Näkymät: 222 Kirjoittaja: Tina Julkaisuaika: 2024-11-18 Alkuperä: Paikka
Sisältövalikko
● Kuormitussolujen ymmärtäminen
● Laskemalla kuormitussoluille
>> Peruskaava vahvistuslaskelmaan
>> Tekijät, jotka vaikuttavat vahvistusasetuksiin
● Kuormitussolujen vahvistuksen käytännölliset sovellukset
>> Teollisuuden punnitusjärjestelmät
>> Lääketieteelliset sovellukset
>> Rakennus- ja rakennustekniikka
● Vianmääritys Lataussolujen vahvistusongelmista
>> Ratkaisut
>> 1. Mikä on tyypillinen vahvistusasetus kuormituskennoille?
>> 2. Kuinka tiedän, onko kuormakennoni kalibroitu oikein?
>> 3. Voinko käyttää kuormakennoa ilman vahvistinta?
>> 4. Mitkä tekijät vaikuttavat kuormitussolun vahvistukseen?
>> 5. Kuinka usein minun pitäisi kalibroida kuormakennoni?
Eräs Kuormituskenno on eräänlainen anturi, joka muuntaa voiman sähköiseksi signaaliksi. Yleisin kuormituskennotyyppi on venymämittarin kuormituskenno, joka käyttää venymämittarien periaatetta mitata materiaalin muodonmuutosta kuorman alla. Kun kuorma levitetään, venymämittari muodonmuutos muuttaa sen sähkövastusta. Tämä muutos muunnetaan sitten jännitesignaaliksi, joka voidaan mitata ja tulkita.
1. Kompressiokuormitussolut: Ne on suunniteltu mittaamaan puristusvoimia. Niitä käytetään usein sovelluksissa, kuten punnitusasteikot ja teollisuusasteikot.
2. Jännityskuormitussolut: Nämä mittaavat vetolujuudet ja niitä käytetään yleisesti sovelluksissa, kuten roikkuvat asteikot ja voiman mittausjärjestelmät.
3. Taivutussäteen kuormitussolut: Nämä ovat monipuolisia ja voivat mitata sekä jännitystä että puristusta. Niitä käytetään usein alusta -asteikolla.
4. S-tyypin kuormitussolut: Niitä käytetään sekä jännitteisiin että puristamiseen ja ovat suosittuja laboratorio- ja teollisissa sovelluksissa.
5. Leikkaussäteen kuormitussolut: Nämä kuormitussolut on suunniteltu mittaamaan leikkausvoimia ja niitä käytetään yleisesti teollisissa sovelluksissa, joissa tilaa on rajoitettu.
Vahvistus kuormitussolujen yhteydessä viittaa lähtösignaalin suhteeseen tulosignaaliin. Se on mitta siitä, kuinka paljon kuormituskenno vahvistaa venymämittarin tuottaman sähköisen signaalin. Vahvistus on ratkaisevan tärkeä sen varmistamiseksi, että kuormitussolun tuottamat pienet jännitemuutokset monistetaan tasolle, joka voidaan mitata tarkasti analogia-digitaalimuuntimella (ADC) tai muilla mittauslaitteilla.
Vahvistusasetus vaikuttaa kuormitussolun herkkyyteen ja tarkkuuteen. Jos vahvistus on liian alhainen, lähtösignaali voi olla liian heikko tarkkaan mittaamiseen. Sitä vastoin, jos vahvistus on liian korkea, se voi johtaa kylläisyyteen, jossa lähtösignaali ylittää mittauslaitteen enimmäisrajan, mikä johtaa epätarkkoihin lukemiin. Oikeat vahvistusasetukset varmistavat, että kuormakenno toimii optimaalisella alueella tarjoamalla luotettavia ja tarkkoja mittauksia.
Vahvistus voidaan laskea seuraavan kaavan avulla:
$$ teksti {Gain} = frac { teksti {lähtöjännite}} { teksti {syöttöjännite}} $$
Jossa:
◆ Lähtöjännite on kuormitussolun tuottama jännitesignaali.
◆ Tulojännite on kuormituskäyttöön toimitettu viritysjännite.
Oletetaan, että sinulla on kuormituskenno, jonka herkkyys on 2 mV/V ja viritysjännite 10 V. Lähtöjännite täydellä mittakaavassa (esim. 100 kg) olisi:
$$ teksti {lähtöjännite} = teksti {herkkyys} kertaa teksti {viritysjännite} = 2 , teksti {mv/v} kertaa 10 , teksti {v} = 20 , teksti {mv} $$
Jos haluat vahvistaa tämän signaalin ADC: lle sopivaan tasoon, jonka enimmäistulo on 5 V, vaadittu vahvistus olisi:
$$ teksti {Gain} = frac {5 , teksti {v}} {20 , teksti {mv}} = frac {5000 , teksti {mv}} {20 , teksti {mv}} = 250 $$ $$ $$
Tämä tarkoittaa, että tarvitset 250 vahvistuksen varmistaaksesi, että lähtösignaali on ADC: n mitattavalla alueella.
Useat tekijät voivat vaikuttaa kuormituskennon asianmukaisiin vahvistusasetuksiin:
◆ Kuormitussolujen herkkyys: Eri kuormitussoluilla on vaihtelevat herkkyydet, mikä voi vaikuttaa tarkkoihin mittauksiin vaadittavaan vahvistukseen.
◆ Virhejännite: Kuormituskennolle syötetty jännite voi vaikuttaa lähtösignaaliin ja siten tarvittavaan vahvistukseen.
◆ Ympäristöolosuhteet: Lämpötila, kosteus ja muut ympäristötekijät voivat vaikuttaa kuormitussolujen suorituskykyyn, mikä edellyttää vahvistusasetusten säätöjä.
◆ Kuormitustyyppi: mitattavan kuorman luonne (staattinen vs. dynaaminen) voi myös vaikuttaa vahvistusasetuksiin. Dynaamiset kuormat saattavat vaatia erilaisia vahvistusasetuksia nopeaan voimanmuutokseen.
Teollisuusasetuksissa kuormituskennoja käytetään asteikoissa materiaalien painon mittaamiseksi. Vahvistusasetus on kriittinen sen varmistamiseksi, että asteikko tarjoaa tarkkoja lukemia, etenkin kun mitataan raskaita kuormia. Esimerkiksi tuotantolaitoksessa tarkat painon mittaukset ovat välttämättömiä varastonhallinnassa ja laadunvalvonnassa.
Kuormitussoluja käytetään myös lääkinnällisissä laitteissa, kuten potilasasteikot ja voiman mittauslaitteet. Tarkat vahvistusasetukset ovat välttämättömiä potilaan turvallisuuden ja luotettavien mittausten varmistamiseksi. Sairaaloissa kuormitussoluja käytetään sängyissä potilaan painon seuraamiseksi, mikä voi olla ratkaisevan tärkeä lääkityksen annostelulle ja terveysarvioinnille.
Robotiikassa kuormitussoluja käytetään mittaamaan voimia ja kuormia robottivarsiin. Oikeat vahvistusasetukset mahdollistavat tarkan ohjauksen ja palautteen parantaen robotin suorituskykyä. Esimerkiksi automatisoiduissa kokoonpanolinjoissa kuormakennot auttavat varmistamaan, että komponentit kootaan oikealla voimalla, estäen vaurioita ja varmistavat laadun.
Kuormitussoluja löytyy erilaisista kuluttajatuotteista, kuten älykkäistä asteikoista ja keittiön asteikoista. Näiden laitteiden vahvistusasetukset varmistavat, että käyttäjät saavat tarkkoja painon mittauksia. Älykkäissä asteikoissa kuormitussolut voivat myös tarjota lisätietoja, kuten kehon koostumusta, mittaamalla kehon vastus.
Rakenteessa kuormituskennoja käytetään nosturien ja muiden koneiden nostavien materiaalien painon seuraamiseen. Tarkat vahvistusasetukset ovat ratkaisevan tärkeitä ylikuormituksen estämiseksi, mikä voi johtaa onnettomuuksiin ja laitteiden vikaan. Kuormitussoluja voidaan käyttää myös rakenteellisessa terveyden seurannassa, jossa ne mittaavat sillat ja rakennusten kuormat turvallisuuden ja eheyden varmistamiseksi.
1. Epätarkkojen lukemat: Jos kuormituskennoa ei kalibroitu oikein, se voi tuottaa epätarkkoja lukemia. Varmista, että voitto asetetaan asianmukaisesti odotetulle kuormitusalueelle.
2. Signaalikelu: Liiallinen vahvistus voi vahvistaa signaalin kohinaa, mikä johtaa vaihteleviin lukemiin. Käytä suodatustekniikoita melun minimoimiseksi.
3. Kyllyys: Jos lähtösignaali ylittää mittauslaitteen enimmäistulon, se voi johtaa kylläisyyteen. Säädä voitto tämän ongelman estämiseksi.
4. Lämpötilan siirtyminen: Kuormitussolut voivat kokea muutokset lähtökohdissa lämpötilan vaihtelujen vuoksi. Säännölliset kalibrointi- ja korvaustekniikat voivat auttaa lieventämään tätä ongelmaa.
5. Mekaaniset kysymykset: Virheellinen kohdistus tai mekaaninen kuluminen voi vaikuttaa kuormituksen solujen suorituskykyyn. Säännölliset tarkastukset ja huolto ovat välttämättömiä asianmukaisen toiminnan varmistamiseksi.
◆ Kalibrointi: Kalibroi säännöllisesti kuormituskenno tarkkojen mittausten varmistamiseksi. Kalibrointi tulisi suorittaa samoissa olosuhteissa kuin aiottu sovellus.
◆ Signaalin ilmastointi: Käytä signaalin ilmastointitekniikoita kohinan suodattamiseen ja signaalin laadun parantamiseen. Tämä voi sisältää alhaisen pääsyn suodattimien tai keskiarvojen tekniikoiden käyttöä.
◆ Säädä vahvistus: Jos kohtaat kyllästymisen, vähennä voitto saadaan lähtösignaali hyväksyttävällä alueella. Vahvistus voi myös olla tarpeen säätää erityisten sovellusten ja kuormitusolosuhteiden perusteella.
Kuormitussolujen vahvistusasetusten ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää tarkkojen mittausten saavuttamiseksi eri sovelluksissa. Laskemalla asianmukainen vahvistus, vianetsintä yleisiä ongelmia ja käyttämällä oikeaa laitetta, voit varmistaa, että kuormakennosi toimii optimaalisesti. Tässä artikkelissa toimitettujen tietojen avulla sinun tulisi olla hyvin varusteltu käsittelemään kuormitussolujen vahvistusasetuksia tehokkaasti.
Kuormitussolujen tyypillinen vahvistusasetus voi vaihdella suuresti sovelluksesta riippuen, mutta yhteiset arvot vaihtelevat välillä 100 - 1000. On välttämätöntä valita vahvistus, joka vastaa kuormakennon herkkyyttä ja odotettua kuormitusaluetta.
Voit tarkistaa kalibroinnin soveltamalla tunnettuja painoja ja vertaamalla kuormakennon lähtöä odotettuihin arvoihin. Jos ero on merkittävä, uudelleenkalibrointi on välttämätöntä. On myös suositeltavaa suorittaa nollan tasapainon tarkistus ennen kalibrointia.
Vaikka kuormituskennoa on mahdollista käyttää ilman vahvistinta, lähtösignaali on yleensä liian heikko tarkkaan mittaamiseen, mikä tekee vahvistimesta välttämättömän useimmille sovelluksille. Vahvistin parantaa signaalia, joten se sopii prosessointiin ADC: llä.
Vahvistukseen vaikuttavia tekijöitä ovat kuormitussolun herkkyys, viritysjännite ja mittauslaitteen ominaisuudet (esim. ADC). Lisäksi ympäristöolosuhteet, kuten lämpötila ja kosteus, voivat vaikuttaa kuormasolujen suorituskykyyn.
Kalibrointitaajuus riippuu käyttö- ja käyttöolosuhteista. Kriittisissä sovelluksissa kalibrointi tulisi suorittaa säännöllisesti, kuten kuukausittain tai neljännesvuosittain. On myös suositeltavaa uudelleenkalibroida merkittävien muutosten jälkeen ympäristössä tai kuormitusolosuhteissa.
