叠加式力标准机原理及构成

试验机定义

叠加式力标准机是一种通过将一个或多个高精度参考传感器与被检传感器（或被检测力仪）串联比对，来产生和测量标准力值的装置。它的核心工作原理是“力值的直接比对"，而不是像传统的静重式力机那样直接依赖已知质量的重力。

叠加式力标准机原理

用一个简单的比喻来理解：“让两个大力士（传感器）掰手腕，其中一个（参考传感器）是可靠的裁判。"

1. 串联加载：将被检传感器与一个或多个已知特性的高精度标准传感器在机械上串联安装（叠加在一起）。

2. 同步受力：通过液压或电动伺服系统施加一个力。这个力同时、等值地作用在串联的参考传感器和被检传感器上。

3. 数据比对：

参考传感器输出一个高精度的标准力值 F_ref。

 被检传感器输出一个待测值 F_ut。

4. 计算误差：通过比较 F_ut 和 F_ref，就可以计算出被检传感器在该力值点的示值误差：误差 = F_ut - F_ref。

叠加式力标准机构成

一台典型的叠加式力标准机通常包括：

1. 机架结构：坚固的框架，提供反作用力，确保力流方向明确。

2. 加载系统：

动力源：伺服电机驱动的滚珠丝杠（电动）或伺服油缸（液压）。

作动器：产生力的执行机构。

3. 力传递系统：包括上、下压板或夹具，用于安装参考传感器和被检传感器，确保它们严格对中串联。

4. 参考传感器组：一个或多个（通常为多个，量程不同）长期稳定性和线性度佳的“标准"传感器。它们是整个机器的“心脏"，其精度直接决定了机器的精度。

5. 测控系统：

数据采集器：同时高速、同步采集参考传感器和被检传感器的输出信号。

控制系统：根据设定程序，精确控制加载力的大小、速率和保持时间。

软件：用于设置测试流程、自动处理数据、生成校准报告等。

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