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【KW 23】六维力传感器的数据漂移

【KW 23】六维力传感器的数据漂移 坤维科技
2023-11-07
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导读:坤维科技对于力传感器的漂移特性的认知

在坤维六维力传感器销售的过程中,经常有客户问到关于传感器漂移的问题,有些客户认为传感器应该一上电就是绝对的零值,无论开机多长时间都应该是零值,还有些客户接受传感器是非理想化的器件,可以上电的时候不是零值,但客户只在上电一瞬间进行一次清零操作,然后在长时间开机过程中,要求传感器的不受力输出一直是零。




我们非常理解客户这样的需求,这样的理想化产品,可以降低客户做数据处理的难度。
但实际的传感器,总是会存在零点漂移温度漂移这些漂移的根本来源,是传感器的自身感应原理,行业内的六维力传感器产品,都是应变式传感器具体来说,就是当传感器受力时,自身的某个部位,会发生对应于这个受力的微小形变,然后通过某种敏感元件,把这种微小形变,感应成电阻或者电压的变化,从而推算出自身的受力大小,所以可以说,六维力传感器是感受微小形变的一种器件传感器对微小形变的感知越敏感,那么传感器的灵敏度就越高,我们也就更容易,让传感器拥有更高的精准度



但这其实带来了两方面的问题
首先是 ,六维力传感器的核心难点在于六维力信号的解耦解算本身这种解耦解算就是非线性的,通过敏感元件本身的感应非线性温度响应的非线性,更加加剧了这种非线性,所以,考虑到温度响应的传感器解析模型,是高阶非线性的叠加态,这大大增加了解算难度。
另外就是温度会使传感器本身产生热胀冷缩效应这种效应本身就是一种微小的形变,传感器无法做到,只对受力引起的传感器形变敏感,而对热胀冷缩引起的形变不敏感。



由于我们公司从成立时,就对传感器的温度响应非常重视。
目前,我们会综合运用包括元件及电路在内的硬件温度补偿,和基于高阶响应模型的软件温度补偿,让传感器做到行业内领先的零点漂移和温度漂移特性,具体来讲,我们可以做到传感器的主要漂移,只发生在上电的前半个小时,而且整体漂移量,低于传感器满量程的0.5%,因此,我们也建议客户上电预热一段时间后,再使用传感器。
另外,由于传感器的漂移特性是一种准静态特性,也就是力值的漂移变化量总是很缓慢,所以其实客户的绝大多数应用场景,都可以在传感器上电后,立即采集传感器的数据,受力后和受力前的差值,是在上电后一直准确的,这个差值不会发生任何漂移。




因此,我们也建议客户能做到经常清零。
比如在机器人运动到零位时,或者设备运行中有不受力的瞬间,都可以经常清零,这样可以消除传感器本身的漂移影响,还能够消除设备运行的累积误差,这对于测力来说是非常有利的。


-END-




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多维力传感器的展示和技术咨询平台,向客户提供包括结构定制和数据采集的整套多维力测量解决方案。欢迎访问公司网站:www.kunweitech.com
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