Vues: 222 Auteur: Tina Publish Heure: 2024-11-11 Origine: Site
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● Comprendre les cellules de chargement
>> Types de cellules de charge
● Guide étape par étape pour créer une cellule de chargement
>> Étape 1: Préparation du bloc métallique
>> Étape 2: fixer les jauges de contrainte
>> Étape 3: Câblage des jauges de contrainte
>> Étape 4: Configuration du circuit de conditionnement du signal
>> Étape 6: Tester la cellule de chargement
● Applications des cellules de charge
>> Avantages de l'utilisation de cellules de charge
>> Défis dans la conception de cellules de chargement
● Questions fréquemment posées
>> 1. Qu'est-ce qu'une cellule de charge?
>> 2. Comment fonctionne une cellule de charge de jauge de contrainte?
>> 3. Quels matériaux sont nécessaires pour construire une cellule de charge?
>> 4. Comment puis-je calibrer une cellule de charge?
>> 5. Quelles sont les applications courantes des cellules de charge?
UN La cellule de charge est un composant crucial dans diverses applications, notamment les échelles de pesée, l'automatisation industrielle et les systèmes de mesure de la force. Il convertit la force mécanique en un signal électrique, permettant des mesures précises. Dans cet article, nous explorerons le processus de fabrication d'une cellule de charge, les matériaux requis et les principes de son fonctionnement. Nous inclurons également des images et des vidéos pour illustrer les étapes impliquées.
Avant de plonger dans la construction d'une cellule de charge, il est essentiel de comprendre ses composants de base et son fonctionnement. Une cellule de charge se compose généralement d'un corps métallique, de jauges de contrainte et d'un circuit de conditionnement du signal. Le corps métallique se déforme sous charge et les jauges de contrainte mesurent cette déformation, la convertissant en un signal électrique.
Il existe plusieurs types de cellules de charge, notamment:
1. Cellules de charge de la jauge de contrainte: le type le plus courant, en utilisant des jauges de contrainte pour mesurer la déformation.
2. Cellules de charge hydraulique: utilisez du liquide hydraulique pour mesurer la force.
3. Cellules de charge pneumatique: utilisez la pression de l'air pour mesurer le poids.
4. cellules de charge capacitive: mesurer les changements de capacité dus à la déformation.
Pour cet article, nous nous concentrerons sur la construction d'une cellule de charge de jauge de contrainte, car c'est la plus utilisée et la plus facile à construire.
Pour faire une cellule de charge, vous aurez besoin des matériaux suivants:
- Bloc métallique: l'aluminium ou l'acier est préféré pour sa résistance et sa durabilité.
- Gauges de contrainte: celles-ci sont disponibles dans diverses configurations; Choisissez ceux adaptés à votre application.
- Adhésif: une forte colle époxy ou cyanoacrylate pour fixer les jauges de contrainte au bloc métallique.
- Fils: pour connecter les jauges de contrainte au circuit de conditionnement du signal.
- Circuit de conditionnement du signal: il peut s'agir d'un simple circuit d'amplificateur ou d'un amplificateur de cellules de charge dédié comme le HX711.
- Alimentation: une source d'alimentation stable pour le circuit.
- Multimètre: pour les tests et l'étalonnage.
Commencez par sélectionner un bloc métallique qui servira de base à votre cellule de chargement. La taille et la forme dépendront de votre application spécifique. Pour la plupart des applications, un bloc rectangulaire mesurant environ 5 cm x 10 cm x 2 cm est suffisant.
1. Coupez le bloc métallique: si nécessaire, utilisez une scie pour couper le bloc métallique aux dimensions souhaitées.
2. Associez les bords: utilisez un fichier ou du papier de verre pour lisser les bords rugueux pour assurer une surface propre pour les jauges de contrainte.
L'étape suivante consiste à fixer les jauges de contrainte au bloc métallique. Il s'agit d'une étape critique, car la précision de la cellule de charge dépend du placement approprié des jauges de contrainte.
1. Nettoyez la surface: utilisez de l'alcool isopropylique pour nettoyer la zone où les jauges de contrainte seront fixées. Cela garantit un lien fort.
2. Positionnez les jauges de contrainte: Selon votre conception, vous devrez peut-être placer plusieurs jauges de déformation. Une configuration commune consiste à utiliser quatre jauges dans un arrangement de pont de Wheatstone.
3. Appliquer l'adhésif: appliquez soigneusement une fine couche d'adhésif à l'arrière de chaque jauge de contrainte et appuyez-la sur le bloc métallique. Assurez-vous qu'il n'y a pas de bulles d'air piégées en dessous.
4. Autoriser la guérison: laissez l'adhésif guérir en fonction des instructions du fabricant.
Une fois que les jauges de contrainte sont fixées en toute sécurité, l'étape suivante consiste à les câbler au circuit de conditionnement du signal.
1. Identifiez les fils: chaque jauge de contrainte aura deux fils. Identifiez les fils positifs et négatifs pour chaque jauge.
2. Connectez les fils: utilisez la soudure pour connecter les fils des jauges de contrainte aux bornes d'entrée du circuit de conditionnement du signal. Si vous utilisez un pont Wheatstone, suivez le schéma de câblage approprié.
3. Isoler les connexions: Utilisez des tubes thermiques ou du ruban électrique pour isoler les connexions et empêcher les courts-circuits.
Le circuit de conditionnement du signal amplifie les petits signaux électriques générés par les jauges de contrainte, ce qui les rend plus faciles à lire.
1. Choisissez un amplificateur: le HX711 est un choix populaire pour les applications de cellules de charge en raison de sa facilité d'utilisation et de sa conversion analogique-numérique intégrée.
2. Connectez le circuit: suivez les instructions du fabricant pour connecter la cellule de chargement au HX711. En règle générale, vous connecrez la sortie des jauges de contrainte à l'entrée du HX711.
3. Alimenter le circuit: connectez le circuit à une alimentation stable, garantissant que la tension correspond aux spécifications du HX711.
L'étalonnage est essentiel pour vous assurer que votre cellule de charge fournit des mesures précises.
1. Préparer des poids: rassembler un ensemble de poids connus pour l'étalonnage. Il peut s'agir de poids standard ou d'articles ménagers avec une masse connue.
2. Enregistrer les lectures: placez les poids sur la cellule de charge et enregistrez la sortie du circuit de conditionnement du signal.
3. Créez une courbe d'étalonnage: tracez les poids connus par rapport aux lectures de sortie pour créer une courbe d'étalonnage. Cela vous aidera à convertir les lectures futures en mesures de poids précises.
Après l'étalonnage, il est temps de tester votre cellule de chargement pour vous assurer qu'il fonctionne correctement.
1. Appliquez des poids connus: commencez avec de petits poids et augmentez progressivement la charge.
2. Sortie du moniteur: Observez la sortie du circuit de conditionnement du signal. Il doit correspondre étroitement aux poids connus.
3. Ajuster l'étalonnage: si les lectures ne sont pas exactes, revisitez le processus d'étalonnage et effectuez les ajustements nécessaires.
Les cellules de chargement ont un large éventail d'applications dans diverses industries:
- Échelles de pesée: utilisées dans des échelles commerciales et industrielles pour une mesure précise du poids.
- Mesure de la force: utilisé dans les machines à tester pour mesurer les forces de traction et de compression.
- Systèmes automatisés: intégrés dans des systèmes robotiques pour une surveillance précise de la charge.
- Dispositifs médicaux: utilisés dans l'équipement hospitalier pour la surveillance des patients et la distribution des médicaments.
- Test de l'aérospatiale: les cellules de charge sont utilisées dans des applications aérospatiales pour mesurer les forces lors des tests de composants et de systèmes.
Les cellules de charge offrent plusieurs avantages qui les rendent idéaux pour diverses applications:
1. Précision élevée: les cellules de charge peuvent fournir des mesures précises, ce qui les rend adaptées aux applications où la précision est critique.
2. Durabilité: fabriquée à partir de matériaux robustes, les cellules de charge peuvent résister à des environnements durs et à des charges lourdes.
3. Polyvylity: Ils peuvent être utilisés dans un large éventail d'applications, des échelles industrielles aux dispositifs médicaux.
4. Facilité d'intégration: les cellules de charge peuvent être facilement intégrées dans les systèmes existants, permettant des améliorations transparentes aux capacités de mesure.
Bien que les cellules de charge soient très efficaces, il y a des défis dans leur conception et leur mise en œuvre:
1. Sensibilité à la température: les cellules de charge peuvent être affectées par les changements de température, ce qui peut entraîner des erreurs de mesure. Des techniques appropriées de compensation thermique doivent être utilisées.
2. Stress mécanique: La surcharge d'une cellule de charge peut causer des dommages permanents. Il est essentiel de sélectionner une cellule de charge avec une capacité appropriée pour l'application prévue.
3. Complexité d'étalonnage: L'étalonnage précis est crucial pour les mesures fiables, et il peut être un processus complexe nécessitant une attention particulière aux détails.
La construction d'une cellule de charge est un projet enrichissant qui combine les principes de la mécanique et de l'électronique. En suivant les étapes décrites dans cet article, vous pouvez créer une cellule de charge fonctionnelle adaptée à diverses applications. N'oubliez pas de prêter une attention particulière au processus d'étalonnage, car il est crucial pour assurer des mesures précises. Avec les bons matériaux et la construction minutieuse, vous pouvez faire avec succès une cellule de charge qui répond à vos besoins.
Une cellule de charge est un transducteur qui convertit la force mécanique en un signal électrique. Il est couramment utilisé dans les échelles de pesée et les applications de mesure de force.
Une cellule de charge de jauge de contrainte fonctionne en mesurant la déformation d'un corps métallique sous charge. Les jauges de contrainte attachées au corps métallique changent leur résistance lorsqu'elles sont étirées ou comprimées, et ce changement est converti en signal électrique.
Pour construire une cellule de charge, vous aurez besoin d'un bloc métallique, de jauges de contrainte, d'adhésif, de fils, d'un circuit de conditionnement du signal, d'une alimentation et d'un multimètre.
Pour calibrer une cellule de charge, vous devez appliquer des poids connus, enregistrer la sortie du circuit de conditionnement du signal et créer une courbe d'étalonnage pour corréler les poids avec les lectures de sortie.
Les cellules de charge sont utilisées dans diverses applications, notamment des échelles de pesée, des systèmes de mesure de la force, des systèmes automatisés, des dispositifs médicaux et des tests aérospatiaux.
