Visualizzazioni: 222 Autore: Tina Publish Time: 2024-11-11 Origine: Sito
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● Comprensione delle celle di carico
● Guida passo-passo per fare una cella di carico
>> Passaggio 1: preparare il blocco di metallo
>> Passaggio 2: attaccare i calibri di deformazione
>> Passaggio 3: cablaggio dei calibri di deformazione
>> Passaggio 4: impostare il circuito di condizionamento del segnale
>> Passaggio 6: testare la cella di carico
● Applicazioni di celle di carico
>> Vantaggi dell'uso delle celle di carico
>> Sfide nella progettazione di celle di carico
>> 1. Cos'è una cella di carico?
>> 2. Come funziona una cella di carico di calibro di deformazione?
>> 3. Quali materiali sono necessari per costruire una cella di carico?
>> 4. Come calibro una cella di carico?
>> 5. Quali sono le applicazioni comuni delle celle di carico?
UN La cella di carico è un componente cruciale in varie applicazioni, tra cui scale di pesatura, automazione industriale e sistemi di misurazione della forza. Converte la forza meccanica in un segnale elettrico, consentendo misurazioni precise. In questo articolo, esploreremo il processo di realizzazione di una cella di carico, i materiali richiesti e i principi alla base del suo funzionamento. Includeremo anche immagini e video per illustrare i passaggi coinvolti.
Prima di immergersi nella costruzione di una cella di carico, è essenziale comprendere i suoi componenti di base e come funziona. Una cella di carico è in genere costituita da un corpo metallico, calibri di deformazione e un circuito di condizionamento del segnale. Il corpo metallico si deforma sotto carico e gli indicatori di deformazione misurano questa deformazione, convertendola in un segnale elettrico.
Esistono diversi tipi di celle di carico, tra cui:
1. Celle di carico del calibro di deformazione: il tipo più comune, usando calibri di deformazione per misurare la deformazione.
2. Cellule di carico idraulico: utilizzare il fluido idraulico per misurare la forza.
3. Celle di carico pneumatiche: utilizzare la pressione dell'aria per misurare il peso.
4. Celle di carico capacitive: misurare i cambiamenti nella capacità a causa della deformazione.
Per questo articolo, ci concentreremo sulla costruzione di una cella di carico del calibro di deformazione, poiché è la più utilizzata e più semplice da costruire.
Per fare una cella di carico, avrai bisogno dei seguenti materiali:
- Blocco metallico: l'alluminio o l'acciaio sono preferiti per la sua resistenza e durata.
- calibri di deformazione: questi sono disponibili in varie configurazioni; Scegli quelli adatti per la tua applicazione.
- Adesivo: una forte colla epossidica o cianoacrilare per attaccare i calibri al blocco metallico.
- Fili: per collegare i manometri al circuito di condizionamento del segnale.
- Circuito di condizionamento del segnale: questo può essere un semplice circuito dell'amplificatore o un amplificatore di cella di carico dedicato come HX711.
- Alimentazione: una fonte di alimentazione stabile per il circuito.
- Multimetro: per test e calibrazione.
Inizia selezionando un blocco di metallo che fungerà da base per la cella di carico. Le dimensioni e la forma dipenderanno dalla tua applicazione specifica. Per la maggior parte delle applicazioni, è sufficiente un blocco rettangolare che misura circa 5 cm x 10 cm x 2 cm.
1. Tagliare il blocco metallico: se necessario, utilizzare una sega per tagliare il blocco metallico alle dimensioni desiderate.
2. Smoolare i bordi: utilizzare un file o una carta vetrata per appianare eventuali bordi grezzi per garantire una superficie pulita per i calibri.
Il passo successivo è collegare i manometri al blocco metallico. Questo è un passaggio critico, poiché l'accuratezza della cella di carico dipende dal corretto posizionamento dei calibri di deformazione.
1. Pulisci la superficie: utilizzare alcool isopropilico per pulire l'area in cui verranno fissati i calibri. Questo garantisce un forte legame.
2. Posizionare i cuscinetti di deformazione: a seconda del design, potrebbe essere necessario posizionare più manometri. Una configurazione comune consiste nell'utilizzare quattro calibri in una disposizione del ponte di Wheatstone.
3. Applicare adesivo: applicare con cura un sottile strato di adesivo sul retro di ciascun manometro e premilo sul blocco metallico. Assicurarsi che non ci siano bolle d'aria intrappolate sotto.
4. Consenti di curare: lascia che la cura adesiva secondo le istruzioni del produttore.
Una volta collegati in modo sicuro i manometri, il passo successivo è di collegarli al circuito di condizionamento del segnale.
1. Identifica i fili: ogni estensione avrà due fili. Identificare i cavi positivi e negativi per ogni indicatore.
2. Collegare i fili: utilizzare la saldatura per collegare i fili dai cuscinetti di deformazione ai terminali di ingresso del circuito di condizionamento del segnale. Se si utilizza un ponte di Wheatstone, seguire il diagramma di cablaggio appropriato.
3. Isolare i collegamenti: utilizzare tubi di restringimento del calore o nastro elettrico per isolare i collegamenti e prevenire cortometraggi.
Il circuito di condizionamento del segnale amplifica i piccoli segnali elettrici generati dai calibri, rendendoli più facili da leggere.
1. Scegli un amplificatore: HX711 è una scelta popolare per le applicazioni di cella di carico grazie alla sua facilità d'uso e alla conversione da analogico a digitale integrata.
2. Collegare il circuito: seguire le istruzioni del produttore per collegare la cella di carico a HX711. In genere, collegherai l'uscita dai cuscinetti di deformazione all'ingresso di HX711.
3. Accendi il circuito: collegare il circuito a un alimentatore stabile, garantendo che la tensione corrisponda alle specifiche dell'HX711.
La calibrazione è essenziale per garantire che la cella di carico fornisca misurazioni accurate.
1. Preparare pesi: raccogli una serie di pesi noti per la calibrazione. Questi possono essere pesi standard o articoli per la casa con massa nota.
2. Registra le letture: posizionare i pesi sulla cella di carico e registrare l'uscita dal circuito di condizionamento del segnale.
3. Creare una curva di calibrazione: traccia i pesi noti contro le letture di uscita per creare una curva di calibrazione. Questo ti aiuterà a convertire le letture future in misurazioni di peso accurate.
Dopo la calibrazione, è tempo di testare la cella di carico per assicurarsi che funzioni correttamente.
1. Applicare pesi noti: iniziare con piccoli pesi e aumentare gradualmente il carico.
2. Monitorare l'uscita: osservare l'uscita dal circuito di condizionamento del segnale. Dovrebbe corrispondere strettamente ai pesi noti.
3. Regola la calibrazione: se le letture non sono accurate, rivisitare il processo di calibrazione e apportare le regolazioni necessarie.
Le celle di carico hanno una vasta gamma di applicazioni in vari settori:
- Scale di pesatura: utilizzate in scale commerciali e industriali per una misurazione accurata del peso.
- Misurazione della forza: impiegata nelle macchine per misurare le forze di trazione e compressione.
- Sistemi automatizzati: integrato in sistemi robotici per un monitoraggio del carico preciso.
- Dispositivi medici: utilizzato nelle attrezzature ospedaliere per il monitoraggio dei pazienti e l'erogazione di farmaci.
- Test aerospaziali: le celle di carico vengono utilizzate nelle applicazioni aerospaziali per misurare le forze durante il test di componenti e sistemi.
Le celle di carico offrono diversi vantaggi che le rendono ideali per varie applicazioni:
1. Elevata precisione: le celle di carico possono fornire misurazioni precise, rendendole adatte per applicazioni in cui l'accuratezza è fondamentale.
2. Durabilità: realizzato con materiali robusti, le celle di carico possono resistere a ambienti duri e carichi pesanti.
3. Versatilità: possono essere utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, dalle scale industriali ai dispositivi medici.
4. Facilità di integrazione: le celle di carico possono essere facilmente integrate nei sistemi esistenti, consentendo aggiornamenti senza soluzione di continuità alle capacità di misurazione.
Mentre le celle di carico sono altamente efficaci, ci sono sfide nella loro progettazione e implementazione:
1. Sensibilità alla temperatura: le celle di carico possono essere influenzate dalle variazioni di temperatura, che possono portare a errori di misurazione. Devono essere impiegate tecniche di compensazione termica.
2. Sforza meccanica: sovraccarico di una cella di carico può causare danni permanenti. È essenziale selezionare una cella di carico con una capacità adeguata per l'applicazione prevista.
3. Complessità di calibrazione: la calibrazione accurata è cruciale per misurazioni affidabili e può essere un processo complesso che richiede un'attenta attenzione ai dettagli.
Costruire una cella di carico è un progetto gratificante che combina principi di meccanica e elettronica. Seguendo i passaggi descritti in questo articolo, è possibile creare una cella di carico funzionale adatta per varie applicazioni. Ricorda di prestare molta attenzione al processo di calibrazione, poiché è fondamentale per garantire misurazioni accurate. Con i materiali giusti e un'attenta costruzione, puoi fare con successo una cella di carico che soddisfa le tue esigenze.
Una cella di carico è un trasduttore che converte la forza meccanica in un segnale elettrico. È comunemente usato nelle scale di pesatura e nelle applicazioni di misurazione della forza.
Una cella di carico del calibro di deformazione funziona misurando la deformazione di un corpo metallico sotto carico. I calibri di deformazione attaccati al corpo metallico cambiano la loro resistenza se allungati o compressi e questo cambiamento viene convertito in un segnale elettrico.
Per costruire una cella di carico, avrai bisogno di un blocco metallico, calibri, adesivi, fili, un circuito di condizionamento del segnale, un alimentatore e un multimetro.
Per calibrare una cella di carico, è necessario applicare pesi noti, registrare l'uscita dal circuito di condizionamento del segnale e creare una curva di calibrazione per correlare i pesi con le letture di uscita.
Le celle di carico sono utilizzate in varie applicazioni, tra cui scale di pesatura, sistemi di misurazione delle forze, sistemi automatizzati, dispositivi medici e test aerospaziali.
