[發(fā)明專利]一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態(tài)校準(zhǔn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910977047.6
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN111024306A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 涂曉威;雷正保
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 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

本發(fā)明公開一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態(tài)校準(zhǔn)方法。實(shí)現(xiàn)方法為：調(diào)整可變質(zhì)量臺車的頭部安裝位置至其碰撞面與地面垂直；將標(biāo)準(zhǔn)傳感器與待校準(zhǔn)傳感器相背地固定在鑲嵌于碰撞壁的鐵犁板上，使其承撞面與臺車的碰撞面平行且中心重合；將有緩沖墊的端頭安裝在待校準(zhǔn)傳感器上；設(shè)定一個碰撞質(zhì)量與碰撞速度范圍，形成m組碰撞質(zhì)量不變、速度由小到大的試驗(yàn)工況；通過將臺車與牽引系統(tǒng)相連接實(shí)現(xiàn)上述設(shè)定試驗(yàn)，同步采集兩個傳感器的輸出信號；直線擬合數(shù)據(jù)；根據(jù)擬合方程，計算某一碰撞質(zhì)量下的非線性偏差最大值，據(jù)其計算該碰撞質(zhì)量下傳感器的線性度；改變碰撞質(zhì)量，重復(fù)上述步驟，獲得不同碰撞質(zhì)量下的線性度和線性度關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)校準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態(tài)校準(zhǔn)方法，屬于力傳感器的校準(zhǔn)方法領(lǐng)域。

背景技術(shù)

線性度又稱非線性，表征傳感器輸出-輸入校準(zhǔn)曲線(或平均校準(zhǔn)曲線)與所選定的作為工作直線的擬合直線之間的偏離程度，這一指標(biāo)通常以相對誤差表示：

式(4)中：ξ_L為線性度；ΔL_max為輸出平均校準(zhǔn)曲線與擬合直線間的最大偏差；

y_F.S為理論滿量程輸出。

力傳感器線性度目前采用的校準(zhǔn)方法，按照其動態(tài)力發(fā)生裝置的激勵形式不同可以分為階躍式、脈沖式和正弦式三大類，但若將這些動態(tài)力發(fā)生裝置用于測量碰撞力的力傳感器校準(zhǔn)，則存在許多不足，如振動臺式正弦力源產(chǎn)生正弦力的精度不夠高，力值不夠大；階躍式力源存在幅值靈敏度校準(zhǔn)方法不規(guī)范的問題；脈沖式力源不能保證設(shè)備在高速沖擊下的受力條件和正常情況一致，容易引起較大誤差，目前，國內(nèi)還沒有建立完整的測量碰撞力的力傳感器標(biāo)定/校準(zhǔn)體系，這主要是因?yàn)橛绊憸y量碰撞力的力傳感器標(biāo)定/校準(zhǔn)的因素很多，特別是碰撞力的加載條件、傳感器的安裝環(huán)境、設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)等；隨著交通安全技術(shù)的發(fā)展，催生了對裝備抗毀滅能力的檢測內(nèi)容，其需要檢測抗撞結(jié)構(gòu)在毀滅性碰撞條件下的抗力，相應(yīng)地，就需要符合碰撞力加載條件、裝備使用安裝環(huán)境、裝備結(jié)構(gòu)參數(shù)等要求的碰撞力測量系統(tǒng)及力傳感器的動態(tài)校準(zhǔn)方法，利用碰撞實(shí)驗(yàn)室的條件進(jìn)行碰撞力測量用力傳感器線性度的動態(tài)校準(zhǔn)，所獲得的校準(zhǔn)結(jié)果更貼近力傳感器的實(shí)際工作狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開的一種碰撞力測量用力傳感器線性度的動態(tài)校準(zhǔn)方法，要解決的技術(shù)問題是：獲得力傳感器的動態(tài)性能，通過利用現(xiàn)有碰撞實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)條件，來產(chǎn)生一系列碰撞質(zhì)量不變、碰撞速度從小到大變化的碰撞工況，通過同步測量標(biāo)準(zhǔn)力傳感器與待校準(zhǔn)力傳感器在所述碰撞工況下的輸出值，從而獲得不同碰撞質(zhì)量下的線性度關(guān)系，即實(shí)現(xiàn)力傳感器線性度的動態(tài)校準(zhǔn)。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。