Näkymät: 222 Tekijä: Tina Julkaisuaika: 2024-11-05 Alkuperä: Paikka
Sisältövalikko
● Esittely
● Kuormitussolujen ymmärtäminen
● Signaalin monistumisen merkitys
● Menetelmät kuormitussignaalien vahvistamiseksi
>> Käyttämällä instrumentointivahvistimia
>> Differentiaalivahvistinkokoonpanot
>> Ohjelmoitavat vahvistusvahvistimet (PGA)
● Käytännön sovellukset ja esimerkit
>> 1. Mikä on kuormakenno ja miten se toimii?
>> 2. Miksi signaalin monistus on tarpeen kuormituskennoille?
>> 3. Millaiset vahvistimet ovat parasta kuormituskennoille?
>> 4. Kuinka voin vähentää melua kuormitussignaaleissa?
>> 5. Mitkä ovat kuormitussolujen yleiset sovellukset?
Kuormitussolut ovat välttämättömiä komponentteja erilaisissa mittausjärjestelmissä, muuttaen voiman tai painon sähköiseksi signaaliksi. Kuitenkin tuotetut signaalit Kuormitussolut ovat usein erittäin heikkoja, mikä edellyttää tarkkojen lukemien vahvistamista. Tässä artikkelissa tutkitaan menetelmiä ja tekniikoita kuormitussolujen signaalien vahvistamiseksi, mikä varmistaa luotettavia ja tarkkoja mittauksia eri sovelluksissa.
Kuormituskenno on anturi, joka muuntaa voiman sähköiseksi signaaliksi. Yleisin tyyppi on venymämittarin kuormituskenno, joka käyttää venymämittarien periaatetta muodonmuutoksen mittaamiseen. Kun kuorma levitetään, venymämittari muodonmuutos muuttaa sen sähkövastusta. Tämä muutos muunnetaan sitten jännitesignaaliksi, joka on verrannollinen kuormaan.
Kuormitussoluja on erityyppisiä, mukaan lukien:
- Kompressiokuormitussolut: Käytetään puristusvoimien mittaamiseen.
- Jännityskuormitussolut: Suunniteltu mittaamaan vetolujuuksia.
- Leikkaussäteen kuormitussolut: Yleisesti käytetään punnitusasteikolla.
Jokaisessa tyypissä on erityisiä sovelluksia teollisuusasteikosta lääkinnällisiin laitteisiin.
Kuormituskennojen tuottamat sähköiset signaalit ovat tyypillisesti millivoltialueella, mikä tekee niistä alttiita melulle ja häiriöille. Näiden signaalien vahvistaminen on ratkaisevan tärkeää useista syistä:
- Parannettu tarkkuus: Vahvistettuja signaaleja on helpompi lukea ja prosessoida, mikä johtaa tarkempiin mittauksiin.
- Melun vähentäminen: Vahvemmat signaalit kestävät paremmin sähkömelua parantaen datan luotettavuutta.
- Yhteensopivuus tiedonkeruujärjestelmien kanssa: Monet tiedonkeruujärjestelmät vaativat korkeammat jännitteet asianmukaista toimintaa varten.
Instrumentointivahvistimet on suunniteltu erityisesti matalan tason signaalin monistamiseen. Ne tarjoavat korkean syöttöimpedanssin, mikä on välttämätöntä kuormitussolusovelluksille. Suosittu valinta on AD623-instrumentointivahvistin, joka voi vahvistaa kuormitussolissignaalin hylkäämällä yhteisen moodin kohinan.
Erovahvistimia voidaan käyttää myös kuormitussolujen signaalien vahvistamiseen. Ne toimivat vahvistamalla eroa kahden tulosignaalin välillä hylkäämällä kaiken yhteisen melun.
PGA: t mahdollistavat säädettävät vahvistusasetukset, mikä tekee niistä monipuolisia eri sovelluksiin. Ne voidaan ohjelmoida signaalien vahvistamiseksi tietyille tasoille, jotka vastaavat erilaisia kuormituskennoja.
Signaalin ilmastointi on välttämätöntä kuormitussolujen mittausten tarkkuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi. Tärkeimmät tekniikat sisältävät:
-Suodatusmelu: Alipäästösuodattimien toteuttaminen voi auttaa poistamaan korkeataajuisen kohinan signaalista.
- Kalibrointi: Kuormitussolujen säännöllinen kalibrointi varmistaa, että lähtö pysyy tarkkaan ajan myötä.
- Lämpötilan kompensointi: Lämpötilan muutokset voivat vaikuttaa kuormituskennoihin, joten lämpötilan kompensointitekniikoiden sisällyttäminen on välttämätöntä tarkkuuden ylläpitämiseksi.
Kuormitussoluja käytetään laajasti eri toimialoilla, mukaan lukien:
- Valmistus: Raaka -aineiden ja valmiiden tuotteiden punnitseminen.
- Lääketiede: Laitteissa, kuten potilasasteikot ja voiman mittausjärjestelmät.
- Automotive: Komponenttien ja järjestelmien testaamiseksi kuorman alla.
Harrastelijoille ja insinööreille kuormitussolujen integrointi mikrokontrollereihin, kuten Arduino, voi johtaa jännittäviin projekteihin. Esimerkiksi digitaalisen asteikon luominen kuormituskennolla ja HX711 -vahvistimella on suosittu projekti, joka osoittaa kuormitussolusignaalin monistumisen periaatteet.
Kuormitussolujen signaalien vahvistaminen on ratkaisevan tärkeää tarkkojen ja luotettavien mittausten kannalta eri sovelluksissa. Hyödyntämällä instrumentointivahvistimia, differentiaalisia vahvistimia ja signaalin ilmastointitekniikoita, käyttäjät voivat parantaa kuorma -solujen suorituskykyä merkittävästi. Teknologian edistyessä menetelmät kuormitussolujen signaalien vahvistamiseksi kehittyvät edelleen, mikä johtaa entistä tarkempiin ja tehokkaampiin mittausjärjestelmiin.
Kuormituskenno on laite, joka muuntaa voiman tai painon sähköiseksi signaaliksi. Se käyttää tyypillisesti venymämittareita sovelletun kuorman aiheuttaman muodonmuutoksen mittaamiseen.
Signaalin vahvistus on välttämätöntä, koska kuormitussolujen signaalit ovat usein erittäin heikkoja ja kohinalle alttiita, mikä vaikeuttaa tarkkojen mittausten saamista.
Instrumentointivahvistimia ja differentiaalisia vahvistimia käytetään yleisesti kuormitussolusignaalien vahvistamiseen niiden korkean syöttömpedanssin ja melun hylkäämisominaisuuksien vuoksi.
Alipäästösuodattimien toteuttaminen ja erilaisten vahvistimien käyttäminen voi auttaa vähentämään kuormitussolujen kohinaa parantaen mittaustarkkuutta.
Kuormitussoluja käytetään erilaisissa sovelluksissa, mukaan lukien teolliset punnitusjärjestelmät, lääkinnälliset laitteet ja autojen testaus.
