[發明專利]一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態校準方法

在審

• 申請號: 201910977047.6
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN111024306A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 涂曉威;雷正保
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00;G01M7/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態校準方法，其特征在于包括如下步驟：

S1：調整可變質量臺車的頭部安裝位置，使可變質量臺車頭部的碰撞面與地面垂直；

S2：借助鑲嵌在碰撞壁上的鐵犁板，將標準力傳感器與待校準力傳感器背靠背地固定在鐵犁板上，使力傳感器的承撞面與可變質量臺車頭部的碰撞面平行，且承撞面與碰撞面的中心重合；

S3：將圓柱型端頭安裝在待校準力傳感器上，并在圓柱型端頭表面墊放薄毛氈作為緩沖墊；

S4：設定一個碰撞質量，設定碰撞速度范圍，形成m組碰撞質量不變、碰撞速度從小到大變化的碰撞試驗工況；

S5：將可變質量臺車與碰撞實驗室的牽引系統相連接；

S6：通過碰撞實驗室的牽引控制系統，安排m組碰撞質量不變、碰撞速度從小到大變化的碰撞試驗，同步采集標準力傳感器與待校準力傳感器的輸出信號；

S7：將S6中的m組碰撞試驗的數據進行直線擬合；

S8：根據S7得到的擬合方程，計算某一碰撞質量下的非線性偏差最大值，并根據所述非線性偏差最大值計算該碰撞質量下力傳感器的線性度；

S9：改變S4的碰撞質量與碰撞速度范圍,形成新的m組碰撞質量不變、碰撞速度從小到大變化的碰撞試驗工況，重復上述S4到S8的力傳感器線性度測量過程，即能夠獲得待校準力傳感器在不同碰撞質量下的線性度，從而得到不同碰撞質量下的線性度關系，進而實現力傳感器線性度的動態校準。

2.根據權利要求1所述的一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態校準方法，其特征在于：步驟S1為，調整可變質量臺車的頭部安裝位置，使可變質量臺車頭部的碰撞面與地面垂直。

3.根據權利要求1所述的一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態校準方法，其特征在于：步驟S2為，借助鑲嵌在碰撞壁上的鐵犁板，將標準力傳感器與待校準力傳感器背靠背地固定在鐵犁板上，使力傳感器的承撞面與可變質量臺車頭部的碰撞面平行，且承撞面與碰撞面的中心重合。

4.根據權利要求1所述的一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態校準方法，其特征在于：步驟S3為將圓柱型端頭安裝在待校準力傳感器上，并在圓柱型端頭表面墊放薄毛氈作為緩沖墊。

5.根據權利要求1所述的一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態校準方法，其特征在于：步驟S4為設定一個碰撞質量，設定一個碰撞速度范圍，形成m組碰撞質量不變、碰撞速度從小到大變化的碰撞試驗工況。

6.根據權利要求1所述的一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態校準方法，其特征在于：步驟S5為將可變質量臺車與碰撞實驗室的牽引系統相連接，且連接方法與常規碰撞試驗連接方法相同。

7.根據權利要求1所述的一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態校準方法，其特征在于：步驟S6為通過碰撞實驗室的牽引控制系統，安排m組碰撞質量不變、碰撞速度從小到大變化的碰撞試驗，同步采集標準力傳感器與待校準力傳感器的輸出信號，其中，對牽引控制系統參數的設置與常規碰撞試驗時對應的參數設置方式相同，但參數的具體數值要符合當前試驗的要求。

8.根據權利要求1所述的一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態校準方法，其特征在于：步驟S7為所述的擬合方程如公式(1)所示：

F^b＝p+qV^j (1)

式(1)中：

F^b為標準力傳感器輸出的力值，kN；

p為擬合直線的截距,kN；

q為擬合直線的斜率，kN/V；

V^j為待校準力傳感器輸出的電壓值，V。