[发明专利]基于最小二乘法的数字式汽车衡偏载误差修正方法

摘要

本发明基于最小二乘法的数字式汽车衡偏载误差修正方法属于称重计量领域，涉及一种减小数字式汽车衡偏载误差的修正方法，尤其涉及使用最小二乘法进行汽车衡偏载误差的修正。该方法使用最小二乘法对数字式汽车衡进行偏载误差的修正，即通过优化获取更优的角差系数来减少偏载误差；对于常用的数字式汽车衡，先记下空称状态下各传感器值，然后记下多次压角操作的各传感器值，压角操作次数一般大于或等于传感器的数量，将这些值代入由最小二乘法推导的公式中，得出最优的角差系数。这种方法计算简单，可方便移植到微控制器中。用该方法计算称重重量，可以减小数字式电子汽车衡称体安装不平，传感器灵敏度不一致导致的误差，提高汽车衡的称量精度。

主权项

1.一种基于最小二乘法的数字式汽车衡偏载误差修正方法，其特征是，该方法使用最小二乘法对数字式汽车衡进行偏载误差的修正，即通过优化获取更优的角差系数来减少偏载误差；对于常用的数字式汽车衡，先记下空称状态下各传感器值，然后记下多次压角操作的各传感器值，压角操作次数大于或等于传感器的数量，将这些值代入由最小二乘法推导的公式中，得出最优的角差系数；修正方法的具体步骤如下：假设秤体有n个传感器，对于n个传感器组成的数字式汽车衡，所称重物的重量W公式为其中,K为汽车衡的线性度校正系数，βi为第i个传感器的角差系数，Xi为第i个传感器的内码值，X0i为第i个传感器零点输出值；根据公式(1)，被测重量的估计值为选择在不同的受力点加载m次重量，其中m≥n，设Wm为第m次加载的标准重量，那么m次测重的误差大小J用公式(3)来表示；其中，αi为线性系数K和角差系数βi的乘积，为选择最优解，需要使J最小，对J求关于αi的偏导，取极小值，即求偏导得到公式(5)将其整理之后得到公式(6)其中，Wm为标准砝码重量，X0i为第i个传感器的零点输出值，Xij为加载标准重量砝码后传感器的输出值；对公式(6)进行线性方程组运算，即得出最优的校准系数αi；偏载误差修正过程：第一步，搭建试验系统，在地面基台(10)上均匀布置了n个数字称重传感器，编号为1#传感器1，2#传感器2,……n#传感器n；将秤体(9)安装在这些传感器上面，这些传感器都具备各自的通讯地址；第二步，对称重系统进行零点确认，空秤状态下，待称体(9)稳定后记下各个传感器的内码值X0i，0表示空称状态，i表示传感器的编号，即X01，X02…X0n；第三步，分别在第i号传感器位置上方放置1吨标准砝码，记下标准砝码在各个位置时的各个传感器的值Xij,i表示传感器的编号，j表示标准砝码压角操作的位置；第四步，将Wm＝1t及Xij值代入公式(6)中，其中，i表示传感器的编号，j表示标准砝码压角操作的位置，通过矩阵运算求出各个传感器的最优校准系数αi；将校准系数αi代入公式(1)中求出误差更小的重量值W。