JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1560—2016
多分量力传感器校准规范
Calibration Specification for Multi-component Force Transducer
2016-06-27发布
2016-09-27实施
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1560—2016
多分量力传感器校准规范
JJF1560—2016
Calibration Specification for Multi-component Force Transducer
归口单位：全国力值硬度计量技术委员会主要起草单位：北京航天计量测试技术研究所
北京长城计量测试技术研究所上海精密计量测试研究所中国计量科学研究院
参加起草单位：陕西省计量科学研究院
天津市计量监督检测科学研究院
本规范委托全国力值硬度计量技术委员会负责解释 JJF1560—2016
本规范主要起草人：
梅红伟 (北京航天计量测试技术研究所）高炳涛 (北京航天计量测试技术研究所) 刘永录 (北京长城计量测试技术研究所) 罗晓平（上海精密计量测试研究所）孟峰 （中国计量科学研究院)
参加起草人：
张崇武（陕西省计量科学研究院）王鹏（天津市计量监督检测科学研究院） JJF1560—2016
目 录
引言 1 范围· 2 引用文件 3 术语和计量单位 3.1 单分量校准·· 3.2 多分量校准.· 3.3 耦合误差 A
(I) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (4) (4) (4) (5) (5) (5) (5) (7) (7) (8) (11) (14)
概述… 5 计量特性 6 校准条件… 6.1环境条件： 6.2校准用仪器设备 7 校准项目和校准方法 7. 1 校准前准备 7. 2 零点输出……· 7. 3 回零差· 7. 4 额定输出· 7.5 输出灵敏度· 7.6 重复性·· 7. 7 滞后 7.8 直线度· 7. 9 耦合误差 8 校准结果表达· 9 复校时间间隔附录A多分量力传感器校准记录附录B输出灵敏度校准结果的测量不确定度评定 .. 附录C两分量组合校准时输出灵敏度耦合误差的测量不确定度评定
..
I JJF1560—2016
引言
本规范根据JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》规定的规则编写。 本校准规范在制订过程中参考了JJF（军工）20一2012《多分量测力仪校准规范》
JJG391一2009《力传感器》JJG632—1989《动态力传感器》中的术语、符号与定义以及相关的技术要求。本规范给出了校准多分量力传感器计量特性的校准条件、校准项目和校准方法。
本规范为首次发布。
Ⅱ JJF1560—2016
多分量力传感器校准规范
1范围
本规范适用于压电式及应变式多分量力传感器的静态校准。
2引用文件
本规范引用下列技术文件： JJG391—2009力传感器 JJG632—1989动态力传感器 JJF1011一2006力值与硬度计量术语及定义 JJF（军工）20一2012多分量测力仪校准规范凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文
件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。 3术语和计量单位
3.1单分量校准calibrationofacomponent
对多分量力传感器的某一个分量单独进行校准的过程。 3.2多分量校准calibrationofmulti-component
对多分量力传感器的两个或两个以上分量同时施加载荷进行校准的过程。 3.3耦合误差couplingerror
某分量负荷作用到传感器上时，引起的其他分量负荷输出的变化与其他分量额定负荷作用下输出的比值。
4概述
多分量力传感器指能同时对力矢量的六个广义力分量中至少两个分量进行测量的力传感器。 5计量特性
多分量力传感器计量特性见表1。
表1计量特性
序号 1 2 3
计量特性名称零点输出
回零差额定输出
1 JJF1560—2016
表1(续）
序号 4 5 6 7 8
计量特性名称输出灵敏度
重复性滞后直线度耦合误差
6 校准条件
6.1环境条件
环境温度：15℃～25℃ 相对湿度：≤80% 其他条件：校准时不得有影响校准结果的干扰源。
6.2校准用仪器设备
校准所用设备应经过计量技术机构检定（或校准），满足校准使用要求，并在有效期内，量程范围应覆盖被校准多分量力传感器测量范围。 6.2.1多分量力传感器校准装置
其各分量复现量值的测量不确定度小于被校准多分量力传感器相应分量测量不确定度的1/3。 6.2.2力标准机
其力值不确定度小于被校多分量力传感器相应量值测量不确定度的1/3。 6.2.3扭矩标准装置
其力矩不确定度小于被校多分量力传感器相应量值测量不确定度的1/3。 6.2.4激励电源
多分量力传感器校准中使用的激励电源输出电压的4h稳定性，应不超过多分量力传感器相应准确度指标的1/5。 6.2.5指示仪表
多分量力传感器校准中使用的指示仪表（包括可向多分量力传感器提供激励电压的指示仪表）的相关准确度指标，原则上应不超过被校多分量力传感器相应准确度指标的 1/3。 6.2.6电荷放大器
相关技术指标的最大允许误差，应不超过被校多分量力传感器相应准确度指标的
1/3。 6.2.7数据采集系统
数据采集系统应具有多路通道同步采样功能，其通道数应不小于多分量力传感器和校准装置数据输出通道数之和。数据采集系统的采样频率应不小于多分量力传感器使用 2 JJF1560—2016
时输出信号频率的20倍。 6.2.8专用夹具
专用夹具各个加荷位置与多分量力传感器本身受力点之间的有效长度的相对测量不确定度应小于0.05%（k=2）。
7校准项目和校准方法
7.1校准前准备 7.1.1确定校准项目
校准项目可根据被校多分量力传感器的预期用途选择使用，对校准规范的偏离，应在校准证书中注明。 7.1.2放置时间
传感器应在规定环境条件下放置足够长的时间，推荐放置时间不少于8h。 7.1.3安装及加荷条件
按照说明书的要求，将专门的具与多分量力传感器正确安装。 加荷时应保证多分量力传感器各受力轴线和加荷轴线相重合，使倾斜负荷和偏心负
荷的影响减到最小。 7.1.4连接及预热
校准前必须按照正确的接线方法将多分量力传感器与其相连的指示仪器，激励电源等进行连接，调节激励电源，将其输出电压调节到多分量力传感器规定的激励电压，并通电预热。预热时间应符合说明书的要求。
注：说明书没有规定预热时间时，多分量力传感器、指示仪器、激励电源等一般预热0.5h～ 1 h。 7.1.5预负荷
根据多分量力传感器说明书等资料确认校准分量和各分量的测量范围。 在每一个分量进行校准之前均应施加预负荷，保持时间一般为30S。
7.1.6校准范围和校准点的选择
各分量的校准范围一般为零负荷至额定负荷，或根据用户需要确定，各分量的校准点一般不少于5点（包括零负荷点），一般取额定负荷的0%，10%，20%，50%， 100%，或根据用户需要确定。 7.2零点输出 7.2.1按照7.1.5的规定进行预负荷，读取最后一次预负荷卸荷后的零负荷输出值。 7.2.2各分量的零点输出按公式（1）进行计算。
Ozi ×100%
Z:=Oni
(1)
式中： Z：一一第i个分量的零点输出，%FS； i分量序号；
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