人性化的操作界面，便于操作人员进行日常使用和维护。
同时，提供数据查询、统计、分析等功能，便于企业进行生产管理。
5. 网络通信： 采用有线或无线网络通信技术，实现数据实时上传至企业服务器，便于企业远程监控和管理。
6. 安全防护： 系统具备防雷、防潮、防尘、防腐等功能，确保在恶劣环境下正常运行。
四、系统功能1. 自动称重： 载重车辆驶上秤台，系统自动检测并显示重量，无需人工干预。
2. 去皮功能： 系统可自动识别并去除皮重，提高称重准确性。
3. 数据存储与查询： 系统可存储大量称重数据，便于随时查询、统计、分析。
4. 数据上传： 称重数据实时上传至企业服务器，便于企业进行远程监控和管理。
5. 权限管理： 系统设置不同权限，确保数据安全与合法合规。
6. 远程维护： 技术人员可通过远程维护功能，对系统进行在线升级、故障排查等操作。
五、合法合规性1. 系统设计符合我国相关法律法规，如《计量法》、《产品质量法》等。
2. 称重传感器、数据采集器等设备均取得相关认证，符合国家质量标准。
静态标定的方法步骤
静态标定是测量技术中的一种重要方法，主要用于确定测量系统的静态特性，如传感器的非线性、滞后、重复性等。
以下将详细介绍静态标定的方法步骤。
准备工作：在进行静态标定之前，需要准备好所需的设备和工具，包括传感器、标定设备、数据采集系统等。
同时，需要了解被测对象的特性，如被测物体的尺寸、形状、重量等。
设定标定参数：根据被测对象的特性和测量要求，设定标定参数，如标定点的数量、标定范围、标定精度等。
这些参数将直接影响标定结果的准确性和可靠性。
建立数学模型：根据测量系统的特性和标定参数，建立数学模型，用于描述测量系统与被测对象之间的关系。
数学模型可以是线性或非线性的，取决于测量系统的特性。
采集标定数据：在设定好标定参数和建立好数学模型后，开始采集标定数据。
通常采用标准砝码或标准块进行标定，记录每个标定点对应的输出值。
对于多个传感器的系统，需要分别对每个传感器进行标定。
处理标定数据：对采集到的标定数据进行处理，包括数据清洗、滤波、拟合等操作。
处理后的数据将用于后续的静态特性分析。
分析静态特性：根据处理后的标定数据，分析测量系统的静态特性。
包括非线性、滞后、重复性等特性的计算和分析。
通过对比理论模型和实际数据，评估测量系统的性能。
调整和优化：根据分析结果，对测量系统进行调整和优化。
例如，调整传感器的参数、优化数据处理算法等，以提高测量系统的性能和准确性。
验证和确认：对调整和优化后的测量系统进行验证和确认。
通过对比验证数据和实际应用场景的数据，评估调整和优化后的效果。
如果满足要求，则可以确定静态标定完成。
文档整理：对整个静态标定过程进行文档整理，包括标定参数、数学模型、标定数据、分析结果等。
这些文档将为后续的工作提供重要的参考和依据。
总之，静态标定是一个复杂而重要的过程，需要仔细规划和执行。
通过正确的步骤和方法，可以获得准确的静态特性分析结果，为提高测量系统的性能和准确性提供有力支持。
传感器静态标定方法
传感器静态标定方法**《传感器静态标定方法，你知道不？》**嘿，朋友！今天我要给你唠唠传感器静态标定这档子事儿，这可是个超有用的技能哦！首先呢，咱们得搞清楚啥是传感器静态标定。
简单来说，就是给传感器来个“大体检”，看看它准不准，工作状态好不好。
这就好比你去买个秤，得先知道它称东西是不是靠谱，不然你买一斤苹果，它给你称出两斤，那不就亏大啦！好啦，下面进入正题，说说标定的步骤。
第一步，准备工作要做好。
就像你出门旅游，得先把行李收拾好一样。
咱们得准备好标准的测量仪器，这些仪器就像是“标准答案”，用来对比咱们要标定的传感器的测量结果。
还有稳定的电源，这电源就好比是传感器的“能量饮料”，得保证它能稳定供应，不然传感器一会儿有劲一会儿没劲，那测量结果能准吗？另外，合适的环境也很重要，不能热得像蒸笼，也不能冷得像冰窖，不然传感器也会“闹脾气”的。
我之前有次标定，环境温度没控制好，结果那数据乱得像一团麻，简直让人抓狂！第二步，安装传感器。
这一步可得小心点，要把传感器稳稳当当地安装在测试台上，就像给小宝宝安放摇篮一样，要轻柔、要准确。
要是安装得歪歪扭扭，那它测量出来的结果也会“歪歪扭扭”的。
第三步，进行测量。
这时候，咱们用准备好的标准测量仪器和被标定的传感器同时测量同一个量。
比如说，都去测一个固定的重物的重量。
这就像是一场比赛，看看谁测得更准。
第四步，记录数据。
这可不能马虎，得像记账一样，仔仔细细地把每次测量的数据都记下来。
不然回头你都不知道哪个数据是哪个，那就白忙活啦。
第五步，数据分析。
拿着咱们记录下来的数据，对比标准仪器和传感器的测量结果。
这就像是老师批改作业，看看传感器的“答案”和“标准答案”差多少。
在这个过程中啊，有几个要点要特别注意。
重复一遍哈，一是准备工作要充分，二是安装要仔细，三是测量要同步，四是数据记录要清晰，五是分析要认真。
朋友，传感器静态标定其实并不难，只要按照这几个步骤，一步一步来，保证你能搞定。
称重传感器标定方法
称重传感器标定方法嘿，咱今儿个就来唠唠称重传感器标定方法这档子事儿！你可别小瞧了这小小的称重传感器，它在好多地方都大显身手呢，就像咱生活里那些默默奉献的小能手。
那要咋给它标定呢？其实啊，就跟给咱自己找准定位差不多。
首先呢，得准备好一堆标准的重物，这就好比是一把尺子，能衡量出称重传感器准不准。
把这些标准重物一个一个地放到称重传感器上，就像给它出一道道测试题。
然后呢，看看称重传感器给出的数值和这些标准重物真正的重量一不一致。
要是有偏差，那就得想办法调整啦，就跟咱发现自己走偏了路得赶紧纠正一样。
这调整的过程可不能马虎，得细心细心再细心。
你想想看，要是称重传感器没标定好，那后果可不堪设想啊！就好比你去买东西，秤不准，那你不是亏大啦？或者在一些工业生产中，因为称重传感器的不准确导致产品质量出问题，那可咋整？标定的时候还得注意环境因素呢！温度啊、湿度啊这些都可能影响称重传感器的表现。
就好像人在不同的环境下状态也不一样，有时候状态好干活就麻溜，有时候状态不好就容易出错。
而且啊，不同类型的称重传感器标定方法可能还不太一样呢！就像每个人都有自己的性格和特点，得因材施教。
有的可能需要更复杂的步骤，有的可能相对简单一些，但不管咋样，都得认真对待。
咱再打个比方，标定称重传感器就像是给运动员训练，得找到最适合他们的方法和节奏，才能让他们在赛场上发挥出最好的水平。
咱可不能随随便便就对付过去，那不是糊弄事儿嘛！总之呢，称重传感器标定方法可不是随随便便就能搞定的，得下功夫，得有耐心。
只有这样，才能让称重传感器成为我们可靠的小助手，为我们的生活和工作提供准确的数据。
你说是不是这个理儿？咱可别小看了这小小的标定过程，它里面的学问大着呢！就像那句老话说得好：“细节决定成败”，在称重传感器标定这件事儿上，可真是体现得淋漓尽致啊！。
基于国标的称重传感器室温静态标定试验分析
１ ． ５ ） ， 取分配系数 Ｐ 为 ０ ． ７ ， 参照 国家标准中的表 ５ ， 得最大允
许误 差 ｒ ｏｐ ｅ ， 如 表 ２中最 后 一 列 所 示 。 由表 ２ 可 以看 出 ， 最 大误差 为 ０ ． ６ ５ ３ ｖ ， 最 大 重 复 性 误 差 为 ０ ． ４ ４ ４ ｖ ， 均 未 超 过 国标 规 定 的最 大 允 许 误 差 。
２ 误 差计算与分析
２ ． １ ７ ５ ％ 载 荷 点 法 评 价 国标 在 规 定 最大 允 许 误 差 时 指 出 ： 误 差 包 络 线 以一 条 直 线 为基准 ， 此直线是 以 ２ Ｏ℃ 时 载 荷试 验 中 的 ２个 输 出确 定 的 ， 一 个 是 最 小 载荷 输 出 ， 另 一个 是 递 增 加 载 时 取 得 的量 程 的 ７ ５ 载
统 的组 成 、 试验方法 、 误 差 计 算 方 法 和 结 果 分 析 。运 用 ７ ５ 载 荷点法计算称重传感器误差 ， 验证其满足 １ ０ ０ ０分度 的要求０ ］ 。
采用最小二乘法求最佳拟合直线方 程 ， 计算线性 度 、 滞 后误 差 、
重 复性误差 ， 并 对误差结果进行综合分析 ］ 。
传感 器 ７ ５ Ｎ 的试验 载荷点 ， 此时 Ｄ１ 可 由上 下级 Ｄ 、
Ｄ 的示值利用 内插 法求 出 。经计 算得 Ｋ 一１ １ ． ６ ８ ９ ｍＶ， 由 式（ １ ） 知转换系数 ， 一０ ． ０ １ ５ ３ ２ 。于是各级试 验载荷 的参 比示 值Ｒ 和以 表示 的称重 传感器误 差 Ｅ 、 重复 性误差 算列入表 ２中。
１ 静态标定
如图 １ 所示 ， 测 试 系 统 由 ＭＰ Ｓ － ３ ０ ０ ５ Ｌ － ３稳 压 电源 、 叠 加 式
静态标定的方法步骤
静态标定的方法步骤静态标定是指通过对传感器进行测试和调整，以获得准确的测量结果和数据。
在许多领域中，如机器视觉、机器人导航、汽车安全等方面，静态标定都是非常重要的步骤。
本文将介绍一种常用的静态标定方法，并详细说明其步骤。
1. 硬件准备在进行静态标定之前，首先需要准备相应的硬件设备。
这包括传感器、标定板和标定工具。
传感器可以是摄像头、雷达、激光传感器等，标定板通常是一个具有已知特征或标记的平面板，标定工具可以是计算机、标定软件等。
2. 安装标定板将标定板安装在一个已知的位置或参考坐标系中。
确保标定板处于平面状态，并且相对于传感器的位置和姿态固定不变。
3. 采集标定数据使用传感器采集标定板的图像或数据。
在这一步中，可以通过多次采集不同的位置、姿态或角度下的数据来增加标定的准确性。
确保标定板的各个特征或标记在图像或数据中清晰可见。
4. 提取特征点在采集的图像或数据中，利用图像处理或数据处理的方法提取出标定板的特征点。
这些特征点可以是角点、边缘、特定模式等。
提取特征点的目的是为了后续的校正或匹配。
5. 特征匹配与关联将采集到的特征点与预先定义的标定板特征点进行匹配和关联。
这可以通过计算特征点之间的距离、角度、方向等来实现。
匹配的目的是建立采集数据与标定板坐标的对应关系，从而进行后续的校正和变换。
6. 校正与优化根据特征点的匹配关系，对传感器的参数进行校正和优化。
这包括相机的内参和外参、传感器的定标系数等。
校正的目的是消除传感器的误差和畸变，使测量结果更加准确可靠。
7. 评估与验证对标定的结果进行评估和验证。
这可以通过使用标定板进行实际测量，或者与已知真实值进行对比来实现。
评估和验证的目的是检查标定的准确性和可靠性，以确定是否满足预期的要求。
8. 结果输出与应用将标定的结果输出并应用到实际的应用场景中。
根据具体的需求和使用目的，可以将标定的参数保存为文件或者直接应用到相关的算法和系统中。
通过以上步骤，可以完成传感器的静态标定。
一种简单实用的小量程称重传感器标定方法
一种简单实用的小量程称重传感器标定方法第一篇：一种简单实用的小量程称重传感器标定方法称重传感器设计完成之后,需要对其精度进行标定，这样才能保证出厂的传感器能够完成测量的任务。
此外，由于电子秤传感器出现故障以后，为了查找故障和选配新的称重传感器，也需对其性能进行检测和标定。
下面介绍一种简单实用的小量程称重传感器标定方法。
称重传感器标定装置结构标定装置由挂码架、板凳架、砝码托钩和标准砝码组成。
挂码架结构一般采用厚度为2．5mm左右的不锈钢板制作。
但视其测量负荷的大小，板厚可相应调整，并也可采用普通钢板材料，但最好进行防锈处理，为保证刚度同时减小挂码重量，可在挂码架上打若干小孔。
挂码架压头与称重传感器压头的接触面须做成球面，以起自动调心并与传感器压头成点接触状态。
挂码架与砝码托钩的接触处，须做成刀刃状或圆弧面，以保证力作用线垂直通过中心线，并不受摩擦阻力影响。
如果能把挂码架和砝码托钩的重量凑成一个整数更好，因为这样标定装置自重的影响量就有定量。
板凳架的结构应注意稳固性，承放称重传感器的上面板须平整，厚度不小于15mm，以保证承载面具有足够的刚度。
砝码托钩一般做成有托板的吊钩，但亦可据砝码挂放的方式做相应的结构设计。
所采用的砝码一般应用标准砝码，从而保证测量精度。
标定校验方法步骤1、把板凳架放置在稳固无弹性基础上，板凳架放置称重传感器的平面应基本水平。
2、利用垫板把称重传感器固定在板凳架上。
3、套上挂码架，并使挂码架的压头正压在传感器的压头上。
4、把砝码托钩挂到挂码架上。
5、接通称重传感器的供桥电源，输出与高精度的毫伏表(精度应高于传感器标称精度的70％)相接(必要时亦可以测量电流输出值)。
6、根据传感器的量程大小和需要测定的点数，向砝码托钩上逐级加载和卸载，记录传感器输出数据。
从而可检测传感器的零点输出、线性精度、重复性精度和回差等性能指标，自然可判定传感器是否正常和优劣。
对于拉式称重传感器检测，不需用挂码架。
传感器静态标定
Lf
B100% A
式中 L—相对线性误差 B—距拟合直线最大偏差的绝对值 A—输入为最大值时的输出值
（２）最小二乘法线性
最小二乘法拟合直线的拟合原则就是
n
i2
为最小值。
i
为定度曲线和拟合直线第
ｉi1 对应值之间的残差。最小二乘法拟合直
线的方程为：
yKxb
式中 Ｋ为拟合直线的斜率 ｂ为拟合直线与纵坐标的截距
新设计制造的传感器，需要对其参数和性能 进行标定，以便检查是否符合设计要求。
另外，随着时间和周围环境的变化，使用中 传感器的参数也会有变化，也需要进行定期校准， 所以测量装置的标定，是一项经常性，非常重要 的工作。
电阻应变式测力传感器的静态标定，就是在 静态下，通过加载装置对传感器施加载荷，同时 由应变仪读取输出，而获取传感器的静态特性参 数如灵敏度，非线性度，回程误差等。
平衡”两电位器，使指示电表的指针指与零位。然后将开 关旋到“静”的位置，再调节“电阻平衡”使指针指于零 位。在“予”、“静”反复调整几次后，此时电桥已予调 平衡。
7．仔细观察三分钟，电表指针不应有漂移。 8．进行加载，指针偏移零位，旋转“微调”旋
钮使指针指回零位，记下此时“微调”旋钮读 数。加载：100，200，300，400，500 （g）记录读数。 9．依次卸载并记录读数。注意卸载至零载荷时， 不要忘记将微调旋钮读数记录下来。
0 100 200 300 400 500
加载
卸载
（三）计算机演示实验 1.打开计算机。 2.双击桌面上的“快捷方式”。 3.进入“机械工程测试技术基础实验”点击“开
始”。 4.进入实验，点击实验一“应变式传感器的标
定 ”。 5.将实验记录的各数据分别填入，点击“作图”。 6.按端点线性、 最小二乘法二种方法做出拟合直
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航空航天大学综合课设报告题目：称重传感器设计及性能测试学院：自动化学院专业：测试计量技术及仪器组员： 031230325 鸿影031230326 宇科2015年7月4日检测技术综合课设一、设计容1、设计一个电阻应变式载荷传感器及传感器特性自动测试校准系统。
应用力学、传感器技术等相关知识设计一个载荷传感器，要求使用AUTOCAD 绘制传感器机械图。
责任设计人：鸿影。
2、贴片工艺，力学分析推导应变和载荷的关系。
责任设计人：鸿影。
3、设计传感器调理电路，要求电路在满足一定测试精度的前提下，尽可能简单，但可以设计两个以上的电路。
要求输出电压围为-3V~3V 。
责任设计人：宇科。
4、编写虚拟仪器程序，完成校准和对传感器静态特性曲线的显示，计算传感器的线性度（用最小二乘线性度、或端基线性度表示）、灵敏度（包括放大器，V/kg)、重复误差、迟滞误差等静态指标。
责任设计人：宇科。
二、传感器结构设计与材料选择 （1）传感器结构的机械制图图2.1 实际实验原理图⎪⎭⎫⎝⎛+-+++-+=EW M PL EW M PL EW M PL EW M PL uk u i 12124 （式2.1）图2.2 AntoCAD绘制机械原理图（2）弹性体的材料选择因为弹性体在称重传感器中主要用来承载重物的载荷，形成变形，以便粘贴在弹性体上的应变片感受到变形，从而得到重物质量，实现称重传感器的设计功能。
所以，一般对弹性体有如下具体的要求：1.强度高：具有较强的抗压(或抗拉)强度,以便在高载荷下有足够的安全性能。
2.温度系数小且稳定3.弹性滞后、弹性后效小4.良好的机械加工和热处理性能5.耐腐蚀性能好常用的弹性体材料有：铬钢，合金钢，铬锰弹簧钢，铍青铜，铝合金本次设计的传感器弹性体采用硬铝合金进行制作，以下对硬铝合金的性能指标进行简单概述：硬铝合金主要指铝—铜系的铝合金材料，这类合金的抗拉强度高，具有较好的塑性，具有较高的疲劳性能和断裂韧度，耐热性和加工性能良好，但耐蚀能力较低，需要进行防腐保护。
以2A11硬铝合金为例：*其热学性能如下：线膨胀系数：−50~20℃21.8μm∙(m∙Κ)−120~100℃22.9μm∙(m∙Κ)−1质量热容：924(100℃)J∙(mm∙Κ)−1热导率：T4:118(25℃)m∙(m∙Κ)−1*其电学性能如下：20℃电阻率：T4:54nΩ∙m*其室温力学性能：弹性模量E：71GPa切变模量G：27GPa屈服强度m0.2：250MPa抗拉强度m m：410MPa伸长率m10： 15%泊松比μ: 0.31抗剪强度m m: 270MPa疲劳强度m−1: 125MPa（3）总结与体会在设计机械图时，由于没有具体的数据，只能靠直尺测量，因此会有些许微小的误差，不过可以大体看出来测试机械原理，一开始设计时选择面会有一些问题，不过在我弄懂AutoCAD的三维分布就很好解决了，最后用“差集”方法打洞完成。
三视图和实体三维图均反映在一图上。
三、贴片工艺与力学特性分析（1）贴片工艺分析由电路理论和传感器原理可知，采用单臂测量时输出为：m m=mmm1（式3.1）4采用差动半桥测量时输出为：m m=mm(m1−m2)（式3.2）4采用差动全桥测量时输出为：m m=mm(m1−m2−m3+m4)（式3.3）4又(m1=−m2=−m3=m4)（式3.4）可知采用差动全桥时灵敏度最高，为差动半桥测量的2倍，单臂测量的4倍。
综上所述：应该使用4片应变片粘贴在悬臂梁上构成差动全桥测量电路。
具体粘贴工艺与步骤如下：1.准备工作：对弹性体的表面进行处理，保证干净整洁光滑平整；2.粘贴应变片；3.连线组成测量电桥，务必使对臂电阻变化相反，已构成差动电路，消除温度等的影响；4.复查；5.固化；（2）等截面悬臂梁的力学特性分析根据称重传感器的量程要求为0——500g，属于小量程测量。
由（二）可知，采用悬臂梁结构（如图3.1所示）进行设计。
以下就等截面悬臂梁进行力学特性分析：图3.1由材料力学可知：应变片粘贴处的应变为：m0=mm=6mm0mm2m(式3.5）则测得的重力为：P=mm2m24m0m0 (式3.6）由（式3.5）、（式3.6）可知，应变片所测应变m0与力P作用的位置m0有关，换言之，系统所测得的力F的大小随力P作用位置m0的变化而变化。
同时，所测力P的大小还会受到因载荷不正中而引起的偏心带来的扭矩的影响。
（3）带角钢形状刚体的等截面悬臂梁的力学特性分析为了解决（2）中的传感器的输出随载荷的位置而改变及载荷不正中带来的影响，在（2）中等截面悬臂梁的自由端加上如图所示的角钢形状的刚体。
以下就带角钢形状刚体的等截面悬臂梁（如图3.2所示）进行力学特性分析:由材料力学可知，作用于角钢形状刚体上的力P与弯矩之差∆M成正比，即:P∝ΔM=m1−m2（式3.7）可得梁上所贴4个应变片所感受到的应变值分别为：m1=mm2+mmm（式3.8）m2=mm1+mmm（式3.9）m3=−mm2+mmm（式3.10）m4=−mm1+mmm（式3.11）图3.2由电桥输出特性可知：m m=mm4(m1−m2−m3+m4)=mm4(mm2+mmm−mm1+mmm+mm2+mmm−mm1+mmm)m m=mm2m(m1−m2)mm（式3.12）（式8）中（m1−m2）为两组应变片间的距离。
由（式8）可知，电桥输出与载荷位置无关，从而解决了（2）中的问题。
（4）双连孔悬臂梁力学特性分析由（3）中的（式8）可知，为了提高系统灵敏度，增大即单位力P作用下产生的电压m m，可以通过减小应变片粘贴部位即悬臂梁的实际工作部分的弯曲截面系数W，即减小工作部分的横截面面积，所以通过在悬臂梁上开两个互相连通的孔，以便进一步提高系统的灵敏度，如右图→图3.3所示。
（5）总结与体会通过整个力学分析，让我对传感器的应变效应实际体会更加加深。
实际工作时也可以通过仿照这次设计选择差动电桥的图3.3方法来增大灵敏度和实际应用电桥时应变片的贴片位置和方法。
虽然推导过程曾经出现过一些错误，在看书后及时发现并改正，也算加深对全桥电路的理解和印象了。
四、调理电路设计图4.1 Protel原理图图4.2 PCB原理图层1图4.3PCB 原理图层2（1）增益设计分析恒流源电路放大线路图4.4三运放测量放大器局部电路图(2) 由《数字化测试技术》课程中有关测量放大器的容可知：设加在运放1同向端的电压为m1，加在运放2同向端的电压为m2,若运放1、运放2、运放3均为理想运放，可得三运放测量放大器第一级的闭环放大倍数为：m m1=1+m5+m7m m2(式4.1）第二级的闭环放大倍数为：m m2=m9m8（式4.2）为了提高电路的抗共模干扰能力和抑制漂移的能力，根据上下对称的原则进行电阻配置，取m 5=m 7,m 8=m 10=m 9=m 11可得整个三运放测量放大器的闭环放大倍数为：m m =m m m 1−m 2=−(1+2m 5m m2) （式4.3） 其中m 1−m 2即为差动全桥的输出电压，由(式3.12)可知m 1−m 2= m m =mm 2m (m 1−m 2)mm可知传感器输出电压经调理电路输出的电压为：m m =m m (m 1−m 2)=m m m m=−(1+2m 5m m2)mm 2m (m 1−m 2)mm(式4.4） 又系统要求输出电压m m 围为-3V~3V为了满足这个要求，需要对下面这个参数进行详细设计：−(1+2m 5m m2)mm 2(m 1−m 2)mm（式4.5） 具体取值包括电阻m 5=5.1m Ω、电阻m m2=5m Ω、电源电压u =5V、应变片粘贴位置m 1和m 2、应变片灵敏度系数k、弹性体的弹性模量E和弯曲截面系数W（2） 调零参数设计图4.5差动电桥及调零电路局部电路图一般电桥四个桥臂的应变片的标称电阻阻值是相等的，但实际上是存在偏差的，这就造成在弹性体受力为0是，电桥的输出不为0。
但是实际要求电桥在测量前输出为零，这就要求在电桥测量电路上上附加调零电路，即在电路中增加电阻m6和电位器m m1，如图4.5所示。
由电路理论可知，m6和m m1将构成三角形连接，等效桥臂电阻受其影响后变为：（其中m1+m2=1）m1′=m1m m1+1m2m6（式4.6）m2′=m2m m1+1m1m6（式4.7）阻值变化为：Δm1′=m12m1+m1m m1+1m2m6（式4.8）Δm2′=m22m2+m2m m1+1m1m6（式4.9）可得电阻变化最大量为：Δm 1mmm ′=m 12m 1+m 6（式4.10） Δm 2mmm ′=m 22m 2+m 6（式4.11） 同时，由于引入调零电路，会带来一定的传感器的灵敏度误差：δ=mm 62(1+m m 6)2∗Δm m （式4.12） 由（式4.10）和（式4.11）可知，m 6的大小决定了调零电路的调节围，m 6越小，调零电路的调节围越大。
但是为了尽可能减小调零电路对于测量电路的影响，m 6和m m1应在可能的围尽量选取得大一些。
综上所述，本次传感器设计是m 6=10m Ω，m 1=m 2=m 3=m 4=m =350Ω可调节桥臂电阻值为：Δm mmm′=11.84Ω， Δm mmm ′m =0.034（3）总结与体会这次实验的信号调理电路比较简单，加上之前自己有自学过protel ，所以protel 设计部分相对比较轻松，只用了一个晚上就做完了。
真正的设计其实远比这复杂，因为protel 官方库里面器件很有限，而实际应用中所用的器件可能千奇百怪，所以从原理图设计开始，设计者可能就要开始制作器件原理图符号，画pcb 图要制作器件封装，要设计电气规则，要考虑电磁干扰，要考虑器件布局及走线等等各方面的容。
但是，通过这次简单的任务，可以熟悉整个设计流程，对于加深对软件的理解其实大有帮助。
在一个学期没有用过protel 后，我对于其设计已经很生疏，经过这次作业，我又重新入门了一次。
五、虚拟仪器程序设计（1）电压测量显示系统设计（2）传感器特性实际测量数据均在图中显示（3）总结与体会这次课设，labview程序设计部分是最有挑战性的部分，也是我收获最大的部分。
虽然labview上手快，但因为这学期没有选虚拟仪器这门课，我对labview设计一无所知，要在几天的时间完成课程设计还是很有难度的一件事。
最开始的时候对labview很多控件的用法一点都不熟悉，程序一设计就出错，后来慢慢看帮助文档才开始对labview熟悉起来。
关于用labview做上位机静态标定系统这方面的资料，网上实在少的可怜，能找到的寥寥几篇论文也只是给出前面板的容，程序框图是怎样的根本看不到，而且连程序的设计思路也没有。