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1引言    
力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)用于稱重測力傳感器的檢定與校驗(yàn)，對傳感器進(jìn)行非線性、遲滯、重復(fù)性、蠕變進(jìn)行測試，目前，力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)主要有靜重式、杠桿式、比對式3種結(jié)構(gòu)形式。靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)直接利用標(biāo)準(zhǔn)破碼在地球引力場中產(chǎn)生的重力來復(fù)現(xiàn)力值，力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)精度為0.01級，基準(zhǔn)力機(jī).可達(dá)到0.005級。杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)是利用杠桿加力，杠桿一端掛祛碼，杠桿另一端產(chǎn)生與砥碼數(shù)值成比例的力值，雖然也是用砥碼復(fù)現(xiàn)力值，但是誤差經(jīng)過杠桿比例放大，力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)精度為0.05級。比對式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)是將標(biāo)準(zhǔn)傳感器和被檢傳感器一起串聯(lián)在力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)上，通過機(jī)械形變產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)力值，利用標(biāo)準(zhǔn)傳感器檢測標(biāo)準(zhǔn)力值。國家計(jì)量檢定規(guī)程JJG753—91疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)中最高精度級別為0.03級。
群控力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)采用一臺(tái)上位機(jī)管理多臺(tái)下位機(jī)，設(shè)計(jì)了分布式主從控制方式，總體并行，局部分時(shí)異步處理，解決了系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制與測試的要求,實(shí)現(xiàn)了測控自動(dòng)化，在國內(nèi)傳感器測試領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)群控測試。
2標(biāo)準(zhǔn)機(jī)簡介
群控靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的控制關(guān)鍵在各力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的切入是異步的、隨機(jī)的。同時(shí)，測試過程要符合0IML國際建議No.60的要求，即對傳感器的加載、卸載、數(shù)據(jù)采集、處理要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。這就對測試系統(tǒng)的適時(shí)性提出了一定的要求，即系統(tǒng)要保證對外來信息以足夠快的速度進(jìn)行處理,并在一定的時(shí)間內(nèi)作出響應(yīng)，而且系統(tǒng)應(yīng)能夠同時(shí)進(jìn)行各種不同的操作。設(shè)計(jì)了分布式主從控制方式，對多個(gè)任務(wù)實(shí)現(xiàn)總體上的實(shí)時(shí)并行,局部分時(shí)異步的處理方法。主機(jī)負(fù)責(zé)對多臺(tái)下位機(jī)的控制、數(shù)據(jù)的接收處理、測試結(jié)果表格打印、誤差曲線繪制，下位機(jī)是控制系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)多臺(tái)測試機(jī)全部控制的實(shí)現(xiàn)，它由可編程序控制器控制執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)對測試機(jī)加載、卸載、與主機(jī)的通訊?？刂频膶?shí)現(xiàn)有手動(dòng)/自動(dòng)方式。群控系統(tǒng)控制原理圖見圖lo

比對式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最高精度是0.03級，利用西門子611.A伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、大速比減速機(jī)和精密滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)了nm級微位移進(jìn)給，不考慮加荷速率，最小進(jìn)給量可實(shí)現(xiàn)2nm,在滿足生產(chǎn)終端測試速度條件下，實(shí)現(xiàn)了最小進(jìn)給量6nm,提高了設(shè)備力值的分辨率,力值的分辨率可達(dá)到0.01%,使比對式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)精度達(dá)到0.01級，高于疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。國內(nèi)外生產(chǎn)的疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)進(jìn)行蠕變測量是通過恢復(fù)間接測量的，蠕變與恢復(fù)是有區(qū)別的。在比對式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)中首創(chuàng)了比對式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)蠕變測試方法，解決了大量程傳感器生產(chǎn)過程中的蠕變測試問題。
應(yīng)變式傳感器補(bǔ)償裝置可同時(shí)解決生產(chǎn)中多只傳感器補(bǔ)償問題。裝置主要由高低溫試驗(yàn)箱和靜重式力發(fā)生裝置構(gòu)成，破碼加、卸荷時(shí)間及蠕變測試滿足OIML國際建議No.60及國家稱重傳感器檢定規(guī)程的要求。為了減小破碼的加、卸荷時(shí)間，保證祛碼升降移動(dòng)的平穩(wěn)性和力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)精度，在對中機(jī)構(gòu)、瑟碼結(jié)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、蠕變機(jī)構(gòu)等方面采用了關(guān)鍵技術(shù)措施，保證了技術(shù)性能。
3結(jié)束語
目前,沈陽儀表科學(xué)研究院研制的HB5224型力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)已形成系列化產(chǎn)品，量程為60~100t.測試過程均符合0IML國際建議No.60的要求。此外,還研制出在一臺(tái)力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)上兼容各量程測試要求的液壓比對式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，具有測量量程兼容模式、量程轉(zhuǎn)換方式、量程轉(zhuǎn)換力值控制的專利檢測技術(shù)。

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