Vistas: 222 Autor: Tina Publicar Tiempo: 2024-11-24 Origen: Sitio
Menú de contenido
● Importancia del voltaje de excitación de celda de carga
● ¿Cómo funciona el voltaje de excitación de celda de carga?
>> Configuración de Wheatstone Bridge
>> Calibración de celdas de carga
● Aplicaciones de voltaje de excitación de celda de carga
● Efectos del voltaje de excitación incorrecto
>> Verificaciones de mantenimiento regulares
● Factores que influyen en el rendimiento de la celda de carga
>> Consideraciones ambientales
>> 1. ¿Qué sucede si el voltaje de excitación es demasiado alto?
>> 2. ¿Puedo usar un voltaje de excitación diferente al especificado?
>> 3. ¿Cómo afecta la temperatura los requisitos de voltaje de excitación?
>> 4. ¿Cuál es la relación entre el voltaje de excitación y la sensibilidad de salida?
>> 5. ¿Con qué frecuencia se debe verificar el voltaje de excitación?
El voltaje de excitación de la celda de carga se refiere al voltaje eléctrico suministrado a la celda de carga, lo que le permite funcionar correctamente. Por lo general, este voltaje varía de 3 a 15 voltios DC, dependiendo de la Carga de diseño y aplicación de celda. La función principal del voltaje de excitación es energizar los medidores de tensión dentro de la celda de carga. Sin ella, la celda de carga no puede producir una señal de salida, lo que la hace ineficaz para fines de medición.
Antes de sumergirse más en el voltaje de excitación, es esencial comprender que las células de carga vienen en varios tipos, cada una adecuada para diferentes aplicaciones:
- Células de carga de calibre de deformación: estas son el tipo más común y funcionan en función del principio de los medidores de tensión. Requieren voltaje de excitación para un rendimiento óptimo.
- Células de carga hidráulica: estos usan presión de fluido para medir el peso y no requieren excitación eléctrica, pero son menos comunes en las aplicaciones de precisión.
- Células de carga neumática: similar a las células hidráulicas pero usan la presión del aire. Tampoco dependen de la excitación eléctrica.
- Células de carga capacitivas: estos miden los cambios en la capacitancia causados por los cambios en el peso. Tienen diferentes requisitos operativos en comparación con las células de calibre de deformación.
El voltaje suministrado a una celda de carga afecta significativamente el voltaje de salida y el rendimiento general del dispositivo. Por ejemplo, la señal de salida es directamente proporcional a la magnitud del voltaje de excitación. Esto significa que si una celda de carga se alimenta a un voltaje de excitación más alto, generalmente da como resultado una señal de salida más fuerte, lo que mejora la precisión en las mediciones. Además, un voltaje de excitación estable y apropiado es crucial para garantizar mediciones precisas de celdas de carga. Los voltajes más altos pueden mejorar la relación señal / ruido de la baja salida del puente de Wheatstone.
La relación señal / ruido (SNR) es un factor crítico para determinar la precisión de la medición. Una SNR más alta indica que la señal (salida de la celda de carga) es mucho más fuerte que cualquier ruido (interferencia o error) presente en el sistema. Al aumentar el voltaje de excitación, puede mejorar la SNR, lo que conduce a lecturas más precisas. Sin embargo, se debe tener cuidado para no exceder las especificaciones del fabricante.
Una celda de carga opera en el principio de un puente de piedra de trigo, donde las resistencias se ajustan para medir pequeños cambios en la resistencia causados por la deformación. Cuando se aplica una carga, la tensión mide dentro del deformación de la celda de carga, alterando su resistencia y produciendo una señal de voltaje medible.
La configuración del puente Wheatstone consta de cuatro resistencias dispuestas en forma de diamante. Cuando no se aplica carga, el puente está equilibrado; Sin embargo, cuando se aplica una fuerza a un lado (a través de los medidores de tensión), causa un desequilibrio que genera un voltaje de salida proporcional a esa fuerza.
El voltaje de salida se expresa en mili voltios por voltio (MV/V), proporcionando una indicación medible de la carga aplicada. Por ejemplo, una celda de carga clasificada a 1 mV/V alimentada con un voltaje de excitación de 10 V producirá una salida de 10 mV cuando se somete a una carga específica.
La calibración es esencial para garantizar que las células de carga proporcionen lecturas precisas. Durante la calibración, se aplican pesos conocidos a la celda de carga mientras se mide su salida a varios voltajes de excitación. Este proceso ayuda a establecer una relación entre la entrada (peso) y la salida (voltaje), lo que permite mediciones precisas en diferentes condiciones.
El voltaje de excitación de la celda de carga es fundamental en diversas industrias, que incluyen:
- Escalas de pesaje: Se utiliza en escalas comerciales e industriales donde la medición de peso precisa es crucial.
- Automatización: las celdas de carga se integran en sistemas automatizados para una medición precisa durante los procesos de fabricación.
- Pruebas estructurales: empleado en ingeniería civil para probar el estrés y la tensión de los edificios y puentes.
- Industria alimentaria: utilizado para el control de porciones y la garantía de calidad al medir con precisión los ingredientes.
- Aeroespacial: crítico para probar componentes bajo varias cargas durante las fases de desarrollo.
Aplicar un voltaje de excitación incorrecto puede conducir a inexactitudes en la medición e incluso puede dañar la celda de carga. El sobrevoltaje puede causar calor excesivo, lo que puede cambiar la resistencia de los medidores de tensión, lo que lleva a la deriva y la pérdida de estabilidad.
Por el contrario, el bajo voltaje puede dar lugar a señales débiles que pueden perderse entre el ruido o la interferencia de otros componentes electrónicos. Esta situación puede conducir a datos poco confiables que se registran o se muestran.
Para garantizar un rendimiento óptimo y la longevidad de las celdas de carga, se deben realizar controles de mantenimiento regulares. Esto incluye verificar que el voltaje de excitación permanece dentro de los límites especificados y la verificación de cualquier signo de desgaste o daños a los componentes.
Varios factores pueden influir en qué tan bien funciona una celda de carga:
- Variaciones de temperatura: los cambios de temperatura pueden afectar los valores de resistencia dentro de los medidores de tensión; Por lo tanto, los métodos de compensación pueden ser necesarios durante la operación.
- Estrés mecánico: el estrés mecánico más allá de los límites especificados puede dañar permanentemente los medidores de tensión o alterar su calibración.
- Condiciones ambientales: la humedad y el polvo también pueden afectar el rendimiento; Por lo tanto, se pueden utilizar carcasas protectores en entornos hostiles.
Al seleccionar una celda de carga para aplicaciones específicas, considere factores ambientales como los niveles de humedad y los extremos de temperatura. Algunas celdas de carga están diseñadas con recubrimientos protectores o recintos que ayudan a mitigar estos efectos.
Comprender el voltaje de excitación de celda de carga es vital para cualquier persona involucrada en la tecnología de medición. Una comprensión adecuada de cómo funciona no solo mejora la precisión de la medición, sino que también extiende la vida útil de las células de carga. A medida que las industrias continúan exigiendo una mayor precisión y confiabilidad, el conocimiento que rodea las tecnologías de las células de carga, incluidos los voltajes de excitación, se mantienen cruciales.
Si el voltaje de excitación excede los niveles recomendados, puede provocar sobrecalentamiento, afectando la estabilidad y la precisión, al tiempo que potencialmente causa daños permanentes.
El uso de un voltaje diferente puede dar como resultado mediciones erróneas; Generalmente se recomienda utilizar las especificaciones del fabricante para un rendimiento óptimo.
Los cambios de temperatura pueden afectar los valores de resistencia dentro de los medidores de tensión; Por lo tanto, los métodos de compensación pueden ser necesarios durante la operación.
Los voltajes de excitación más altos pueden mejorar la sensibilidad de salida, lo que conduce a mediciones más precisas siempre que el sistema esté correctamente calibrado.
Es aconsejable verificar el voltaje de excitación regularmente, particularmente antes de las mediciones críticas o los procedimientos de prueba, para garantizar la precisión.
