靜重式力基準(zhǔn)機(jī)砝碼組合方式及其加載方法研究.pdf

1、在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的過程中，測(cè)力計(jì)一直起著至關(guān)重要的作用，而在眾多測(cè)力計(jì)中，靜重式力基準(zhǔn)機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼復(fù)現(xiàn)力值來對(duì)傳感器等各種測(cè)量?jī)x器進(jìn)行檢測(cè)和標(biāo)定。其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、力值復(fù)現(xiàn)性好、準(zhǔn)確度高以及有著較長(zhǎng)的研發(fā)和使用過程中的經(jīng)驗(yàn)積累使得其在測(cè)量領(lǐng)域被廣泛采用。
　　在實(shí)際使用過程中為了節(jié)約空間和成本，往往需要通過有限的、盡可能少的砝碼組合出盡可能多的力值。對(duì)于確定的力值，為了提高加載效率往往需要幾個(gè)砝碼同時(shí)加載使得加載力值的

2、組合得到預(yù)定的力值，而力值之間的過渡通過砝碼的交換來實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)力基準(zhǔn)機(jī)由于自身的特點(diǎn)和加載方式，在加載過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)“逆程”現(xiàn)象。同時(shí)由于待檢測(cè)傳感器等元器件，由于是按照線彈性原理設(shè)計(jì)而成，其輸出與加載力值呈一次線性關(guān)系，在加載過程中也會(huì)存在一定的滯后，這些特點(diǎn)和“逆程”現(xiàn)象將會(huì)對(duì)最終的檢測(cè)產(chǎn)生一定的影響。于是，于是需要力基準(zhǔn)機(jī)在加載過程中消除“逆程”現(xiàn)象，同時(shí)提高檢測(cè)精度和效率。
　　本課題針對(duì)上述問題，首先分析了各種基

3、準(zhǔn)機(jī)的工作原理和特點(diǎn)以及其發(fā)展現(xiàn)狀。在分析比對(duì)的基礎(chǔ)上深入探討了力基準(zhǔn)機(jī)加載過程中的加載的理論曲線以避免加載過程中的“逆程”現(xiàn)象，使得加載過程平滑。對(duì)于砝碼的組合問題，通過組合力值、篩選力值、力值排序、和根據(jù)具體力值反算出砝碼的最佳組合方式四個(gè)步驟分析了砝碼組合的原則和對(duì)應(yīng)的算法。在得出砝碼最優(yōu)組合的基礎(chǔ)上，針對(duì)實(shí)際過程應(yīng)用提出了砝碼的組合加載方式和控制方法，從加載方法上避免力值波動(dòng)和“逆程”現(xiàn)象。最后，針對(duì)本課題的研究，討論了系統(tǒng)總體