技術(shù)特征：

1.一種自適應(yīng)測(cè)量的電阻應(yīng)變片測(cè)力方法，其特征在于，所述的測(cè)力方法具體步驟如下：

S1.在受力構(gòu)件上粘貼電阻應(yīng)變片；

S2.假設(shè)有n個(gè)電阻應(yīng)變片，將每個(gè)電阻應(yīng)變片分別接入測(cè)量電橋，各測(cè)量電橋檢測(cè)每個(gè)電阻應(yīng)變片的受力并轉(zhuǎn)換為電壓輸出，輸出的電壓經(jīng)放大、數(shù)模轉(zhuǎn)換后為V_i,i＝1,2,…,N；

S3.對(duì)應(yīng)變片進(jìn)行標(biāo)定，給定被測(cè)力的方向，標(biāo)定M次，則M次標(biāo)定的受力為F_m,m＝1,2,…,M,測(cè)得相應(yīng)的電壓為V_im,i＝1,2,…,N,m＝1,2,…,M,則有受力關(guān)系為

$F_m={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{a}_i{V}_{im}+{\mathrm{\Σ}}_{i,j=1}^N{a}_{ij}{V}_{im}{V}_{jm}---\left(1\right)$

其中a_i,a_ij為標(biāo)定的自適應(yīng)參數(shù)，共N+N²個(gè)未知參數(shù)；

S4.計(jì)算自適應(yīng)參數(shù)a_i,a_ij，設(shè)一次測(cè)量誤差為

${\mathrm{\ϵ}}_m=F_m-({\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{a}_i{V}_{im}+{\mathrm{\Σ}}_{i,j=1}^N{a}_{ij}{V}_{im}{V}_{jm})---\left(2\right)$

根據(jù)測(cè)量誤差ε_m，設(shè)定目標(biāo)函數(shù)為

$J={\mathrm{\Σ}}_{m=1}^M|{\mathrm{\ϵ}}_m{|}^2---\left(3\right)$

用梯度最速下降法進(jìn)行計(jì)算，則

$\begin{array}{c}\frac{\∂J}{\∂a_k}=0,k=1,2...,N\\ \frac{\∂J}{\∂a_{uv}}=0,u,v=1,2...,N\end{array}---\left(4\right)$

計(jì)算得N+N²個(gè)方程如下

$\underset{m=1}{\overset{M}{\Σ}}{V}_{km}(\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{a}_i{V}_{im}+\underset{i,j=1}{\overset{N}{\Σ}}{a}_{ij}{V}_{im}{V}_{jm})=\underset{m=1}{\overset{M}{\Σ}}{V}_{km}{F}_m---\left(5\right)$

$\begin{array}{c}\underset{m=1}{\overset{M}{\Σ}}{V}_{um}{V}_{vm}(\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{a}_i{V}_{im}+\underset{i,j=1}{\overset{N}{\Σ}}{a}_{ij}{V}_{im}{V}_{jm})\\ =\underset{m=1}{\overset{M}{\Σ}}{V}_{km}{F}_m\end{array}---\left(6\right)$

根據(jù)方程求解出自適應(yīng)參數(shù)a_i^*,a_ij^*；

S5.根據(jù)計(jì)算出的自適應(yīng)參數(shù)a_i^*,a_ij^*，就可以開(kāi)始實(shí)測(cè)受力的大小。如已測(cè)得N路電壓值為V_i,i＝1,2,,…,N，則被測(cè)受力為

$F={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{a_i}^{*}{V}_i+{\mathrm{\Σ}}_{i,j=1}^N{a_{ij}}^{*}{V}_i{V}_j---\left(7\right)$

其中被測(cè)力的方向?yàn)闃?biāo)定方向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)測(cè)量的電阻應(yīng)變片測(cè)力方法，其特征在于，所述的標(biāo)定公式(1)用矩陣表示為

F＝Va+F₂ (8)

其中F＝[F₁ … F_M]^T,a＝[a₁ … a_N]^T，F(xiàn)₂＝[f₁ … f_m]^T，T為矩陣轉(zhuǎn)矩。

3.一種自適應(yīng)測(cè)量的電阻應(yīng)變片測(cè)力系統(tǒng)，其特征在于，包括電阻應(yīng)變片、測(cè)量電橋、放大模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及單片機(jī)，

電阻應(yīng)變片：電阻應(yīng)變片粘貼在測(cè)量對(duì)象上，在外力的作用下發(fā)生阻值變化；

測(cè)量電橋：電阻應(yīng)變片接入測(cè)量電橋，測(cè)量電橋檢測(cè)電阻應(yīng)變片的電阻變化，并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后輸出；

放大模塊：放大模塊連接至測(cè)量電橋的輸出端，將測(cè)量電橋輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行放大；

模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊：模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接至放大模塊的輸出端，將放大后的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并輸出至單片機(jī)的信號(hào)輸入端；

單片機(jī)：連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算標(biāo)定參數(shù)，并根據(jù)標(biāo)定參數(shù)計(jì)算電阻應(yīng)變片所受任意方向力的大小。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自適應(yīng)測(cè)量的電阻應(yīng)變片測(cè)力系統(tǒng)，其特征在于，在測(cè)量對(duì)象上粘貼一個(gè)或一個(gè)以上的電阻應(yīng)變片，每個(gè)電阻應(yīng)變片對(duì)應(yīng)連接有測(cè)量電橋、放大模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成獨(dú)立數(shù)據(jù)采樣通道，各數(shù)據(jù)采樣通道分別連接至單片機(jī)的不同信號(hào)輸入端，由單片機(jī)將采集、放大、轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自適應(yīng)測(cè)量的電阻應(yīng)變片測(cè)力系統(tǒng)，其特征在于，所述的測(cè)量電橋?yàn)閱伪垭姌蚧螂p臂電橋或全等臂電橋。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自適應(yīng)測(cè)量的電阻應(yīng)變片測(cè)力系統(tǒng)，其特征在于，所述的電阻應(yīng)變片測(cè)力系統(tǒng)還包括電源模塊，所述的電源模塊分別連接測(cè)量電橋、放大模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及單片機(jī)，用以提供5V或6V或12V或24V的供電電源。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自適應(yīng)測(cè)量的電阻應(yīng)變片測(cè)力系統(tǒng)，其特征在于，所述的單片機(jī)連接有顯示模塊，所述的顯示模塊對(duì)單片機(jī)計(jì)算出的受力數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。