力传感器是的现在广泛运用的传感器，在长期运用进程中，由于运用环境、自身结构的改变，需要对其进行标定，以此确保丈量的精度。近年来，跟着虚拟仪器技能的呈现和开展，越来越多的技能人员开端依据该技能来开发主动化丈量设备。博士论文，标定。虚拟仪器是依据计算机的仪器。计算机和仪器的亲近结合是现在仪器开展的一个重要方向［1］。而在很多的虚拟仪器开发平台中，美国国家仪器公司（NI）的LabVIEW使用最为广泛。本文首要介绍了依据LabVIEW的力传感器标定程序的规划。
标定的原理
所谓标定（或现场校准）［2］便是指用相对规范的量来确认测验体系电输出量与物理输入量之间的函数联系的进程。标定是测验中极其重要的一环。标定除了可以确认输入量和输出量之间的函数联系之外，还可以最大极限地消除丈量体系中的体系误差。
传感器的校准选用静态的办法，即在静态规范条件下，选用必定规范等级（其精度等级为被较传感器的3~5倍）的校准设备，对传感器重复（不少于3次）进行全量程逐级加载和卸载测验，取得各次校准数据，以确认传感器的静态根本性能指标和精度的进程。为简化体系的规划，此处规范量选用砝码加载的办法取得。
体系组成
硬件组成
体系的硬件组成如图1所示：
图1 体系硬件组成
由图可以看出，体系首要包括计算机、力传感器，数据收集卡、接线盒等。本体系中，力传感器选用电阻应变式压力传感器，四个应变片选用全桥的作业办法。数据收集卡选用NI公司的PCI-6221，该收集卡的首要参数如下：它具有16个模仿输入端口，2个模仿输出端口，24个数字输入输出端口，采样速率最高可到达250kS/s。接线盒选用NI公司的SC-2345，此接线盒直接与数据收集卡相连，接线盒上有SCC信号调度模块插座。SCC模块是NI公司供给的信号调度模块，其上面包括信号调度电路，可以将传感器处收集的信号转换成合适数据收集卡读取的信号。本体系所用的SCC模块为SCC-SG04，此模块适用于衔接选用全桥作业办法的电阻应变式压力传感器。
软件组成
由于所用的力传感器归于应变式电阻传感器，其电阻改变率与应变可以坚持很好的线性联系，即输入与输出量之间呈线性联系，所以可以用一条直线对校准数据进行拟合。此直线就称为拟合直线，所求得的方程为拟合方程。图2所示为传感器标定程序的采样页面。
此程序选用LabVIEW的事情驱动编程技能进行编制的。事情［3］是对活动发作的异步告诉。事情可以来自于用户界面、外部I/O或程序的其它部分。在LabVIEW中运用用户界面事情可使前面板用户操作与程序框图履行坚持同步。事情答应用户每逢履行某个特定操作时履行特定的事情处理分支。
图2 标定程序采样页面
采样程序
直线拟合的办法［2］有很多种，比方最小二乘法、均匀选点法、断点法等等。其间，最小二乘法精度比较高，此处利用它进行直线拟合。依据最小二乘法，假定
是一组丈量值，
是相应的拟合值，mse为均方差，则拟合方针可以表达为
，希望mse最小。
LabVIEW中的剖析软件库供给了多种线性和非线性的曲线拟合算法，例如线性拟合、指数拟合、通用多项式拟合等等。本程序挑选Linear Fit.Vi 来完成最小二乘法线性拟合。
标定子程序的作业流程如下：用户先经过屡次采样，取得各个输入量对应的输出量，经过While循环的移位寄存器保存这些值。采样完成后，把这些值输入Linear Fit.Vi进行拟合，拟合的曲线在Graph控件中显示出来，一起该Vi主动求出方程y=ax+b中的斜率a和截距b，这样，输入输出量之间的函数联系就可以确认下来了，如图4所示。
图4 标定程序拟合前面板
小结
依据虚拟仪器的力传感器标定程序可以便利地对力传感器进行标定。该体系具有人机界面友爱，灵敏便利，主动化程度高级特色。
