[發明專利]一種基于電子衡器的非線性標定方法

無效

• 申請號: 201110332853.1
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN103090954A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 曹飛
• 申請（專利權）人: 臺衡精密測控(昆山)股份有限公司
• 主分類號: G01G23/01
• 分類號: G01G23/01
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;趙艷

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技術領域

本發明涉及一種基于電子衡器的非線性標定方法。

背景技術

電子衡器在出廠前需要對其稱重傳感器進行標定，由于稱重傳感器一般采用電阻應變片式壓力傳感器，其感受到的是壓力，而稱重的重量和稱重傳感器收到的壓力是呈線性關系的，現有技術中往往是按照稱重的量程（0～full）取稱重為0和full兩點來進行線性標定，然而，電阻應變片式壓力傳感器的線性特性不是很好，這樣的標定方法下電子衡器的稱重精度不太高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種能夠提高電子衡器的稱重精度的非線性標定方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于電子衡器的非線性標定方法，所述非線性標定方法包括以下步驟：

（a）取重量分別為m0,m1,m2,m3,m4的物體進行稱重，所述電子衡器的稱重傳感器接收稱重信號并由模數轉換器轉換為對應的數字內碼,分別為ad0,ad1,ad2,ad3,ad4;

（b）由所述數字內碼ad0,ad1,ad2,ad3,ad4，分別計算牛頓插值多項式

f(x)=c0+c1(x-x0)+c2(x-x0)?(x-x1)+c3(x-x0)?(x-x1)?(x-x2)+c4(x-x0)?(x-x1)?(x-x2)?(x-x3)

中的c0、一階差商c1、二階差商c2、三階差商c3、四階差商c4的值：

c0=m0,

一階差商：c1=(m1-m0)/(ad1-ad0)=f[ad0,ad1],

二階差商：c2=(?f[ad1,ad2]-?f[ad0,ad1])/(ad2-ad0)=f[ad0,ad1,ad2],

三階差商：c3=(?f[ad1,ad2,ad3]-?f[ad0,ad1,ad2])/(ad3-ad0)

=f[ad0,ad1,ad2,ad3],

四階差商：c4=(?f[ad1,ad2,ad3,ad4]-?f[ad0,ad1,ad2,ad3])/(ad4-ad0)

=f[ad0,ad1,ad2,ad3,ad4];

（c）將上述c0、一階差商c1、二階差商c2、三階差商c3、四階差商c4的值代入所述牛頓插值多項式f(x)中，得到一個含一個未知數x的曲線方程

?f(x)=m0+?f[ad0,ad1](x-ad0)+?f[ad0,ad1,ad2](x-ad0)(x-ad1)

+?f[ad0,ad1,ad2,ad3](x-ad0)(x-ad1)(x-ad2)

+?f[ad0,ad1,ad2,ad3,ad4](x-ad0)(x-ad1)(x-ad2)(x-ad3)；

（d）將待稱重物體置于所述電子衡器上，所述稱重傳感器接收稱重信號并由所述模數轉換器轉換為對應的數字內碼adx；

（e）將上述數字內碼adx代入上述曲線方程求解，計算f(adx);

（f）所述f(adx)即為所述待稱重物體的重量值。

由于上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：采用牛頓插值多項式來模擬傳感器的曲線特征，并選用五個已知點對該曲線進行擬合，從而對電子衡器進行標定，使用該方法標定后電子衡器的測量精度得到了提高。

具體實施方式

下面首先對本發明的原理作出說明。

插值法又稱為“內插法”，是利用函數f(x)在某區間中若干點的函數值，作出適當的特定函數，在這些點上取已知值，在區間的其他點上用這特定的函數的值作為函數f(x)的近似值，這種方法稱為插值法。插值法即已知若干點（大于2個點）的x，y坐標，來擬合成一條曲線y=f(x)，則已知任一點的x坐標，能夠通過上述擬合的曲線來計算相應的y坐標的方式。

如果上述的特定函數是多項式，則該多項式被稱作插值多項式。

本發明中選用的特定函數為牛頓插值多項式，該函數表述為：

f(x)=c0+c1(x-x0)+c2(x-x0)?(x-x1)+…+cn(x-x0)(x-x1)…(x-xn-1),