(完成版)质心测量方案报告

(完成版)质心测量方案报告LtDPAGE1《振动筛偏心块质心位置测量》——测量方案报告1三点支承法测量原理3个称重传感器支承点以及偏心块在测试平台上的投影如图1所示，建立坐标系(坐标原点为测试平台中心)。3个传感器支承点的坐标位置如图，分别为，，。偏心块质心在oxy中的投影坐标为。图1：俯视图图2：主视图(1)测质量根据传感器测得的值可得弹体的重量为：式中：——传感器值除去测试台重量的净值；g——重力加速度。(2)x向质心位置测量装置在oxy平面中，根据力矩平衡原理得：(3)y向质心位置测量装置在oxy平面中，根据力矩平衡得：2测试系统设计系统结构图：放放置偏心块压力传感器电压信号数据采集计算机数据处理显示称重质心位置2.1压力传感器电路设计2.1.1称重传感器介绍称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器茵先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用称重传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上，新旧国标有质的差异。分类：称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式等8类，以电阻应变式使用最广。电阻应变式传感器利用电阻应变片变形时其电阻也随之改变的原理工作。主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。电阻应变片贴在弹性元件上，弹性元件受力变形时，其上的应变片随之变形，并导致电阻改变。测量电路测出应变片电阻的变化并变换为与外力大小成比例的电信号输出。电信号经处理后以数字形式显示出被测物的质量。电阻应变式传感器的称量范围为300g至数千kg，计量准确度达1/1000～1/10000，结构较简单，可靠性较好。大部分电子衡器均使用此传感器。2.1.2称重传感器选择偏心块的质量在100kg左右，工作台设计重量为50kg，共重150kg。设计中共使用三个称重传感器，每个传感器载重约为50kg。由此可选用电阻式传感器型号ZEMICL6E-80KG2.2数据采集及分析电电压信号2.2.1数据采集数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析、处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。数据采集卡，即实现数据采集(DAQ)功能的计算机扩展卡，可以通过USB、PXI、PCI、PCIExpress、火线(1394)、PCMCIA、ISA、CompactFlash、485、232、以太网、各种无线网络等总线接入个人计算机。2.2.1数据处理电压信号经数据采集卡，进行A/D转换，再将所测数据经过串口送入上位机（计算机）。用计算机对接收数据转换可得到三个传感器测得的力的大小f1、f2、f3，然后通过计算公式可计算出质心位置，并显示输出。3误差分析与补偿以上分析可知，质量误差主要来自传感器测量误差；质心误差主要来自传感器重量测量误差、传感器的定位误差。传感器的测量误差可通过采用高精度传感器来提高测量精度；传感器的定位误差主要有传感器的安装误差、传感器顶点的不确定，其最终都会使传感器顶点位置坐标产生位置误差，可通过测量方法的改进进行补偿，抵消一定的误差。文中分析某单一误差时都是在假设其他误差为零的情况下进行的。3.1质量误差根据随机误差传递公式得重量误差为：3.2质心误差设传感器综合极限误差。(1)由传感器测量误差引起的x的质心误差为：(2)由定位误差引起的x的质心误差为：式中：、、分别为位置误差。(3)由传感器测量误差引起的的误差为：(4)由定位误差引起的误差为：式中：、、分别为位置误差。4结论综合以上公式推导以及误差分析可知：提高传感器的测量精度可减小各参数的误差；通过测量方法补偿可大大