传感器蠕变自动测试系统的原理和实现方法
蠕变自动测试系统的原理和实现方法
1．蠕变自动测试系统的原理
通过计算机软件驱动载荷发生设备和数字模块按规定的方法、时间，对称重传感器进行加、卸
载和数据采集工作。操作者只需将称重传感器装上工装，放到载荷发生设备的指定位置，并确定软
件开始运行。由计算机软件对采集后的数据进行处理，对称重传感器的蠕变和瞬时回零数据按设计
的标准判断合格与否，形成测试报告后由打印机输出，测试数据存入数据库，为后期产品打印合格
证和质量追溯提供方便。
(1)载荷发生设备介绍。该设备主要用于批量化生产高精度称重传感器，因此在载荷发生设
备的设计中主要考虑因素有：力值精确，自动定位，加载稳定，结构简单，制造成本低廉，易实现
批量化。为实现以上要求，针对性的设计制作了净重式蠕变加载机，该设备采用砝码作为力源，确
保了加载力值的准确性和一致性；使用拉压双向气缸作为执行件，结构简单，维修方便，成本低廉。
通过加载台面和工装的定位设计，以及设备垂直升降的导向机构确保了加载点的定位。其中加载稳
定性是至关重要的，为解决该问题，首先，使用了双向电磁阀，使下降速度缓慢平稳，上升速度及
时迅速。其次，在加载的系统中加入多个活动连接，减短加载链条的长度，使各个链条之间相互制
约，从而达到减弱升降过程中砝码的摆动幅度，最后采用加载位置面接触，砝码重量加载到传感器
承压头后系统迅速稳定。净重式蠕变加载机图，如图3所示。
(2)使用数字模块采集称重传感器数据。该系统采用了数字模块技术，主要有以下优点：
1)可以将称重传感器输出信号放大10～100倍后进行采集处理，采集精度IOPPM。
2)数字模块实现点对点的测试，同一系统中相互之间没有干扰。
3)模块自带处理器、贮存器，实现计算机的高速采集，即使多台设备同时加载也能及时采集
到每个点的数据。
使用数字模块后，测试系统的精度和速度得到大幅度提升，这是实现该测试系统的关键。
(3)使用PLC控制技术。在本系统的开发中还使用到PLC控制技术，实现了计算机同步控制
净重式蠕变加载机。净重式蠕变加载机主要控制件是双向电磁阀，为了实现数字模块采集部分与设
备加载部分的同步运行，使用了PLC对20台净重式蠕变加载机进行时序控制，然后在计算机上安
装控制卡对PLC进行控制，从而实现了数据采集与设备加载两部分的同时运行。
(4)智能化的软件操控。根据蠕变测试方法的需要编制测试软件，实现数据采集和蠕变加载
机配套工作。操作者只需点击软件开始，之后可实现全过程自动化测试，测试流程固定，但可以调
整测试时间，具体流程如下：
打开测试软件并自检_输入传感器编号_零点漂移测试（时间可设定）_进行三次预载_预载
恢复(时间可设定)_加载_蠕变测试（时间可设定）_卸载_卸载恢复（时间可设定）-b判断测
试数据合格性_打印数据
该软件具有以下功能：控制加载设备按设定时间加、卸载；自动识别称重传感器加载、卸载起
始时间；测试过程中每秒记录数据并自动计算、判断数据合格性；测试结束后可自动打印、保存测
试数据；测试数据不可修改；联网后可异地调用数据。