(完成版)質(zhì)心測量方案報告

(完成版)質(zhì)心測量方案報告LtDPAGE1《振動篩偏心塊質(zhì)心位置測量》——測量方案報告1三點支承法測量原理3個稱重傳感器支承點以及偏心塊在測試平臺上的投影如圖1所示，建立坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點為測試平臺中心)。3個傳感器支承點的坐標(biāo)位置如圖，分別為，，。偏心塊質(zhì)心在oxy中的投影坐標(biāo)為。圖1：俯視圖圖2：主視圖(1)測質(zhì)量根據(jù)傳感器測得的值可得彈體的重量為：式中：——傳感器值除去測試臺重量的凈值；g——重力加速度。(2)x向質(zhì)心位置測量裝置在oxy平面中，根據(jù)力矩平衡原理得：(3)y向質(zhì)心位置測量裝置在oxy平面中，根據(jù)力矩平衡得：2測試系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：放放置偏心塊壓力傳感器電壓信號數(shù)據(jù)采集計算機數(shù)據(jù)處理顯示稱重質(zhì)心位置2.1壓力傳感器電路設(shè)計2.1.1稱重傳感器介紹稱重傳感器實際上是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。用傳感器茵先要考慮傳感器所處的實際工作環(huán)境，這點對正確選用稱重傳感器至關(guān)重要，它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個衡器的可靠性和安全性。在稱重傳感器主要技術(shù)指標(biāo)的基本概念和評價方法上，新舊國標(biāo)有質(zhì)的差異。分類：稱重傳感器按轉(zhuǎn)換方法分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動式、陀螺儀式、電阻應(yīng)變式等8類，以電阻應(yīng)變式使用最廣。電阻應(yīng)變式傳感器利用電阻應(yīng)變片變形時其電阻也隨之改變的原理工作。主要由彈性元件、電阻應(yīng)變片、測量電路和傳輸電纜4部分組成。電阻應(yīng)變片貼在彈性元件上，彈性元件受力變形時，其上的應(yīng)變片隨之變形，并導(dǎo)致電阻改變。測量電路測出應(yīng)變片電阻的變化并變換為與外力大小成比例的電信號輸出。電信號經(jīng)處理后以數(shù)字形式顯示出被測物的質(zhì)量。電阻應(yīng)變式傳感器的稱量范圍為300g至數(shù)千kg，計量準(zhǔn)確度達1/1000～1/10000，結(jié)構(gòu)較簡單，可靠性較好。大部分電子衡器均使用此傳感器。2.1.2稱重傳感器選擇偏心塊的質(zhì)量在100kg左右，工作臺設(shè)計重量為50kg，共重150kg。設(shè)計中共使用三個稱重傳感器，每個傳感器載重約為50kg。由此可選用電阻式傳感器型號ZEMICL6E-80KG2.2數(shù)據(jù)采集及分析電電壓信號2.2.1數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采非電量或者電量信號,送到上位機中進行分析、處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計算機或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產(chǎn)品來實現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測量系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集卡，即實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集(DAQ)功能的計算機擴展卡，可以通過USB、PXI、PCI、PCIExpress、火線(1394)、PCMCIA、ISA、CompactFlash、485、232、以太網(wǎng)、各種無線網(wǎng)絡(luò)等總線接入個人計算機。2.2.1數(shù)據(jù)處理電壓信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡，進行A/D轉(zhuǎn)換，再將所測數(shù)據(jù)經(jīng)過串口送入上位機（計算機）。用計算機對接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換可得到三個傳感器測得的力的大小f1、f2、f3，然后通過計算公式可計算出質(zhì)心位置，并顯示輸出。3誤差分析與補償以上分析可知，質(zhì)量誤差主要來自傳感器測量誤差；質(zhì)心誤差主要來自傳感器重量測量誤差、傳感器的定位誤差。傳感器的測量誤差可通過采用高精度傳感器來提高測量精度；傳感器的定位誤差主要有傳感器的安裝誤差、傳感器頂點的不確定，其最終都會使傳感器頂點位置坐標(biāo)產(chǎn)生位置誤差，可通過測量方法的改進進行補償，抵消一定的誤差。文中分析某單一誤差時都是在假設(shè)其他誤差為零的情況下進行的。3.1質(zhì)量誤差根據(jù)隨機誤差傳遞公式得重量誤差為：3.2質(zhì)心誤差設(shè)傳感器綜合極限誤差。(1)由傳感器測量誤差引起的x的質(zhì)心誤差為：(2)由定位誤差引起的x的質(zhì)心誤差為：式中：、、分別為位置誤差。(3)由傳感器測量誤差引起的的誤差為：(4)由定位誤差引起的誤差為：式中：、、分別為位置誤差。4結(jié)論綜合以上公式推導(dǎo)以及誤差分析可知：提高傳感器的測量精度可減小各參數(shù)的誤差；通過測量方法補償可大大