Vistas: 222 Autor: Leah Publish Hora: 2025-02-07 Origen: Sitio
Menú de contenido
● Introducción a las celdas de carga de tensión
>> ¿Qué es una celda de carga?
>> Por qué es importante el cableado adecuado
● Comprensión de los componentes de cableado de la celda de carga
>> Cables clave y sus funciones
>> Celdas de carga de 4 altos vs. 6 hilos
● Guía paso a paso para cablear una celda de carga de tensión
>> Paso 1: Reúna las herramientas y materiales necesarios
>> Paso 2: identificar los cables
>> Paso 3: Conecte los cables de excitación
>> Paso 4: Conecte los cables de la señal
>> Paso 5: Conecte los cables sensoriales (si corresponde)
>> Paso 6: Conecte el blindaje
>> Paso 7: Asegure las conexiones
● Diagramas y esquemas de cableado
>> Diagrama de cableado de celda de carga de 4 hilos
>> Diagrama de cableado de celda de carga de 6 hilos
● Las mejores prácticas para el cableado de la celda de carga de tensión
>> Evite las carreras de cable largos
>> Cierre correctamente el blindaje
>> Proteger las conexiones del medio ambiente
>> Inspeccionar regularmente el cableado
● Solución de problemas de problemas de cableado comunes
>> Sin señal o lecturas incorrectas
● Aplicaciones prácticas de celdas de carga de tensión con cable
>> Sistemas de pesaje industrial
● Preguntas frecuentes: preguntas frecuentes
>> 1. ¿Qué es una celda de carga de tensión y cómo funciona?
>> 2. ¿Cuáles son las principales diferencias entre las celdas de carga de 4 hilos y 6 hilos?
>> 3. ¿Cómo soluciono los problemas de lecturas fluctuantes en mi celda de carga de tensión?
>> 4. ¿Qué herramientas necesito para conectar correctamente una celda de carga de tensión?
>> 5. ¿Por qué es importante usar cables de alta calidad para el cableado de celda de carga de tensión?
● Citas:
Una celda de carga de tensión es un transductor que convierte la fuerza en una señal eléctrica medible. Estos dispositivos son esenciales en diversas aplicaciones, desde sistemas de pesaje industrial hasta ingeniería aeroespacial, donde la medición de fuerza precisa es crítica [4]. Comprensión El cableado de la celda de carga de tensión es crucial para lograr mediciones confiables y precisas. Este artículo proporciona una guía detallada sobre cómo conectar correctamente una celda de carga de tensión, asegurando un rendimiento y precisión óptimas.
Una celda de carga es un sensor de fuerza que convierte la fuerza mecánica en una señal eléctrica. Esta conversión se logra a través de un circuito interno del puente de piedra de trigo, que cambia la resistencia en respuesta a la fuerza aplicada [4]. Las células de carga se utilizan en varias industrias, incluida la minería, el OEM (fabricante de equipos original) y la agricultura, para proporcionar datos de peso para el control y el análisis [4].
Las celdas de carga vienen en varios tipos, cada una diseñada para aplicaciones específicas. Los tipos comunes incluyen:
- Celdas de carga de tensión: diseñadas para medir las fuerzas de tracción o tracción [1].
- Células de carga de compresión: diseñadas para medir las fuerzas de empuje o compresión [1].
- Celdas de carga de tipo S: celdas de carga versátiles que pueden medir tanto la tensión como la compresión [8].
- Celdas de carga universales: adecuadas para aplicaciones de tensión y compresión [2].
El cableado correcto de la celda de carga de tensión es esencial por varias razones:
- Precisión: el cableado adecuado asegura que la señal eléctrica represente con precisión la fuerza aplicada [4].
- Confiabilidad: las conexiones correctas evitan la pérdida de señal y garantizan un rendimiento constante [4].
- Seguridad: el cableado incorrecto puede conducir a lecturas inexactas, lo que puede causar riesgos de seguridad en aplicaciones críticas [7].
- Longevidad: el cableado adecuado protege la celda de carga del daño eléctrico, extendiendo su vida útil [7].
Antes de sumergirse en el proceso de cableado, es importante comprender los componentes clave y sus funciones [4].
Un cable de celda de carga generalmente contiene varios cables clave, cada uno con una función específica [4]:
- cables de excitación (e+ y e-): estos cables suministran energía al circuito del puente de la piedra de trigo dentro de la celda de carga. Por lo general, requieren 5V a 10V [4]. El cable de excitación positivo (E+) se conecta al terminal positivo de la fuente de alimentación, mientras que el cable de excitación negativo (E-) se conecta al suelo o al terminal negativo [4].
- cables de señal (S+ y S-): estos cables transportan la señal de salida desde la celda de carga, representando la fuerza o peso medido. La claridad de la señal es crítica para la precisión de los datos [4]. El cable de señal positivo (S+) transporta la señal de salida positiva, mientras que el cable de señal negativo (S-) transporta la señal de salida negativa [4].
- Cabinos sensoriales (Sen+ y Sen-): estos son cables opcionales que monitorean el voltaje en la celda de carga y compensan las caídas de voltaje sobre cables largos [4] [5]. Miden el voltaje de excitación directamente en la celda de carga, asegurando una calibración precisa [4].
- Broteo: esto protege los cables de la señal de la interferencia electromagnética (EMI), manteniendo la calidad de la señal [4]. El escudo es típicamente una vaina de alambre desnudo o metal que rodea los otros cables y está conectado a tierra en un extremo para desviar la interferencia [4].
Si bien los códigos de color pueden variar, aquí hay algunas convenciones comunes [4]:
- excitación+ (e+): rojo
- Excitación- (e-): negro
- señal+ (s+): verde
- señal- (s-): blanco
- sentido+ (sen+): azul
- sentido- (sen-): amarillo
- Escudo: alambre desnudo o vaina de metal
Las celdas de carga generalmente están disponibles en configuraciones de 4 hilos y 6 hilos [4].
- Celdas de carga de 4 hilos: solo tienen excitación y cables de señal, y son adecuados para distancias cortas donde las gotas de voltaje son mínimas [4].
- Ventaja: más fácil de instalar y más económico para distancias más cortas [4].
- Celdas de carga de 6 hilos: estos incluyen cables sensoriales adicionales para compensar las caídas de voltaje en distancias y variaciones de temperatura más largas [4] [5].
- Ventaja: lecturas más estables a largas distancias y en entornos de temperatura variable, proporcionando una mejor precisión de medición [4].
Siga estos pasos para conectar correctamente una celda de carga de tensión.
Antes de comenzar, asegúrese de tener las siguientes herramientas y materiales:
- Celda de carga de tensión: asegúrese de que sea compatible con su aplicación y rango de medición [1].
- Diagrama de cableado: consulte el diagrama de cableado específico de la celda de carga [7].
- Multímetro: para probar el voltaje y la continuidad [4].
- Destornilleros: adecuado para las conexiones terminales [1].
- Strippers de alambre: para preparar los extremos del cable [4].
- Cinta eléctrica: para conexiones aislantes [7].
- Cuadro o indicador de unión: para conectar la celda de carga a un sistema de adquisición de datos [7].
Según los códigos de color y el diagrama de cableado, identifique cada cable [4]. Use un multímetro para confirmar las conexiones si es necesario [4].
Conecte los cables de excitación a la fuente o indicador de alimentación [4].
- Conecte el cable de excitación+ (e+) al terminal positivo de la fuente de alimentación [4].
- Conecte el cable de excitación (E-) al suelo o terminal negativo de la fuente de alimentación [4].
Conecte los cables de señal a los terminales apropiados en el indicador o sistema de adquisición de datos [4].
- Conecte el cable de señal+ (S+) al terminal de señal positivo [4].
- Conecte el cable de señal- (S-) al terminal de señal negativo [4].
Si está utilizando una celda de carga de 6 hilos, conecte los cables sensoriales [4].
- Conecte el cable Sense+ (Sen+) al terminal de excitación positiva en el indicador [4].
- Conecte el cable de sentido (sen-) al terminal de excitación negativa en el indicador [4].
Conecte el cable de blindaje al terminal de tierra en el indicador o controlador [4]. Esto ayuda a prevenir EMI y estabilizar la señal [4].
Asegúrese de que todas las conexiones estén seguras y correctamente aisladas [7]. Use cinta eléctrica para aislar cualquier cable expuesto [7].
Use un multímetro para probar el voltaje y la continuidad de cada conexión [4]. Verifique que el voltaje de excitación esté dentro del rango especificado (típicamente 5V a 10V) [4].
Refiriéndose a diagramas de cableado y esquemas es crucial para el cableado preciso de la celda de carga de tensión [7]. Aquí hay algunos ejemplos de configuraciones de cableado comunes.
En una configuración de 4 hilos, solo hay cables de excitación y señal.
Fuente de alimentación/celda de carga indicadora
---------------------- ---------
Excitación+ (e+) -----> rojo
Excitación- (e-) -----> negro
Señal+ (s+) -----> verde
Señal- (s-) -----> blanco
En una configuración de 6 hilos, hay excitación, señal y cables sensoriales.
Fuente de alimentación/celda de carga indicadora
---------------------- ---------
Excitación+ (e+) -----> rojo
Excitación- (e-) -----> negro
Señal+ (s+) -----> verde
Señal- (s-) -----> blanco
Sentido+ (sen+) -----> azul
Sentido- (sen-) -----> amarillo
Para garantizar mediciones precisas y confiables, siga estas mejores prácticas [4].
El uso de cables blindados de alta calidad minimiza la interferencia de la señal y garantiza la transmisión de datos precisa [4].
Las carreras de cable largas pueden causar gotas de voltaje y degradación de la señal [4]. Si son necesarios cables largos, use una celda de carga de 6 hilos para compensar estos efectos [4].
Cierre el blindaje en un extremo, típicamente en el indicador o controlador, para desviar EMI y estabilizar la señal [4].
Proteja las conexiones de la humedad, el polvo y otros factores ambientales que pueden causar la corrosión y la degradación de la señal [5].
Inspeccione regularmente el cableado de cualquier signo de daño o desgaste [7]. Reemplace los cables o conectores dañados inmediatamente [7].
Al montar el extremo de la varilla de la celda de carga con tornillos, evite el par excesivo, que puede dañar la celda de carga, especialmente aquellos con baja capacidad de carga nominal [1].
Incluso con un cableado cuidadoso, pueden surgir problemas [4]. Aquí hay algunos problemas comunes y cómo solucionarlos.
- Verifique la fuente de alimentación: asegúrese de que la fuente de alimentación esté proporcionando el voltaje correcto a los cables de excitación [4].
- Verifique las conexiones: verifique dos conexiones para asegurarse de que estén seguras y conectadas correctamente [7].
- Continuidad de prueba: use un multímetro para probar la continuidad de cada cable [4].
- Inspeccione por daños: busque cualquier signo de daño a los cables o conectores [7].
- Verifique el blindaje: asegúrese de que el blindaje esté adecuadamente conectado a tierra para evitar EMI [4].
- Inspeccionar las conexiones sueltas: apriete las conexiones sueltas [7].
- Evite la vibración: asegúrese de que la celda de carga y el cableado no estén sujetos a una vibración excesiva [1].
- Verifique los cables sensoriales: si usa una celda de carga de 6 hilos, asegúrese de que los cables sensoriales estén conectados correctamente para compensar las gotas de voltaje [4].
- Calibre la celda de carga: recalibre la celda de carga para garantizar mediciones precisas [4].
Las cajas de unión proporcionan una ubicación centralizada para conectar múltiples celdas de carga [7]. Simplifican el cableado y permiten la suma de señal y la calibración [7].
Los amplificadores de señal aumentan la señal de salida de la celda de carga, mejorando la precisión y reduciendo los efectos del ruido [4].
Los indicadores digitales proporcionan una visualización clara y precisa de la fuerza o peso medido [4]. A menudo incluyen características como calibración, filtrado y registro de datos [4].
Las celdas de carga de tensión con cable correctamente son cruciales en varias aplicaciones.
En los sistemas de pesaje industrial, las células de carga de tensión aseguran una medición precisa de los materiales, ayudando a mantener el control de calidad y optimizar los procesos [4].
En ingeniería aeroespacial, las células de carga de tensión se utilizan para medir las fuerzas en los componentes de la aeronave, asegurando la integridad estructural y la seguridad [4].
En las pruebas automotrices, las celdas de carga de tensión se utilizan para medir las fuerzas en los componentes del vehículo, lo que ayuda a mejorar el rendimiento y la seguridad [4].
Cablear correctamente una celda de carga de tensión es esencial para lograr mediciones de fuerza precisas, confiables y seguras. Al comprender los componentes clave, seguir la guía de cableado paso a paso e implementar las mejores prácticas, puede garantizar un rendimiento óptimo de su sistema de celda de carga de tensión. La inspección regular y la solución de problemas ayudarán a mantener la integridad del cableado y prevenir problemas potenciales.
Una celda de carga de tensión es un transductor que convierte la fuerza de tracción en una señal eléctrica medible. Funciona basado en el principio de medición de deformación, donde la celda de carga se deforma bajo la fuerza, cambiando la resistencia en un circuito de puente de piedra de trigo [1] [4]. Este cambio en la resistencia se convierte en una señal eléctrica proporcional a la fuerza aplicada [4].
La principal diferencia entre las celdas de carga de 4 hilos y 6 hilos es la presencia de cables sensoriales [4]. Las celdas de carga de 4 hilos tienen solo excitación y cables de señal, adecuados para distancias cortas. Las celdas de carga de 6 hilos incluyen cables sensoriales adicionales para compensar las caídas de voltaje en distancias más largas y variaciones de temperatura, proporcionando lecturas más estables y precisas [4] [5].
Las lecturas fluctuantes pueden ser causadas por varios factores. Primero, verifique el blindaje para asegurarse de que esté bien conectado a tierra para evitar EMI [4]. Luego, inspeccione las conexiones sueltas y aprielo [7]. Además, asegúrese de que la celda de carga y el cableado no estén sujetos a una vibración excesiva [1]. Si el problema persiste, recalibre la celda de carga [4].
Para conectar correctamente una celda de carga de tensión, necesitará un diagrama de cableado, un multímetro, destornilladores, strippers de alambre, cinta eléctrica y una caja o indicador de unión [4] [7]. Estas herramientas lo ayudarán a identificar los cables, hacer conexiones seguras y probar el cableado de precisión y continuidad [4].
El uso de cables de alta calidad minimiza la interferencia de la señal y garantiza la transmisión de datos precisa [4]. Los cables de alta calidad generalmente están protegidos para proteger contra EMI y están hechos de materiales que resisten la corrosión y el desgaste, asegurando un rendimiento confiable con el tiempo [4].
[1] https://www.kyowa-ei.co.th/filesdirectserver/itp1/z_itp_02042023nceo/lc-vmanualim-t-115u01engz-z2 18311117748 .pdf
[2] https://www.interfaceforce.com/wp-content/uploads/electrical_wiring_diagram.pdf
[3] https://www.voase.cn/words/voase-d.pdf
[4] https://www.massload.com/a-comprehensive-guide-to-load--cell-wiring/
[5] https://docs.rs-online.com/df37/0900766b8028f7e5.pdf
[6] https://kuke-prod-new.oss-cn-beijing.aliyunc.com/img/kukenews/pc/20240715/ 17210283384 79_1689.pdf
[7] https://www.anyload.com/wiring-guide/
[8] https://www.kuanyi.com/s-type-tension-load-cells-stc-product/
[9] https://www.brosa.net/fileadmin/benutzerdaten/brosa-net/pdf/betribsanleitungen/operating_instructions_kml_0111_0113_en_04_2016.pdf
