PCB 9155D 力传感器校准系统
2024-07-15
力传感器校准通常是使用复杂的液压拉力/压力机或静载荷做校准，为了保证安全加载力，通常这种系统设置比较繁琐。校准压电力传感器时，需要系统的采集功能同时支持压电传感器和应变载荷传感器（参考传感器）。这种系统最大的校准量程可达20,000lbf（99KN）如下图所示:
另外一种替代的方法就是使用重力法校准，利用重力作为参考，单通道采集系统就可以校准力传感器。但是这个重力法校准使用的参考质量块比较小，所有它能够校准的量程非常有限，对于大量程力传感器来说，不能够在全部量程范围内校准。它的量程范围完全取决于质量块大小，PCB®公司力传感器校准系统提供的质量块分别为1lbf（4.5N），2lbf（9N）以及3lbf（13.4N），如下图所示：
第三种校准方法是使用冲击法校准技术，和模态力锤的校准方法类似。这种校准方法设置简单，只需要两通道数据采集系统，而且可校准的量程和静载荷或拉力机校准系统类似。如下图所示：
PCB公司使用不同量程的力传感器进行多次校准测试来验证第三种校准方法适用的量程范围，以最小化校准不确定度。力传感器量程范围从10lbf到5000lbf，测试结果如下：
· 𝑥n = 冲击法校准力传感器的灵敏度
· 𝑥𝑅 = 传统校准方法校准的力传感器灵敏度
· 𝑈𝑛= 冲击法校准的不确定度百分比
· 𝑈𝑅 = 传统校准方法的不确定度百分比
从结果可以看出，量程范围10~500lbf的校准结果归一化误差比较小，在±1%的可接受范围之内。而1000~5000lbf的校准结果归一化误差相对较大，这个分析原因可能是因为用力锤敲击的时候没有完全垂直以及偏心导致的，同时为了得到更大的力，力锤和力传感器之间是非常尖锐的硬碰硬冲击。
PCB 9155D 力传感器冲击法校准系统介绍
PCB公司的力传感器冲击法校准系统9155D-961规格如下：
软件界面如下：
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