[發(fā)明專利]多通道數(shù)字化偏載誤差智能修正稱重傳感器及其稱量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410722524.1
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104374453B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 孫純國
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺鈞杰衡器有限公司
• 主分類號: G01G3/142
• 分類號: G01G3/142;G01G3/18
• 代理公司: 煙臺雙聯(lián)專利事務所(普通合伙)37225
• 代理人: 牟曉丹

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種多通道數(shù)字化偏載誤差智能修正稱重傳感器及其稱量方法，屬于傳感器結(jié)構(gòu)技術(shù)領域。

背景技術(shù)

首先，傳統(tǒng)的單點電阻應變式稱重傳感器理論上具有較強的抗偏載能力，但是由于機械加工產(chǎn)生的誤差、貼片位置的偏差和電阻應變計自身材質(zhì)的不均勻性等等原因，這一切均會導致單點電阻應變式稱重傳感器存在嚴重的偏載誤差，為此必須給予修正方可應用到電子秤中。目前修正的方法是將稱重傳感器裝到試驗平臺上，在平臺的中心和四個角上依次施加1/3量程的載荷，根據(jù)其輸出的大小，用銼刀挫修不同的部位來進行修正。而且，當傳感器裝到秤臺上時，由于秤臺的剛度的不同，安裝面不同，裝配力矩的不同，還需二次精修。這對于高精度的稱重傳感器來講是非常費時費力的，且很難達到二級秤對偏載誤差的要求。并且稱重傳感器在進行偏載誤差修正后，破壞了原有的防腐處理層，還需重新進行防護處理，且防護效果難以達到原有水平。

再者，目前所有的電阻應變式稱重傳感器都存在一定的測量誤差，導致這些誤差的原因有內(nèi)部和外部的。其中溫度的影響最為顯著。傳統(tǒng)的溫度影響誤差的補償是通過溫度試驗，根據(jù)溫度輸出的大小焊接不同阻值的靈敏度溫度補償量微調(diào)電阻和截取不同長度的漆包銅線進行補償?shù)摹＿@樣做的缺點是需準備大量不同阻值的靈敏度溫度補償量微調(diào)電阻，費工費時，為此產(chǎn)生了種種模擬或數(shù)字式的溫度補償方法，但是基本上屬于靜態(tài)溫度補償；

其次，電阻應變式稱重傳感器的準確度與傳感器的材料﹑溫度和所施加的載荷有關(guān)，大多數(shù)模擬電阻應變式稱重傳感器是通過調(diào)整模擬電路中分立元件來進行補償以達到允差要求的。由于受電路元件的允差、有限的量程以及補償所需工作量的限制，而無法達到更高的準確度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的需采用挫修方式進行稱量精度調(diào)整，費時費力，破壞稱重傳感器外部的防腐處理層，降低防護效果，而且需用溫度靈敏度補償電阻、溫度零點補償電阻、零點輸出補償電阻進行溫度靈敏度、溫度零點輸出、零點輸出的補償，費工費時且精度低的技術(shù)問題，提供一種無需挫修調(diào)整，操作方便，省工省時，測量精度高的多通道數(shù)字化偏載誤差智能修正稱重傳感器。

多通道數(shù)字化偏載誤差智能修正稱重傳感器，其特殊之處在于包括由鋁合金材料制成的彈性體1，彈性體1由中間的橫梁2及兩端的左固定部3、右固定部4構(gòu)成，兩個固定部與橫梁2為一體結(jié)構(gòu)，左固定部3上形成有安裝孔5，右固定部4的下表面設有安裝孔5，右固定部4的上表面設有用于放置線路板6的凹槽12，橫梁2的內(nèi)部設有多個貫穿橫梁2的通孔7，橫梁2的上、下表面對應通孔7的位置即為應變區(qū)，橫梁2的上、下表面分別設有兩組電阻應變裝置，每組電阻應變裝置均由四個電阻應變計組成，四組電阻應變裝置通過導線與線路板6相焊接，線路板6與外部顯示單元13通訊連接，橫梁2的上、下兩個表面以及凹槽12的外表面上均包覆有防腐處理層；

所述通孔7的橫剖面呈花瓣狀，橫梁2的上、下表面對應花瓣狀通孔7的位置即為應變區(qū)，花瓣狀通孔7的邊是由四個直徑相同的半圓Ⅰ7-1、半圓Ⅱ7-2、半圓Ⅲ7-3、半圓Ⅳ7-4組成，橫梁2的上、下表面分別設有兩組電阻應變裝置，上表面的兩組電阻應變裝置的安裝位置與兩個花瓣狀通孔7的半圓Ⅰ7-1、半圓Ⅱ7-2的位置相對應，下表面的兩組電阻應變裝置的安裝位置與兩個花瓣狀通孔7的半圓Ⅲ7-3、半圓Ⅳ7-4的位置相對應；

所述通孔7的橫剖面呈圓形或者方型或者橢圓形，橫梁2的上、下表面對應圓形通孔7的位置即為應變區(qū)，橫梁2的上、下表面分別設有兩組電阻應變裝置，電阻應變裝置的安裝位置與兩個相鄰的圓形通孔7的位置相對應；

所述電阻應變裝置是由四個呈田字格狀排列的電阻應變計8構(gòu)成，電阻應變計8依次通過導線相連接，形成惠斯通電橋；

所述線路板6上設有單片機9以及電源電路，單片機9連接有溫度測量電路15，單片機9的輸入端還連接有四個A/D轉(zhuǎn)換器10、A/D轉(zhuǎn)換器10的輸入端與電阻應裝置通過導線相連接，A/D轉(zhuǎn)換器10與電阻應裝置之間還設有濾波電路11；

所述左固定部3與秤盤相連接，右固定部4與底座相連接；

所述橫梁2的寬度為30毫米，電阻應變計8貼于橫梁2上表面或者下表面上距中性層5.36mm處；

所述右固定部4上開設有用于穿過導線的通孔13，凹槽12的一面?zhèn)缺谏显O有用于穿過電纜線的出孔14；

所述線路板6通過電纜線與外部顯示單元通訊連接。

多通道數(shù)字化偏載誤差智能修正稱重傳感器的稱重方法，其特殊之處在于包括以下步驟：