压电式动态力传感器校准方法的研究

针对智能制造行业里压电式传感器的动态性能校准问题,介绍了针对传感器动态力参数的相关方法和脉冲力法校准装置,在装置上完成了试验验证和分析。介绍了两种常规的动态力校准方法,针对不同的校准方法建立了运动方程,做出了差异性分析。然后介绍了一种基于绝对法测量的压电式传感器脉冲力法校准装置,装置的结构包括基于刚体碰撞的脉冲力发生装置和基于外差式迈克尔逊干涉仪的测量系统,说明了工作原理和解算方法。最后利用建立的校准装置对典型压电式传感器进行动态力校准,进行结果分析和可靠性验证。     

脉冲式动态力校准装置发展动态

介绍了脉冲式动态力值计量的国内外现状,通过对我国、德国、日本三种不同原理的动态力装置的分析,说明了不同原理动态力装置的特点和应用范围.重点介绍了我国计量院、德国PTB和日本对脉冲式动态力标准装置的研究现状与动态力计量测试方法,并对现有国家动态力标准装置提出改进方案.     

动态力校准技术评述

动态力校准技术应用日益广泛,其测量结果的精度要求越来越高,因此对动态力校准技术的研究具有十分重要的意义。本文简单介绍了实际工程中动态力校准技术的应用与需求,指出了动态力校准技术研究的重要性,总结了目前动态力校准的主要体系,并对各种动态力校准方法的原理、主要特点以及校准装置进行了分类介绍。     

气体脉冲压力的激光干涉法测量

对气体动态压力的非接触测量和溯源方法进行了研究。研制了基于激光干涉法测量气体脉冲压力的实验装置,通过光程与压力关系计算分析出气体脉冲压力的幅值和脉宽。建立了动态压力测量模型,并对测量不确定度进行了分析。开展了气体脉冲压力激光干涉测量实验,使用动态压力传感器和激光器进行同步测量,激光干涉法测量结果偏差较小,验证了装置测量的准确性。结果表明：本装置产生的脉冲压力信号稳定可靠,光学测量信号准确度高,具有实时性、非接触、可溯源等优点,可实现气体脉冲压力的测量,装置测量结果的相对标准偏差小于0.8%,测量结果的不确定度小于2%(k=2)。     

脉冲力校准装置提升及扶正机构设计及数据验证

脉冲力发生装置的提升和扶正机构是脉冲力发生装置的重要组成部分,提升和扶正机构对动态力校准的准确性和重复性起到至关重要的作用。对提升装置的选型和扶正机构的改进进行了描述和验证,实验数据证明了设计的合理性,满足对动态力传感器的校准需求。     

脉冲力校准装置锤体质量块设计及数据验证

脉冲力发生装置的锤体质量块是脉冲力发生装置的重要组成部分,锤体质量块的结构固有频率是保证动态力校准精度的重要条件,通过对锤体质量块的设计及改进进行了描述和验证,最后通过数据验证说明设计是合理的,满足对动态力传感器的校准需求。     

动态力校准中需要规范的若干问题

测力仪器在动态力测量与静态校准中的表现有较大差异,因此动态力校准对广泛使用的动态载荷测量有重要意义。本文首先对两种典型的动态力校准方法及相应装置的能力状态进行简单介绍;然后结合实际校准与测量工作提出动态力校准中存在的一些问题,并指出动态力校准装置的力传递形式及相关设计参数对校准结果有较大影响;最后对提出的问题进行梳理分类,并探讨解决问题的基本思路与原则,为建立动态力校准装置给出需要考虑的设计参数,也为编制动态力校准的规范提供必要的依据。     

基于LabVIEW的冲击法动态力传感器校准装置

动态力传感器是对力值进行动态测量的传感器,在工业生产中具有重要作用,其精度直接关乎生产制造,所以对其进行校准显得尤为重要。对冲击法动态力传感器的校准原理进行研究,对现有的标准冲击加速度装置基础上进行改造,用于动态力传感器校准。提出了基于LabVIEW的冲击法动态力传感器校准装置的软硬件设计方案,研制了一套高度集成化、自动化的校准装置。本装置检测结果与实验室参考动态灵敏度最大偏差仅为0.81%,满足设计要求。     

动态压力标准发展现状

动态压力测量与校准技术越来越受到重视和推广,校准的技术手段也越来越多,但动态压力的溯源技术和动态压力标准的建立发展相对缓慢。通过介绍俄罗斯、法国、美国等世界各国家动态压力标准器具体系和量值传递体系的构成以及研究现状,并比较分析我国动态压力标准发展状况与需求,建立我国动态压力标准器具体系和量值传递体系非常必要,建议建立由阶跃压力标准装置(激波管、快开阀)、正弦压力标准装置、脉冲压力标准装置构成比较完整的国家标准器具体系。     

基于伺服驱动的离心式动态力校准装置

为提高准静态环境使用的力传感器校准精度,研制了基于伺服驱动的离心式动态力校准装置。该装置利用直驱伺服电机驱动和控制质量块做离心运动,通过去轴承设计的动力传动机构输出量值可控的动态力;建立了动力学模型并得到了实验验证;进行了测量重复性和动态响应性能实验研究。实验结果表明,校准装置在中高转速下测量重复性优于1%,能在0.242s内加速到额定转速500r/min,且输出力值可达到3.8kN。     

正弦力校准装置研制

针对现有正弦力校准装置量程无法完全满足动态力校准需求的现状,为了扩展正弦力校准范围,降低动态力的测量不确定度,研制了（2.5～250）kN正弦力校准装置,旨在解决我国动态力溯源体系不完善的问题,并为建立高精度正弦力标准奠定基础。     

An Intelligent Noninvasive Sensor for Driver Pulse Wave Measurement

Noninvasive sensors to detect human physiological parameters are becoming more and more important. This is especially useful to monitor driver state as driver-vehicle system is a safety-critical system. Unfortunately, current technologies in these noninvasive sensors development are not satisfactory. In this research, we developed an intelligent integrated device called "smart wheel" to monitor drivers' physiology. Specifically, a group of polyvinylidene fluoride (PVDF) sensor, semiconductor temperature sensor, and piezoresistive sensor were integrated into a driving steering wheel. The developed device has the capability of measuring a driver's pulse wave, breathing wave, skin temperature, and gripping force in a noninvasive manner and in real time. A pilot experiment was carried out to verify the pulse wave measurement of this intelligent sensor and the result was found satisfactory     

Zur Vermeidung von dynamischen Kraftmeßfehlern bei Neigungspendel-Kraftmeßeinrichtungen

The Prevention of Inertial Force Measurement Inaccuracies Encountered in Pendulum-type Dynamometers Test machines, which are equipped with a force measuring device utilizing the inclining pendulum, are subject to dynamic measurement inaccuracies due to the inertia of the pendulum. The initial discussion demonstrates that the dynamic inaccuracy of measurement encountered with test machines using an inclining pendulum – force measurement device can only be calculated for the complete test machine/test piece configuration. With reference to the results of experiments, it will be proved that, as with the experiments carried out by Kravcenko, the indicated dynamic force and the dynamic force in the testpiece are antiphase and unequal. Additionally it will be shown that, through the experiment results, the equation from Schultze/Baumann for the permissible rate of test is confirmed only in the interpretation from Kravcenko. Further equations concerning the limitations of the rate of test are shown and their relevant fields of applications are discussed. Finally, factors are presented which stipulate a reduction of the permissible rate of test or permit an increase in this rate, dependent upon the force-elongation characteristic of the test piece and the measured variable under consideration.     

激光干涉法进行正弦力校准研究

采用绝对法进行正弦力校准,动态力由安装在振动台上的质量块产生,力值根据力的定义直接溯源到质量、加速度和时间。为了减少测量不确定度,质量块上的加速度分布必须进行准确测量。文中介绍了采用激光干涉法进行动态力校准的原理和信号处理方法,同时介绍了与德国PTB加速度实验室进行加速度测量的比对情况。结果表明,采用所介绍的正弦力校准方法可以提高校准的准确度。     

VHDL在动态存储测试领域中的应用展望

ＶＨＤＬ作为一种硬件描述性语言，主要用于设计大规模铁数字硬件系统和电路，随着电路的规模加大，复杂度增加，这种语言的优越性越来越明显，它正在逐渐成为电子设计师们设计数字硬件电路时所必须掌握的工具语言，在动态存储测试领域中，由于被测对象复杂多样，要求一次记录的信息量不断增加，而允许放置测试仪器的空间很小，因此用ＶＨＤＬ设计大规模集成电路估动态存储测试领域中具有广泛的应用前景。     

测力刀柄系统标定技术研究

测力刀柄系统可实时监测切削过程的轴向力和扭矩的变化,为测试自主设计的测力刀柄系统的使用性能,设计并研制了一套标定辅助工装,搭建了标定实验平台,完成了静、动态标定实验.采用逐级加、卸载法,确定了测力刀柄系统的线性度、重复性和滞后性等静态特性指标;通过脉冲激励法获得了测力刀柄系统的固有频率、阻尼比和最大工作频率等动态特性指...     

正弦力计量校准研究

动态力是加速度的导出量,文章介绍了正弦力计量标准装置研究与量值溯源现状,并认为根据动态力定义用激光干涉法测量加速度直接溯源到质量、加速度和时间是正弦力计量发展方向。由于正弦力计量中运动部件各处加速度不相等,因而研究质量块加速度分布非常重要,文章采用圆板弹性动力学模型将质量块三维结构简化为一维结构研究加速度径向分布,再用杆件结构动力学模型进一步将质量块简化为质点研究加速度轴向分布,进而减少正弦力测量结果的不确定度。     

脉冲式动态压力溯源方法研究

动态压力测试在工业领域应用越来越广泛,而可靠的校准技术则是动态压力量值准确的保障,溯源问题一直是制约动态压力校准技术发展的瓶颈。本文以基于激光干涉的可溯源动态压力测量方法为研究对象,针对液体脉冲压力的特点,建立基于牛顿第二定律的脉冲压力测量模型,对各影响因素引入的误差进行分析和测试,通过压力传感器校准试验完成激光干涉测量可行性验证和测量不确定度分析,实现脉冲压力的可靠溯源。