如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字式智能化稱重傳感器制作
隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)O(shè)想稱重傳感器本身的缺陷是否可以通過(guò)軟件技術(shù)來(lái)解決呢？ 也就是說(shuō)，由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成傳感器的諸如零點(diǎn)補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、線性補(bǔ)償、滯后補(bǔ)償、蠕變與恢復(fù)補(bǔ)償?shù)葞缀跞康难a(bǔ)償工藝。這樣可以使稱重傳感器本身的制作工藝變得極其簡(jiǎn)單，既不需要把大量的精力花在精細(xì)的制作工藝上，又可以大大提高稱重傳感器彈性體與貼片的合格率。當(dāng)然，由于要完成上述的各種軟件補(bǔ)償，需要建立各種數(shù)學(xué)模型，需要龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)支撐。沒(méi)有大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)是不可能完成的。
其基本配置如下：
模擬式傳感器+數(shù)字變送 （放大與A/D電路）+傳感器軟件智能化補(bǔ)償
該類稱重傳感器的數(shù)字變送部分包括放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、溫度傳感器，通過(guò)數(shù)字補(bǔ)償電路和數(shù)字補(bǔ)償工藝，可進(jìn)行線性、滯后、蠕變等補(bǔ)償；內(nèi)裝溫度傳感器，通過(guò)補(bǔ)償軟件可進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度補(bǔ)償；地址可調(diào)，便于應(yīng)用與互換；并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷與校正。其核心是傳感器軟件智能化補(bǔ)償技術(shù)。這種稱重傳感器據(jù)說(shuō)采用了模糊數(shù)學(xué)、人工智能等方面的理論，用合理數(shù)據(jù)處理方法實(shí)現(xiàn)傳感器誤差的數(shù)字補(bǔ)償，避免了傳統(tǒng)稱重傳感器中繁瑣的模擬補(bǔ)償方法。此類傳感器已具備了數(shù)字補(bǔ)償智能化技術(shù)的基本要求。
一種采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)功能，解決了因環(huán)境溫度的變化對(duì)稱重傳感器橋臂之間的特性差異所造成的測(cè)量誤差影響。具體做法為：將電橋的兩個(gè)輸出電壓信號(hào)作為標(biāo)定數(shù)據(jù)，采用神經(jīng)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合對(duì)標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而既提高了電橋測(cè)量的環(huán)境溫度適應(yīng)范圍，又提高了其靜態(tài)特性。
目前，國(guó)內(nèi)稱重傳感器非線性主要依靠彈性體本身制造、補(bǔ)償、調(diào)整工藝來(lái)解決。而一種利用BP軟件算法具有的非線性映射能力對(duì)傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入-輸出特性的反非線性逼近，將其作為智能傳感器系統(tǒng)的非線性校正軟件，使傳感器在該軟件的支持下提高測(cè)量準(zhǔn)確度。將傳感器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，據(jù)介紹此方法可降低測(cè)量相對(duì)誤差。
這種智能傳感器數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，應(yīng)用于傳感器的非線性校正溫度補(bǔ)償、數(shù)字濾波和標(biāo)度變換，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)傳感器測(cè)試數(shù)據(jù)的前端檢測(cè)與處理，從而提高了自動(dòng)化檢測(cè)作業(yè)系統(tǒng)中傳感器的非線性質(zhì)量。
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