常用的力传感器标定设备介绍

标定设备主要用于确定传感器的转换特性。例如压电式压力传感器，它受到压力后将输出电荷信号，即将压力信号经传感器转换为电荷信号。究竟多大压力可以使它产生多少电荷，靠传感器本身是无法确定的，而必须依靠专用设备。利用专用设备确定这种转换关系的过程称为标定，计量学称之为定度，即用标准器确定传感器的输入-输出关系。

不同功能的传感器需要不同的标定设备。即使同一种传感器，精度等级要求不同，标定设备也不同。传感器标定技术在不断进步，新的标定设备不断出现，今天为大家介绍的力传感器的标定设备。

1）测力砝码

最简单的力标定设备是各种测力砝码。国家基准测力装置则是固定式的基准测力机。我国100 tf（吨力）基准测力装置安装在四川省大邑中国计量科学研究院分院内。基准测力机实际由一组在重力场中体现基准力值的直接加荷砝码（静重砝码）组成。图7-10为一种基准测力机外形图。

图7-11示出了一种杠杆式测力机，它也是通过直接加测力砝码的标定装置。

图7-12示出了另一种形式的杠杆测力装置。两种装置原理相同。

图7-13示出了杠杆式二等标准测力机的传动机构示意图。

该测力机的负荷是由砝码1和2通过杠杆3产生的，该负荷施加于被校验的测力计16。

杠杆自身重量由平衡块7加以平衡抵消。砝码的升降、加挂和卸除，以及被检测力计的加荷和卸载，都是靠电动机拖动丝杠来实现的。

图7-14示出的是一种液压砝码加载装置。

液压式测力计量程很大，有200 kN，300 kN，500 kN，600 kN和1.5 MN，2 MN，5 MN等多种。

2）拉压式（环形）测力计

拉压式测力计的弹性体为椭圆形钢环，圆体受力后的变形量与作用力成线性关系。图7-15为一种以环形测力计作为标准的推力标定装置。

图7-15中的作用力是靠活塞式液压装置加上去的。图7-16示出了一种便携式力标定设备。该设备由螺杆式压力机、带杠杆放大及百分表头的标准测力计组成。标定时，可将被标定的传感器与标准测力计串联安装，用比较法标定，由螺杆加载。

环式测力计也可具有较高精度。图7-17位一只带杠杆放大机构和百分表的测力计结构示意图。

除用杠杆放大系统和百分表读数外，还有光学显微镜读取测力环变形的标准测力计。如果以激光干涉仪测量标准测力环的变形，并将显示结果用微机处理，直接取得力值，则具有更高的精度。