对ZNNT-5NM力矩传感器进行标定
时间：2022-10-08 05:00:00
在博文 ZNNT-5NM 扭矩测量模块 侧力矩模块的初步测试。模块读取数据的具体物理量纲需要通过实验进一步确认。
00标定方式
用铜敷PCB板通过螺钉和铁丝固定ZNNT-5NM在传感器中心轴上。在远端增加 200克砝码 ，然后从ZNNT-5NM 扭矩测量模块输出电压变化给出扭矩测量传感器的比例常数。
▲ 标定测量框架
01测量数据
1.传感器电压变化
- 工作电压 Uw=11.98V
- 空载输出：U0=0.251mV
- 施加200g重量后电压输出：U1=0.301mV
▲ 增加200g砝码
2.力臂长度
用钢尺测量力臂长度： L = 280 m m L = 280mm L=280mm
02计算系数
传感器输出电压变化值为：
因此：
根据以前的测量数据：
那么：
03结果分析
在ZNNT-5NM传感器铭牌表示其常数为： 1.836mV/V。
1.问题
所以问题是：传感器铭牌上的灵敏度与上述实际校准测量的数据有什么关系？
▲ 扭矩模块
2.猜测
定义传感器铭牌上的灵敏度是指：
- 工作电压：24V；
- 施加力矩： 10N.M
然后根据前面的测量得到的 η = 7.605 ?? μ V / V \eta = 7.605\,\,\mu V/V η=7.605μV/V可计算：
这类似于传感器铭牌的灵敏度。
这到底是为什么？
03补充实验
再用一块500左右g测试扭矩传感器的量程。
- 作电压： U w = 11.98 V U_w = 11.98V Uw=11.98V
- 初始测量电压： U 0 = 0.249 m V U_0 = 0.249mV U0=0.249mV
- 加载之后点啥： U 1 = 0.404 m V U_1 {\rm{ = }}0.404mV U1=0.404mV
- 加载重量： W = 491.3 g W = 491.3g W=491.3g
▲ 加载重量块
电压变化：
Δ U = U 1 − U 0 = 0.404 − 0.249 = 0.155 m V \Delta U = U_1 - U_0 = 0.404 - 0.249 = 0.155 mV ΔU=U1−U0=0.404−0.249=0.155mV
计算出力矩：
T = L ⋅ W ⋅ g = 0.28 × 0.4913 × 9.8 = 1.348 N ⋅ m T = L \cdot W \cdot g = 0.28 \times 0.4913 \times 9.8 = 1.348\,\,\,N \cdot m T=L⋅W⋅g=0.28×0.4913×9.8=1.348N⋅m
根据前面计算出的 η \eta η，可以得到对应的 Δ U \Delta U ΔU:
Δ U = η ⋅ U w ⋅ T = 7.605 × 1 0 − 6 × 11.98 × 1.348 = 0.123 m V \Delta U = \eta \cdot U_w \cdot T = 7.605{\kern 1pt} \times 10^{ - 6} \times 11.98 \times 1.348 = 0.123mV ΔU=η⋅Uw⋅T=7.605×10−6×11.98×1.348=0.123mV
对比一下实际的电压变化值与新测量出的电压值， 它们之间怎么相差这么大呢？
■ 相关文献链接:
- ZNNT-5NM 扭矩测量模块
- 200克悬挂砝码
