提高校准效率，多维力传感器采用什么？

2020-02-14

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通常采用试验设计Design Of Experiment (DOE)获得科学的加载载荷表，利用回归分析Regression Analysis（RA）得到相关或独立变量之间的函数关系。最终所获得的校准矩阵很大程度上取决于载荷表和回归分析方法。成熟的测力实验室都有自己的一套标准和程序来获得并处理这些数据，有时具体从事校准工作的人可能并不知道校准流程背后所发生的数据计算过程。

　　上个世纪40年代，一些加载方法和载荷表就开始应用于多分量天平的校准过程。NASA兰利研究中心Langley Research Center (LaRC)从1940年开始广泛应用的是单元载荷表One Factor At The Time Table (OFAT)，很多机构目前仍然还在使用这种加载方式。对于六自由度校准设备，OFAT方法从施加纯净的单分量载荷开始（253次实际加载卸载），然后再施加15组组合载荷（两个分量的组合，481次实际加载卸载），可能大约需要6至8周时间。然而对于四自由度的校准设备很多组合载荷无法实现，加载点数被大大减少了。

　　为了提高校准效率，德国达姆施塔特工业大学的Ewald等研制了全自动校准系统（一代）。多维力传感器系统大大提高了校准的加载效率，但是该校准设备方案实现起来很复杂，由于采用了力发生器和力传感器的组合来进行校准，加载的方向性、系统误差等很大程度上取决于各种传感器，因此从某种程度上增加了系统误差。目前ETW采用了这种校准系统（二维力传感器），在一代校准系统的基础上进行了很多改进。

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