Katselukerrat: 222 Tekijä: Tina Julkaisuaika: 2024-11-13 Alkuperä: Sivusto
Sisältö-valikko
● Johdanto
>> Kuormituskennojärjestelmän osat
>> Vaihe 1: Kuormituskennon johdotuksen ymmärtäminen
● Punnituskennojen käytännön sovellukset
● Yleisten ongelmien vianmääritys
>> Kuormituskennojen kalibrointi
>> Kuormasolujen valintakriteerit
>> 1. Mitä eroa on punnitusanturilla ja venymämittarilla?
>> 2. Miten punnitusanturi kalibroidaan?
>> 3. Voinko käyttää punnituskennoa dynaamisiin mittauksiin?
>> 4. Mitkä ovat punnituskennojen yleiset sovellukset?
>> 5. Miten teen punnituskennon virheellisten lukemien vianmäärityksen?
Punnitusanturit ovat olennaisia komponentteja erilaisissa sovelluksissa, erityisesti punnitusjärjestelmissä ja voimamittauksissa. Punnituskennon integroiminen kaavioon on erittäin tärkeää sekä insinööreille että harrastajille. Tämä artikkeli opastaa sinua a kuormituskenno kaaviossa, joka kattaa tarvittavat komponentit, kytkentäkaaviot ja käytännön sovellukset. Lisäämme myös kuvia ja videoita ymmärryksesi parantamiseksi.
Punnituskenno on anturi, joka muuntaa voiman sähköiseksi signaaliksi. Sitä käytetään yleisesti vaaoissa ja teollisuussovelluksissa painon tai voiman mittaamiseen. Kuormituskennoja on eri tyyppejä, mukaan lukien venymämittarin punnituskennoja, hydraulisia punnituskennoja ja pneumaattisia punnituskennoja. Yleisin tyyppi on venymämittarin kuormituskenno, joka mittaa muodonmuutoksia venymäantureiden periaatteella.
1. Venymämittarin kuormituskennot: Nämä ovat yleisimmin käytetyt punnituskennot. Ne koostuvat metallielementistä, joka muuttaa muotoaan kuormituksen vaikutuksesta aiheuttaen muutoksen vastuksen vastuksessa siihen kiinnitetyissä venymäantureissa.
2. Hydrauliset kuormituskennot: Ne käyttävät nestepainetta voiman mittaamiseen. Niitä käytetään usein raskaissa sovelluksissa, joissa vaaditaan suurta kapasiteettia.
3. Pneumaattiset kuormituskennot: Nämä toimivat ilmanpaineen periaatteella. Ne ovat harvinaisempia, mutta voivat olla hyödyllisiä tietyissä sovelluksissa.
Jotta voit integroida kuormituskennon tehokkaasti kaavioon, sinun on ymmärrettävä siihen liittyvät komponentit:
- Kuormituskenno: Ensisijainen anturi, joka mittaa voimaa.
- Vahvistin: Usein punnituskennon signaali on liian heikko luettavaksi suoraan mikro-ohjaimella. Signaalin tehostamiseen käytetään vahvistinta, kuten HX711.
- Mikro-ohjain: Tämä käsittelee vahvistetun signaalin ja muuntaa sen luettavaan muotoon, usein näyttöä tai jatkokäsittelyä varten.
- Virtalähde: Antaa tarvittavan jännitteen ja virran punnituskennolle ja vahvistimelle.
- Näyttöyksikkö: Tämä voi olla LCD- tai LED-näyttö, joka näyttää mitatun painon tai voiman.
Ennen kuin asetat punnituskennon kaaviolle, on tärkeää ymmärtää sen johdotus. Tyypillisessä venymämittarin kuormituskennossa on neljä johtoa:
- Herätys+ (E+): Tämä johto antaa virran punnituskennolle.
- Herätys- (E-): Tämä johto täydentää virtapiirin.
- Signaali+ (S+): Tämä johto kuljettaa positiivisen signaalin ulostulon.
- Signaali- (S-): Tämä johto kuljettaa negatiivisen signaalin lähtöä.
Kun luot kaavion, voit käyttää ohjelmistoja, kuten Fritzing, Eagle tai KiCad. Tässä on peruskuvaus siitä, kuinka kuormituskenno asetetaan kaaviolle:
1. Piirrä punnituskenno: Aloita asettamalla punnituskennosymboli kaavioon. Merkitse johdot niiden toimintojen mukaan (E+, E-, S+, S-).
2. Lisää vahvistin: Aseta vahvistimen symboli punnituskennon viereen. Liitä kuormituskennon E+ ja E- johdot vahvistimen vastaaviin tehotuloihin.
3. Kytke signaalijohdot: Liitä kuormituskennon S+ ja S- johdot vahvistimen signaalituloihin.
4. Mikro-ohjaimen liitäntä: Piirrä mikro-ohjaimen symboli ja liitä vahvistimen lähtö mikro-ohjaimen asianmukaisiin tulonastoihin.
5. Virtalähde: Laita mukaan virtalähteen symboli ja liitä se vahvistimeen ja mikro-ohjaimeen.
6. Näyttöyksikkö: Jos käytät näyttöä, liitä se mikro-ohjaimeen nähdäksesi lähdön.
Tämä kaavio esittää HX711-vahvistimella ja Arduino-mikrokontrollerilla varustetun kuormituskennon perusasetukset. Liitännät on merkitty selkeästi, joten niitä on helppo seurata.
Kuormituskennoja käytetään erilaisissa sovelluksissa, mukaan lukien:
- Punnitusvaa'at: Yleisin sovellus, jossa punnituskennot mittaavat esineiden painoa.
- Teollisuusautomaatio: Kuormituskennoja käytetään kuljetinjärjestelmissä tuotteiden painon seuraamiseen.
- Voiman mittaus: Laboratorioissa punnituskennot mittaavat voimaa kokeissa.
- Kuormanvalvonta: Rakentamisessa kuormituskennot valvovat rakenteiden kuormitusta turvallisuuden varmistamiseksi.
Voit luoda yksinkertaisen vaa'an punnituskennolla seuraavasti:
1. Valitse kuormituskenno: Valitse sovelluksellesi sopiva punnitusanturi.
2. Liitä kuormituskenno: Liitä punnituskenno vahvistimeen ja mikro-ohjaimeen käyttämällä aiemmin käsiteltyä kaaviota.
3. Ohjelmoi mikrokontrolleri: Kirjoita ohjelma, joka lukee vahvistimen lähdön ja muuntaa sen painomittauksiksi.
4. Näytä paino: Näytä painolukemat LCD- tai LED-näytöllä.
Tässä on video-opetusohjelma, joka osoittaa kuinka kytkeä punnitusanturi Arduinoon HX711-vahvistimen avulla:
Kun työskentelet kuormituskennojen kanssa, saatat kohdata joitain yleisiä ongelmia:
- Virheelliset lukemat: Varmista, että punnitusanturi on kalibroitu oikein. Käytä tunnettuja painoja järjestelmän kalibroimiseen.
- Signaalin kohina: Jos koet kohinaa lukemissa, tarkista johtoliitännät ja varmista, että vahvistin on maadoitettu oikein.
- Virtalähteeseen liittyvät ongelmat: Varmista, että virtalähde tarjoaa oikean jännitteen ja virran punnituskennolle ja vahvistimelle.
Kalibrointi on kriittinen vaihe tarkkojen mittausten varmistamisessa punnituskennosta. Prosessi sisältää tyypillisesti tunnettujen painojen soveltamisen punnituskennoon ja lähtösignaalin tallentamisen. Näitä tietoja käytetään sitten kalibrointikäyrän luomiseen, jota voidaan soveltaa mikro-ohjaimen ohjelmistossa muuntaakseen raakalukemat merkityksellisiksi painomittauksiksi.
1. Nollakalibrointi: Varmista ennen painojen käyttöä, että punnituskenno on nolla, kun kuormaa ei ole kohdistettu. Tämä tehdään usein säätämällä ohjelmistoa mahdollisen siirtymän huomioon ottamiseksi.
2. Aluekalibrointi: Käytä tunnettua painoa ja kirjaa tulos. Tämä auttaa määrittämään punnituskennon herkkyyden ja säätämään ohjelmistoa sen mukaisesti.
3. Säännöllinen kalibrointi: On suositeltavaa kalibroida punnituskenno säännöllisesti, erityisesti teollisuussovelluksissa, joissa tarkkuus on ensiarvoisen tärkeää.
Kun valitset kuormituskennoa sovelluksellesi, ota huomioon seuraavat tekijät:
- Kapasiteetti: Valitse punnituskenno, joka kestää odotetun enimmäiskuorman ylittämättä sen nimelliskapasiteettia.
- Tarkkuus: Etsi punnituskennoja, joilla on korkeat tarkkuudet, erityisesti tarkkoja mittauksia vaativissa sovelluksissa.
- Ympäristöolosuhteet: Ota huomioon toimintaympäristö. Jotkut punnituskennot on suunniteltu ankariin olosuhteisiin, kun taas toiset soveltuvat sisäkäyttöön.
- Muototekijä: Kuormituskennoja on eri muotoisia ja kokoisia. Varmista, että valittu punnituskenno vastaa suunnitteluvaatimuksiasi.
Punnituskennon ulostulo on tyypillisesti pieni jännitesignaali, jota on vahvistettava ja säädettävä ennen kuin se voidaan käsitellä mikro-ohjaimella. Signaalin säätely voi sisältää:
- Vahvistus: Operaatiovahvistimen tai erillisen punnituskennovahvistimen (kuten HX711) käyttö signaalin voimakkuuden lisäämiseksi.
- Suodatus: Alipäästösuodattimien käyttöönotto melun vähentämiseksi ja signaalin laadun parantamiseksi.
- Analogista digitaaliseksi muuntaminen: Analogisen signaalin muuntaminen digitaaliseen muotoon, jota mikro-ohjain voi lukea.
Punnituskennon integrointi kaavioon on yksinkertainen prosessi, kun ymmärrät komponentit ja niiden liitännät. Noudattamalla tässä artikkelissa kuvattuja vaiheita voit onnistuneesti suunnitella järjestelmän, joka käyttää punnituskennoa eri sovelluksiin. Rakennatpa sitten yksinkertaista vaakaa tai monimutkaista teollisuusjärjestelmää, punnituskennoilla on tärkeä rooli voiman ja painon tarkassa mittauksessa.
Punnituskenno on täydellinen laite, joka muuntaa voiman sähköiseksi signaaliksi, kun taas venymämittari on komponentti, joka mittaa esineen muodonmuutosta. Kuormituskennot käyttävät tyypillisesti venymäantureita osana rakennetta.
Kun haluat kalibroida punnituskennon, käytä tunnettuja painoja ja tallenna lähtösignaali. Säädä ohjelmisto ottamaan huomioon mahdolliset poikkeamat ja luo kalibrointikäyrä varmistaaksesi tarkat mittaukset.
Kyllä, punnitusantureita voidaan käyttää dynaamisiin mittauksiin, mutta punnituskennon valinta ja signaalinkäsittelyasetukset ovat ratkaisevan tärkeitä, jotta voidaan varmistaa tarkat lukemat dynaamisissa kuormitusolosuhteissa.
Punnituskennoja käytetään yleisesti vaaoissa, teollisuusautomaatiossa, voimamittauksissa laboratorioissa sekä kuormituksen seurannassa rakennus- ja turvallisuussovelluksissa.
Virheellisten lukemien vianetsintää varten tarkista kalibrointi, varmista asianmukaiset johdotusliitännät, tarkista virtalähteen jännite ja etsi mekaanisia ongelmia punnituskennon asennuksessa.
