وجهات النظر: 222 المؤلف: تينا النشر الوقت: 2024-11-12 الأصل: موقع
قائمة المحتوى
● دليل شامل لنصف خلايا تحميل الجسر
>> المكونات الرئيسية لخلية تحميل نصف الجسر
>> ميزات HX711
>> تطبيقات خلايا تحميل مقياس الإجهاد
>> ميزات خلايا تحميل المقياس الرقمي
● خاتمة
>> 1. ما هو الفرق بين نصف الجسر وخلية تحميل الجسر الكاملة؟
>> 2. كيف أعرف ما إذا كانت خلية التحميل تعمل بشكل صحيح؟
>> 3. هل يمكنني استخدام خلية تحميل نصف جسر مع Arduino؟
>> 4. ما هي العوامل التي يمكن أن تؤثر على دقة خلية التحميل؟
>> 5. كم مرة يجب أن أقوم بمعايرة خلية التحميل الخاصة بي؟
تعتبر خلايا تحميل نصف الجسر مكونات أساسية في التطبيقات المختلفة ، بما في ذلك أنظمة الوزن الصناعية ، ومراقبة الصحة الهيكلية ، والروبوتات. سيغطي هذا الدليل كل ما تحتاج لمعرفته حوالي نصف جسر تحميل خلايا ، بما في ذلك تركيبها ، والأسلاك ، والمعايرة ، والتكامل مع متحكم مثل Arduino.
تتكون خلية تحميل نصف الجسر من مقاييس الإجهاد مرتبة في تكوين جسر Wheatstone. يتيح هذا الإعداد قياسًا دقيقًا للقوة أو الوزن من خلال اكتشاف تشوه خلية الحمل عند تطبيق الحمل. تعد خلايا تحميل نصف الجسر مفيدة بشكل خاص في التطبيقات التي تكون فيها المساحة محدودة أو حيث يجب قياس جزء فقط من الحمل.
1. مقاييس الإجهاد: هذه هي عناصر الاستشعار الأولية التي تحول التشوه الميكانيكي إلى إشارة كهربائية.
2. المواد الأساسية: عادة ما تكون مصنوعة من الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ ، مما يوفر المتانة ومقاومة العوامل البيئية.
3. الأسلاك: الأسلاك المناسبة أمر بالغ الأهمية لتوصيل خلية التحميل بدائرة تكييف الإشارة أو متحكم.
يعد التصاعد المناسب لخلية التحميل أمرًا بالغ الأهمية للقياسات الدقيقة. يمكن أن تؤدي خلية التحميل المثبتة بشكل غير صحيح إلى قراءات خاطئة وتؤثر على الأداء الكلي للنظام. يجب التعامل مع عملية التثبيت بعناية لضمان وضع خلية التحميل بشكل صحيح وأمان.
1. إعداد سطح التثبيت: تأكد من أن السطح نظيف وخالي من الحطام. يمكن لأي الأوساخ أو الملوثات أن تؤثر على أداء خلية التحميل.
2. ضع خلية التحميل: حدد الموضع الأمثل لخلية التحميل لضمان قياس دقيق الحمل. يجب محاذاة خلية التحميل مع اتجاه الحمل لتقليل الأخطاء.
3. تأمين خلية الحمل: استخدم البراغي أو البراغي لربط خلية الحمل بسطح التثبيت أو الشريحة. تأكد من تثبيته بإحكام لمنع أي حركة أثناء العملية.
4. قم بتوصيل الأسلاك: اتبع مخطط الأسلاك المتوفر مع خلية التحميل لضمان الاتصالات الصحيحة. الأسلاك المناسبة ضرورية لخلية التحميل تعمل بشكل صحيح.
5. معايرة خلية الحمل: قم بتطبيق الأوزان المعروفة وضبط إشارة الخرج وفقًا لذلك. المعايرة أمر بالغ الأهمية لضمان توفر خلية التحميل قياسات دقيقة.
يعد HX711 محولًا شائعًا من 24 بت تمثيلي إلى رقمي (ADC) مصمم خصيصًا لمقاييس الوزن وتطبيقات التحكم الصناعي. يتم استخدامه بشكل شائع مع خلايا التحميل لتضخيم الإشارات الصغيرة التي تنتجها مقاييس الإجهاد.
- دقة عالية: يقدم دقة 24 بت للقياسات الدقيقة.
- ضوضاء منخفضة: مصممة لتقليل الضوضاء في الإشارة ، وهو أمر بالغ الأهمية لقياسات الوزن الدقيقة.
- سهلة الاستخدام: واجهة بسيطة للاتصال بأفراد متحكمين مثل Arduino ، مما يجعله في متناول الهواة والمهنيين على حد سواء.
1. قم بتوصيل خلية التحميل: قم بتوصيل أسلاك خلية التحميل بـ HX711 وفقًا لمخطط الأسلاك. تأكد من أن الاتصالات آمنة لمنع فقدان الإشارة.
2. الطاقة HX711: توفير الطاقة إلى HX711 من مصدر طاقة مناسب. يعمل HX711 عادة على 2.7 فولت إلى 5.5 فولت.
3. الاتصال بالتحكم الدقيق: استخدم دبابيس رقمية على متحكم لقراءة الإخراج من HX711. يتيح هذا الاتصال متحكم معالجة بيانات الوزن.
يعد فهم مخطط الأسلاك أمرًا بالغ الأهمية للتثبيت المناسب. يتضمن مخطط الأسلاك النموذجي لخلية تحميل نصف الجسر اتصالات لمقاييس الإجهاد ومصدر الطاقة.
- أحمر: الإثارة (+)
- أسود: الإثارة (-)
- الأخضر: إشارة (+)
- أبيض: إشارة (-)
تستخدم خلايا تحميل مقياس الإجهاد على نطاق واسع في التطبيقات المختلفة بسبب دقتها وموثوقيتها. أنها تعمل عن طريق قياس تشوه المادة عند تطبيق الحمل.
عندما يتم تطبيق الحمل على خلية الحمل ، فإن أجهزة الإجهاد تتشوه ، مما يسبب تغييرًا في مقاومتها الكهربائية. يتم قياس هذا التغيير وتحويله إلى قراءة الوزن. تتيح حساسية مقاييس الإجهاد اكتشاف تغييرات صغيرة جدًا في الحمل ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات الدقيقة.
- الوزن الصناعي: يستخدم في المقاييس لوزن المنتجات في التصنيع والشحن.
- مراقبة الحمل: يعمل في مراقبة الصحة الهيكلية لقياس الأحمال على الجسور والمباني.
- اختبار السيارات: يستخدم في اختبار التصادم واختبار تحميل مكونات المركبات لضمان السلامة والأداء.
المعايرة ضرورية لضمان توفر خلية الحمل قياسات دقيقة. تتضمن هذه العملية تطبيق الأوزان المعروفة وضبط إشارة الخرج وفقًا لذلك.
1. صفر خلية التحميل: تأكد من أن خلية التحميل تقرأ صفرًا بدون تطبيق تحميل. هذه الخطوة أمر بالغ الأهمية للقياسات الدقيقة.
2. تطبيق الأوزان المعروفة: تطبيق الأوزان المعروفة تدريجياً وتسجيل الإخراج. سيتم استخدام هذه البيانات لإنشاء منحنى المعايرة.
3. ضبط الإخراج: استخدم البيانات المسجلة لضبط إشارة الإخراج للدقة. يمكن إجراء المعايرة باستخدام البرنامج أو ضبط الدائرة يدويًا.
يعد دمج خلية تحميل مع Arduino مشروعًا شائعًا للهواة والمهندسين. يتيح هذا الإعداد قياس الوزن في الوقت الفعلي وتسجيل البيانات.
- لوحة Arduino: أي لوحة Arduino متوافقة ، مثل Arduino Uno أو Nano.
- وحدة HX711: لتضخيم إشارة خلية التحميل وتحويلها إلى تنسيق رقمي.
- خلية التحميل: خلية تحميل نصف جسر لقياس الوزن.
- الأسلاك اللوحية والأسلحة الطائر: لصنع الاتصالات والنماذج الأولية.
1. تجنب التحميل الزائد: تأكد من عدم إخضاع خلية التحميل للأحمال التي تتجاوز قدرتها المقدرة. يمكن أن يؤدي التحميل الزائد إلى تلف خلية الحمل ويؤدي إلى قراءات غير دقيقة.
2. اعتبارات درجة الحرارة: كن على دراية بمدى درجة حرارة التشغيل لخلية الحمل ، حيث يمكن أن تؤثر درجات الحرارة القصوى على الأداء. تم تصميم بعض خلايا التحميل لنطاقات درجة حرارة محددة ، لذلك اختر وفقًا لذلك.
3. عزل الاهتزاز: إذا تم استخدام خلية الحمل في بيئة تهتز ، ففكر في استخدام حوامل عزل الاهتزاز لتحسين الدقة. هذا يمكن أن يساعد في منع القراءات الخاطئة الناجمة عن الاهتزازات الخارجية.
4. الصيانة المنتظمة: تحقق بشكل دوري من خلية التحميل واتصالاتها للبلى ، وإعادة المعايرة حسب الضرورة. الصيانة المنتظمة تضمن الموثوقية على المدى الطويل والدقة.
غالبًا ما تستخدم المقاييس الرقمية خلايا الحمل لتوفير قياسات دقيقة للوزن. يمكن أن تعرض هذه المقاييس قراءات الوزن على شاشة رقمية ، مما يجعلها سهلة الاستخدام وفعالة.
- دقة عالية: يوفر قياسات دقيقة للوزن ، ضرورية للتطبيقات التي تتطلب قياسات دقيقة.
- واجهة سهلة الاستخدام: من السهل القراءة والتشغيل ، وغالبًا ما يضم شاشات شاشة LCD لرؤية واضحة.
- تصميم مضغوط: مناسب للتطبيقات المختلفة ، بما في ذلك مقاييس المطبخ ، والمقاييس الصناعية ، وأرصدة المختبرات.
يمكن أن يساعد فهم تخطيطي لخلية التحميل في استكشاف الأخطاء وإصلاحها وتصميم التطبيقات المخصصة. يتضمن مخطط خلية التحميل النموذجي مقاييس الإجهاد ، واتصالات مزود الطاقة ، وإشارات الإخراج.
خلايا تحميل نصف الجسر هي مكونات متعددة الاستخدامات وأساسية في العديد من التطبيقات. من خلال فهم تشغيلها وتقنيات التثبيت المناسبة والأسلاك والمعايرة ، يمكنك ضمان قياسات دقيقة وموثوقة. سواء كنت تعمل في مشروع صناعي أو مشروع Arduino DIY ، فإن إتقان استخدام خلايا الحمل سيعزز قدراتك في أنظمة القياس والتحكم.
تستخدم خلية تحميل نصف الجسر مقاييس الإجهاد ، بينما تستخدم خلية تحميل الجسر الكاملة أربعة. يوفر تكوين الجسر الكامل حساسية ودقة أكبر ، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الأكثر تطلبًا.
يمكنك اختبار خلية التحميل عن طريق تطبيق الأوزان المعروفة والتحقق من الإخراج. إذا كانت القراءات متسقة وتتطابق مع الأوزان المطبقة ، فإن خلية التحميل تعمل بشكل صحيح.
نعم ، يمكن استخدام خلية تحميل نصف الجسر مع Arduino عن طريق توصيلها بمكبر صوت HX711. يسمح هذا الإعداد بسهولة القراءة ومعالجة بيانات الوزن.
يمكن أن تؤثر عوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة والإجهاد الميكانيكي والتركيب غير السليم على دقة خلية الحمل. يمكن أن تساعد المعايرة والصيانة المنتظمة في تخفيف هذه المشكلات.
يعتمد تردد المعايرة على شروط التطبيق والاستخدام. بالنسبة للتطبيقات الهامة ، يوصى بمعايرة خلية التحميل مرة واحدة على الأقل في الشهر أو بعد تغييرات كبيرة في البيئة أو ظروف الحمل.
