首先可以肯定的是,解决这个问题,你可以考虑使用力传感器。
所有力传感器都提供一个包含传感器灵敏度信息的文档。传感器在加载已知的力情况下,通过测量获得输出信号。这个“校准”过程的结果将记录在相关文件中。根据传感器的质量和价格不同,文档将描述最大的力输出值和不同力下的多个测量值。校准是传感器生产中最重要的步骤之一,它决定着力传感器的价值。当然,以后的测量将不会比传感器校准时获得的特征值更精确。力传感器制造商使用相关的加载装置来精确产生额定力,从而为这些校准测量创造前提。HBM的加载机可提供10N到5MN之间的任何值。
如何确保这些加载装置测量正确,从而确保校准始终是可靠的?重要的是,测量结果是可重复的:这是唯一的方法,确保在一个特定位置的测量结果也可以在另一个位置重现。这意味着必须以同样的方式对力传感器进行校准。在国际比对中,一个特定的作用力也必须总是相同的。这就要求对所有加载机器进行定期检查,即与被认为是准确的测量标准相比较。国家计量机构负责确保力值在各地都是相同的,这是一个先决条件,并为力值提供了定义。
国际比对为了确保您使用的牛顿始终是全球共同使用的那个牛顿单位,需要进行国际比对或计量机构之间进行比对。您可以拆除您的加载设备并在其他地方重新安装进行比对是否符合国际测力标准。但我们不推荐采用此方法。因为拆除和安装都需要高度灵敏的测量技术,并且运输也具有很大的风险。这也是为何要使用转移测量传感器的原因。这些专门设计的传感器都具有极高的可重复性,一般小于0.002%。加载设备需要采用此类传感器和国家标准进行比对,而国际上不同国家标准比对也同样需要此类传感器。
基于应变的传感器满足最高标准目前,满足这种高标准的力传感器是基于应变技术的。有两个原因。应变传感器采用惠斯通电桥。应变片的巧妙安装确保了大量的寄生效应,温度、起始弯矩或侧向力能够在很大程度上得到补偿。应变传感器能满足静态校准的所有要求,因为他们没有漂移,并显示长期稳定。根据 ISO 376 国际标准对这些传感器的特性进行评估是必须的。在这个标准中,传感器的可重复性是非常重要的。另外还包括蠕变、滞后以及传感器和规定特性曲线之间的误差等。力传感器按照ISO 376确定精度等级,00级是其中最高标准 - 其规定了安装和拆卸的可重复性(“在不同的安装位置”)仅为测量值的 0.05%。因此,即使是00级传感器也不足以确保满足国家测量标准。HBM转移测量传感器,其可重复性一般在0.002% 和0.05%之间。这些用于转移测量的传感器量程为2.5 N 到 5 MN。