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摘要：杠杆式规格机械的运行原理时力传感器进行静态校准的重要依据，按照杆杠式规格机械的运行原理进行能够分析出力传感器在静态校准过程中所产生的问题，结合卷积原理进行测量不确定度评定，并对测量不确定度评定的来源进行分析，能否采用相应的校准方式进行力传感器精确程度的增加。
关键词：力传感器；静态校准；测量不确定度评定
1、力传感器阐述
传感器是一种精确测量不确定度评定的装置，并且加工所测量到的信息属于转化为能够和该数据信息进行结合的机械装置，此类机械装置能够进行测量不确定度评定，在测量过程中实现信息数据交换与传输，针对信息传输过程中出现的问题进行专业性针对。而力传感器 则是传感器的一种分支，能够在适用范围内获得比传统通用传感器的测量范围更广，精确程度更高，加上在适用环境内部可以使其使用周期延长，较为简单的结构使得在力传感器的使用方面更加便捷，根据目前力传感器的使用信息数据得知，在力的测量与检测、称重行业以及管控系统方面都有着较为广泛的使用。
力传感器的工作原理是将所要测量力的物质，对其加入传感器的应变片，或者是其他能够测力物质，将上述物质的内部进行不同程度的力反应强弱进行判定，根据物质所反映出的物理特征数据进行对比，从而在测量电力线路上对力进行测量，得出精确数据的过程。一般来说，力传感器也可以从力学性能方面进行解释，通过内部的力学结构形成力标准装置，产生校准规格力，从而获得精确力值，整体呈现出固定式标准装置，能够用于测量校准力仪与力感应器。根据内部测量标准力小于1MN的力标准装置进行类别划分，可以按照结构分为静态重型、杠杆式、液压型以及叠加型等。除此之外，根据不同结构划分的力标准装置，也能根据测量范围的不同进行测量不确定度。综上所述，本文杠杆式规格的装置以及压电型力传感器组为例进行静态校准与测量不确定度评定。
2.杠杆式规格装置的结构与静态校准机理
杠杆式规格装置主要由砝码、杠杆与规格主机所构成，如下图1所示。
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图1 杠杆式规格装置结构示意图
根据示意图得知，该机械装置进行运转的原理是动力原理，将上述已经测量成功的砝码与杠杆之间所产生的力度进行扩大测量。根据不均等杠杆力转化原理可知，上述杠杆较长部分为力度载入结构，较短部分为力度测量结构。在机械运转时实现将所测量物体放到规格主机上，然后对杠杆进行调整，达到平衡的目的。然后再根据杠杆调整情况进行砝码的增加，使得平衡杠杆晃动，形成规格主机的升降系统自我启动，并使得杠杆重新平衡，此时读取测量设备上的信息，就能得出校准精确值。
3.力传感器静态校准计算
3.1校准环节
在进行力传感器的静态校准中，首先将力传感器放置在规格主机上，提前做好线路连接，根据杠杆平衡程度进行调节。然后通过对电源阀门的开关对传感装置进行三次负荷点载入，完成后回归到0负荷点。再每间隔1分钟进行负荷点的电压增加，直到该数值达到额定电荷。完成上述步骤后，以递减的方式对负荷点进行电荷减少，重复三次，将所得出的结构记录在案，完成静态校准环节。
3.2校准计算
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0点转移数值：将上述传感装置在半小时内的负荷点变化进行计算：
4.力传感器校准过程中应当注意的问题
力规格装置的最大误差不能超过原有力的三分之一；传感装置在进行校准作业时应当保持表面温度与外界环境温度一致，外界放置时间不低于8小时；在传感装置的安装中，保持主轴线路与载入线路重叠，保持结果的精确程度；在传感装置与数值显示设备的连接时，要提前通电，时间不低于半小时；校准过程必须逐级递增，在传感过程中保持设备的稳定性，注意0点数值是否稳定。
5.力传感器测量不确定度的评定
5.1参数测量
根据力传感装置的测量流程来说，空气湿度保持在70%左右，用于测量不确定度评定的装置为杠杆式规格机械装置，数值万用仪，其规格如下表1所示。被测量装置力传感装置规格如下表2所示。
表1 测量不确定度评定的设备规格
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根据上述表示，在既定的运行环境内进行力传感装置作业，必须提前将力传感装置进行启动，将其放置在规格设备上进行适温处理，其中每次间隔时间必须保持一致，重复三次以上此操作才能完成额定负荷量，然后再每次测量结束后重新归零，即归属0点负荷。在上述步骤完成后，要对负荷量按照规律进行重新电荷的施加，并且施加力度不断增大，在达到额定负荷量时，对其进行减压力度，将所施加力度不断减少，按照一定的时间进行记录，间隔时间保持一致，结合数值万用仪将所查看的数据信息进行汇总。最后，该次校准过程一共进行三次，最终得出的数据极为校准传感输出值。
5.2建立模型
模型建立为：
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10次测量结果见表3
表3 10次测量结果
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根据国家统计局所颁布的不确定度评定标准，在该设置装的误差范围不超过原有仪器力度的三分之一时，就可以允许接受范围，因此得出不确定度为：
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结语
综上所述，在对测量结果的误差以及不确定度进行评定分析，应当使用杠杆规格装置进行力传感装置的校准，在此过程中，照杆杠式规格机械的运行原理进行能够分析出力传感器在静态校准过程中所产生的问题，结合卷积原理进行测量不确定度评定，并对测量不确定度评定的来源进行分析，能够使误差数据最小化，得出的输出结构具有极高的可靠性与精确性，也能通过力传感装置在静态校准中的计算，反应出该力传感装置是否存在损害。
参考文献：
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