稱重傳感器是一種測(cè)量物體重量的基本元件，它通過(guò)一定的方法，將被測(cè)物的重量轉(zhuǎn)化為彈性元件的變形，然后將彈性元件的變形轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別測(cè)量，以得到被稱量對(duì)象的重量。
柱式傳感器是稱重傳感器中應(yīng)用較為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，其中柱式傳感器又以搖柱式傳感器應(yīng)用比較廣泛。相對(duì)其他的傳感器結(jié)構(gòu)形式具有特別的優(yōu)勢(shì)，例如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、彈性元件剛度大、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、抗過(guò)載能力強(qiáng)等，因此被廣泛地應(yīng)用于民生及工業(yè)領(lǐng)域，例如平臺(tái)秤、車輛衡等。
以車輛衡的應(yīng)用為例，一臺(tái)車輛要安裝6至8個(gè)稱重傳感器，甚至更多。為了保證稱重的精確度，每一個(gè)稱重傳感器在安裝的時(shí)候都需要調(diào)整安裝角度，保證其在稱重過(guò)程中保持豎直稱重狀態(tài)。但是，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，車輛衡經(jīng)過(guò)多次的稱量、晃動(dòng)及側(cè)向沖擊，稱重傳感器難免會(huì)發(fā)生傾斜、轉(zhuǎn)動(dòng)等情況。除此之外，由于車輛衡都是在室外環(huán)境中使用，不可避免地受到晝夜溫差及不同季節(jié)溫差的影響，溫差的作用使得秤臺(tái)產(chǎn)生膨脹或者收縮變形，這也使得傳感器發(fā)生傾斜和轉(zhuǎn)動(dòng)等情況。
當(dāng)傳感器處于傾斜稱量的狀態(tài)時(shí)，其彈性元件內(nèi)的受力分布相對(duì)豎直稱量時(shí)會(huì)發(fā)生較大地變化，這就使得稱量相同的物體，傾斜后傳感器的輸出相對(duì)豎直時(shí)的傳感器輸出存在較大的誤差。另外，由于傳感器在制造的時(shí)候，不可避免的會(huì)存在工藝誤差，例如機(jī)加工誤差、貼片誤差等，這些誤差的存在會(huì)使得傳感器即使在豎直稱重狀態(tài)下，當(dāng)傳感器發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器的輸出也會(huì)發(fā)生變化。
為了消除上述在傳感器實(shí)際應(yīng)用中存在的誤差，許多人做了各種各樣的研究， 但都沒有取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
通過(guò)在傳感器內(nèi)安裝角度傳感器，測(cè)量傳感器軸線方向與重力加速度方向之間的夾角θ，即傳感器的傾斜角度，然后將傳感器傾斜時(shí)的輸出Wr除以傾斜角度的余弦值cosθ，即得到了修正后的傳感器輸出。但是，這種補(bǔ)償方法的可行必須滿足以下兩個(gè)前提：
一、傳感器向任意方向傾斜的輸出誤差曲線是相同的，然而由于傳感器的設(shè)計(jì)并非全部對(duì)稱，因此傳感器不同方向的傾斜輸出誤差曲線其實(shí)是不同的；
二、傳感器之間不存在個(gè)體差異性，即忽略了機(jī)加工等各種工藝誤差的影響，但是實(shí)際上這些誤差都是不可避免的。
通過(guò)在梁柱式傳感器的四個(gè)平面粘貼特殊的應(yīng)變片，利用特殊的橋路進(jìn)行誤差補(bǔ)償，但是這僅僅是消除了機(jī)加工、貼片等工藝誤差的影響，對(duì)傳感器傾斜造成的系統(tǒng)級(jí)輸出誤差卻無(wú)能為力。
另外，現(xiàn)有的各種補(bǔ)償方法基本都是針對(duì)特殊的傳感器結(jié)構(gòu)形式，例如方形截面梁，由于現(xiàn)有的傳感器結(jié)構(gòu)形式多種多樣，因此這些補(bǔ)償方法就不具有普遍的適用性。
稱重傳感器組件及稱重方法與流程：
為了消除稱重傳感器在實(shí)際應(yīng)用中由于傳感器的傾斜和轉(zhuǎn)動(dòng)造成的稱重系統(tǒng)稱量誤差，本發(fā)明提出了一種可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)誤差補(bǔ)償、且可提高測(cè)量精度的稱重傳感器組件及稱重方法。
提供一種稱重傳感器組件，上承壓面；
下承壓面，與上承壓面相對(duì)；
彈性元件，具有中心軸，位于上承壓面與下承壓面之間，中心軸與重力加速度方向之間的夾角為彈性元件的傾斜角度；
主應(yīng)變單元，設(shè)置述彈性元件的應(yīng)變區(qū)域內(nèi)，主應(yīng)變單元測(cè)量彈性元件的一形變量，一形變量用于獲得稱重輸出；
次應(yīng)變單元，設(shè)置于彈性元件的應(yīng)變區(qū)域內(nèi)，次應(yīng)變單元與中心軸成一角度，次應(yīng)變單元測(cè)量彈性元件的二形變量，一角度 是通過(guò)設(shè)置傾斜角度與彈性元件的二形變量滿足單調(diào)函數(shù)關(guān)系來(lái)獲得的；
計(jì)算單元，計(jì)算單元用于根據(jù)二形變量來(lái)計(jì)算稱重誤差并將稱重誤差對(duì)稱重輸出進(jìn)行修正。
稱重誤差與二形變量之間滿足二次函數(shù)關(guān)系。
主應(yīng)變單元至少包括兩個(gè)主應(yīng)變?cè)瑑蓚€(gè)主應(yīng)變?cè)鄬?duì)設(shè)置在彈性元件的兩側(cè)。
次應(yīng)變單元設(shè)置在彈性元件的至少兩個(gè)非平行的平面上，每個(gè)平面至少設(shè)置一個(gè)次應(yīng)變?cè)?，分別用于測(cè)量彈性元件的一補(bǔ)償形變量和二補(bǔ)償形變量，二形變量包括一補(bǔ)償形變量和二補(bǔ)償形變量。
次應(yīng)變?cè)ㄅc中心軸成一角度的三電阻絲柵。
當(dāng)需要進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)膬A斜角度為-5°至5°時(shí)，一角度為5°至85°。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供一種的稱重方法，用于稱重傳感器，包括：
采集主應(yīng)變單元輸出的一形變量；
采集次應(yīng)變單元輸出的二形變量；
根據(jù)一形變量來(lái)計(jì)算稱重輸出；
根據(jù)二形變量來(lái)計(jì)算稱重誤差；以及根據(jù)稱重誤差修正稱重輸出。
二形變量計(jì)算稱重誤差包括：
二形變量計(jì)算等效傾斜角度；以及根據(jù)等效傾斜角度計(jì)算稱重誤差。
次應(yīng)變單元包括設(shè)置在彈性元件的兩個(gè)非平行的平面上的至少兩個(gè)次應(yīng)變?cè)?，用于感測(cè)彈性元件的一補(bǔ)償形變量和二補(bǔ)償形變量，等效傾斜角度包括對(duì)應(yīng)于一補(bǔ)償形變量的一補(bǔ)償角度以及對(duì)應(yīng)于二補(bǔ)償形變量的二補(bǔ)償角度，其中，
根據(jù)如下公式計(jì)算二角度：
其中，β1為一補(bǔ)償角度，β2為二補(bǔ)償角度；k1、k2、c1、c2為常數(shù)；ε1一補(bǔ)償形變量，ε2為二補(bǔ)償形變量。
根據(jù)如下公式計(jì)算稱重誤差：
其中，Δspan為稱重誤差；a、b、c、d、e及f為補(bǔ)償參數(shù)；β1為一補(bǔ)償角度；β2為二補(bǔ)償角度。
稱重誤差與二形變量之間滿足二次函數(shù)關(guān)系。
通過(guò)采用上述的技術(shù)方案，可提高平臺(tái)秤、車輛衡稱重裝置等應(yīng)用柱式稱重傳感器的設(shè)備的測(cè)量精度，消除了應(yīng)用過(guò)程中傳感器傾斜或轉(zhuǎn)動(dòng)造成的稱量誤差。
應(yīng)當(dāng)理解，以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性和說(shuō)明性的，并且旨在為如權(quán)利要求的提供進(jìn)一步的解釋。
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