Automatic calibration device and calibration method of the invention discloses a flexible thin film pressure sensor array, the calibration device includes a load force device and sensor signal acquisition and motion control part, a force applying device using the lever principle, including driving motor, screw, counterweight, shaft, force applying rod and the mounting plate and other components also, including the realization of lateral movement and longitudinal movement of the rail and the work table and other mechanical structure. The characteristics of the force the device for using the lever principle, by adjusting the weight to the shaft center distance, force sensitive element of flexible thin film sensor is fixed on the working table by applying a size determination of the output signal acquisition sensor and its load compared to complete sensor calibration. The invention has the advantages of compact structure and convenient operation, and can realize the static and dynamic calibration of the single point and array thin-film sensors.
【技术实现步骤摘要】
一种柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置及标定方法
本专利技术属于传感器测量
,特别涉及一种柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置及标定方法。
技术介绍
目前采用高分子聚合材料制造的电容型和压阻型柔性薄膜阵列压力传感器在机器人、生物医学测量以及汽车工业等诸多领域得到广泛应用。由于高分子聚合物黏弹性的影响使得传感器的精度受到一定程度的影响,为了提高实际使用过程中的测量精度,需要在使用前完成对柔性薄膜阵列压力传感器的校准和标定。由高分子聚合材料制成的传感器通常具有柔性大、强度差以及厚度小等特点,因此现有的压力传感器标定装置(如活塞式压力计)不适合此类传感器的标定。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置及标定方法,该装置通过工作台5的移动利用杠杆原理实现对阵列传感器各敏感单元逐一加载,通过测量其相应的输出信号,从而最终实现整个传感器阵列的自动标定和校准。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置,包括机械部分和信号采集与运动控制部分,其特征在于:所述机械部分包括用于放置及平移传感器11的承托部分和用于向传感器11施加压力的施力装置6;所述信号采集与运动控制部分包括:接传感器11的传感器信号转换及调理模块8,接所述施力装置6的驱动电机6-7的电机运动控制模块9,以及接所述传感器信号转换及调理模块8和电机运动控制模块9的计算机10,计算机10协调控制电机运动控制模块9,实现对传感器11上不同敏感单元的标定。所述承托部分包括:底座1;立柱2;设置在底座1上 ...
【技术保护点】
一种柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置,包括机械部分和信号采集与运动控制部分,其特征在于:所述机械部分包括用于放置及平移传感器(11)的承托部分和用于向传感器(11)施加压力的施力装置(6);所述信号采集与运动控制部分包括:接传感器(11)的传感器信号转换及调理模块(8),接所述施力装置(6)的驱动电机(6‑7)的电机运动控制模块(9),以及接所述传感器信号转换及调理模块(8)和电机运动控制模块(9)的计算机(10),计算机(10)协调控制电机运动控制模块(9),实现对传感器(11)上不同敏感单元的标定。
【技术特征摘要】
1.一种柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置,包括机械部分和信号采集与运动控制部分,其特征在于:所述机械部分包括用于放置及平移传感器(11)的承托部分和用于向传感器(11)施加压力的施力装置(6);所述信号采集与运动控制部分包括:接传感器(11)的传感器信号转换及调理模块(8),接所述施力装置(6)的驱动电机(6-7)的电机运动控制模块(9),以及接所述传感器信号转换及调理模块(8)和电机运动控制模块(9)的计算机(10),计算机(10)协调控制电机运动控制模块(9),实现对传感器(11)上不同敏感单元的标定。2.根据权利要求1所述柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置,其特征在于,所述承托部分包括:底座(1);立柱(2);设置在底座(1)上的横向移动导轨(3);驱动横向移动导轨(3)的横向移动电机;设置在横向移动导轨(3)上的纵向移动导轨(4);驱动纵向移动导轨(4)的纵向移动电机;以及,设置在纵向移动导轨(4)上的工作台(5);其中,所述横向移动电机和纵向移动电机均连接电机运动控制模块(9),所述传感器(11)固定在工作台(5)上。3.根据权利要求1所述柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置,其特征在于,所述施力装置(6)包括安装板(6-2),安装板(6-2)至少包括后侧板、底板和左右端板,在左右端板之间设置有相互平行的丝杠(6-9)和两根导轨(6-3),配重(6-4)设置在丝杠(6-9)和导轨(6-3)上,丝杠(6-9)连接驱动电机(6-7),所述底板的下方连接有竖直的施力杆(6-5);所述后侧板通过转轴(6-1)以及轴承连接承托部分的立柱(2),形成杠杆的支点;所述配重(6-4)在驱动电机(6-7)的带动下沿导轨(6-3)往复移动,通过改变配重(6-4)与转轴(6-1)的距离,与驱动电机(6-7)通过杠杆原理完成对传感器(11)的载荷施加。4.根据权利要求3所述柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置,其特征在于,所述底板的上表面开有导向安装槽(6-6),用来安装和固定施力杆(6-5),施力杆(6-5)的位置在导向安装槽(6-6)内任意移动,一旦位置选定后通过螺纹固定。5.根据权利要求4所述柔性薄膜阵列压力传感器的自动标定装置,其特征在于,所述传感器(11)受到的载荷通过配重(6-4)和驱动电机(6-7)的质量,配重(6-4)与转轴(6-1)的距离,以及施力杆(6-5)在导向固定槽(6-6)中的位置,由计算机(10)通...
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