Visualizzazioni: 222 Autore: Leah Publish Time: 2025-02-07 Origine: Sito
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● Introduzione alle celle di carico di tensione
>> Perché il cablaggio adeguato è importante
● Comprensione dei componenti del cablaggio della cella di carico
>> Fili chiave e le loro funzioni
>> Celle di carico a 4 fili contro 6 fili
● Guida passo-passo per il cablaggio di una cella di carico di tensione
>> Passaggio 1: raccogliere strumenti e materiali necessari
>> Passaggio 2: identificare i fili
>> Passaggio 3: collegare i fili di eccitazione
>> Passaggio 4: collegare i fili del segnale
>> Passaggio 5: collegare i cavi di rilevamento (se applicabile)
>> Passaggio 6: collegare la schermatura
>> Passaggio 7: fissare le connessioni
>> Passaggio 8: testare il cablaggio
● Schemi di cablaggio e schemi
>> Diagramma di cablaggio a 4 fili di carico
>> Diagramma di cablaggio della cella di carico a 6 fili
● Le migliori pratiche per il cablaggio della cella di carico di tensione
>> Correntemente macinare la schermatura
>> Proteggi le connessioni dall'ambiente
>> Ispezionare regolarmente il cablaggio
● Risoluzione dei problemi di cablaggio comuni
>> Nessun segnale o letture errate
>> Usando scatole di giunzione
● Applicazioni pratiche di celle di carico di tensione correttamente cablate
>> Sistemi di pesatura industriale
>> 1. Che cos'è una cella di carico di tensione e come funziona?
>> 2. Quali sono le principali differenze tra celle di carico a 4 fili e 6 fili?
>> 3. Come posso risolvere le letture fluttuanti nella mia cella di carico di tensione?
>> 4. Di quali strumenti ho bisogno per collegare correttamente una cella di carico di tensione?
Una cella di carico di tensione è un trasduttore che converte la forza in un segnale elettrico misurabile. Questi dispositivi sono essenziali in varie applicazioni, dai sistemi di pesatura industriale all'ingegneria aerospaziale, dove la misurazione della forza accurata è fondamentale [4]. Comprensione Il cablaggio delle celle di carico di tensione è cruciale per ottenere misurazioni affidabili e precise. Questo articolo fornisce una guida dettagliata su come collegare correttamente una cella di carico di tensione, garantendo prestazioni e precisione ottimali.
Una cella di carico è un sensore di forza che converte la forza meccanica in un segnale elettrico. Questa conversione si ottiene attraverso un circuito interno del ponte di grano, che cambia resistenza in risposta alla forza applicata [4]. Le celle di carico sono utilizzate in vari settori, tra cui mining, OEM (produttore di attrezzature originali) e agricoltura, per fornire dati di peso per il controllo e l'analisi [4].
Le celle di carico sono disponibili in vari tipi, ciascuno progettato per applicazioni specifiche. I tipi comuni includono:
- celle di carico di tensione: progettate per misurare le forze di trazione o trazione [1].
- celle di carico di compressione: progettate per misurare le forze di spinta o compressione [1].
- celle di carico di tipo S: celle di carico versatili che possono misurare sia la tensione che la compressione [8].
- Celle di carico universali: adatte per applicazioni di tensione e compressione [2].
Il cablaggio della cella di carico di tensione corretto è essenziale per diversi motivi:
- Precisione: il cablaggio adeguato garantisce che il segnale elettrico rappresenti accuratamente la forza applicata [4].
- Affidabilità: le connessioni corrette impediscono la perdita del segnale e garantiscono prestazioni coerenti [4].
- Sicurezza: il cablaggio errato può portare a letture imprecise, causando potenzialmente pericoli per la sicurezza nelle applicazioni critiche [7].
- Longevità: il cablaggio adeguato protegge la cella di carico dai danni elettrici, estendendo la sua durata di vita [7].
Prima di immergersi nel processo di cablaggio, è importante comprendere i componenti chiave e le loro funzioni [4].
Un cavo della cella di carico in genere contiene diversi fili chiave, ciascuno con una funzione specifica [4]:
- Fili di eccitazione (E+ ed E-): questi fili forniscono energia al circuito del ponte di grano all'interno della cella di carico. In genere richiedono da 5v a 10 V [4]. Il filo di eccitazione positivo (E+) si collega al terminale positivo della fonte di alimentazione, mentre il filo di eccitazione negativo (E-) si collega al terminale di terra o negativo [4].
- Fili del segnale (S+ e S-): questi fili trasportano il segnale di uscita dalla cella di carico, che rappresenta la forza o il peso misurate. La chiarezza del segnale è fondamentale per l'accuratezza dei dati [4]. Il filo del segnale positivo (S+) trasporta il segnale di uscita positivo, mentre il filo del segnale negativo (S-) trasporta il segnale di uscita negativo [4].
- Sense cavi (Sen+ e Sen-): questi sono fili opzionali che monitorano la tensione sulla cella di carico e compensano le cadute di tensione su cavi lunghi [4] [5]. Misurano la tensione di eccitazione direttamente sulla cella di carico, garantendo una calibrazione accurata [4].
- Proiezione: questo protegge i fili del segnale dall'interferenza elettromagnetica (EMI), mantenendo la qualità del segnale [4]. Lo scudo è in genere un filo nudo o una guaina di metallo che circonda gli altri fili ed è messo a terra a un'estremità per deviare l'interferenza [4].
Mentre i codici di colore possono variare, ecco alcune convenzioni comuni [4]:
- Eccitazione+ (E+): rosso
- Eccitazione- (e-): nero
- segnale+ (s+): verde
- segnale- (s-): bianco
- Sense+ (Sen+): blu
- Sense- (sen-): giallo
- Scudo: filo nudo o guaina in metallo
Le celle di carico sono in genere disponibili in configurazioni a 4 fili e 6 fili [4].
- celle di carico a 4 fili: queste hanno solo cavi di eccitazione e segnale e sono adatti a brevi distanze in cui le gocce di tensione sono minime [4].
- Vantaggio: più facile da installare e più economico per distanze più brevi [4].
- celle di carico a 6 fili: queste includono fili di senso aggiuntivi per compensare le cadute di tensione su distanze più lunghe e variazioni di temperatura [4] [5].
- Vantaggio: letture più stabili su lunghe distanze e in ambienti di temperatura variabili, fornendo una migliore precisione di misurazione [4].
Seguire questi passaggi per collegare correttamente una cella di carico di tensione.
Prima di iniziare, assicurati di avere i seguenti strumenti e materiali:
- Cella di carico di tensione: assicurarsi che sia compatibile con l'applicazione e l'intervallo di misurazione [1].
- Schema di cablaggio: fare riferimento al diagramma di cablaggio specifico della cella di carico [7].
- Multimetro: per testare la tensione e la continuità [4].
- Cacciaviti: adatto per i collegamenti del terminale [1].
- Stripper filo: per preparare le estremità del filo [4].
- nastro elettrico: per connessioni isolanti [7].
- Box o indicatore di giunzione: per collegare la cella di carico a un sistema di acquisizione dei dati [7].
Sulla base dei codici a colori e del diagramma di cablaggio, identificare ogni filo [4]. Utilizzare un multimetro per confermare le connessioni, se necessario [4].
Collegare i fili di eccitazione alla sorgente di alimentazione o all'indicatore [4].
- Collegare il filo di eccitazione+ (E+) al terminale positivo della fonte di alimentazione [4].
- Collegare il filo di eccitazione (E-) a terra o terminale negativo della fonte di alimentazione [4].
Collegare i cavi del segnale ai terminali appropriati sull'indicatore o sul sistema di acquisizione dei dati [4].
- Collegare il filo del segnale+ (S+) al terminale del segnale positivo [4].
- Collegare il filo del segnale (S-) al terminale del segnale negativo [4].
Se si utilizza una cella di carico a 6 fili, collega i fili di senso [4].
- Collegare il filo Sense+ (Sen+) al terminale di eccitazione positiva sull'indicatore [4].
- Collegare il filo sensoriale (sen-) al terminale di eccitazione negativa sull'indicatore [4].
Collegare il filo di schermatura al terminale di terra sull'indicatore o sul controller [4]. Questo aiuta a prevenire l'EMI e stabilizzare il segnale [4].
Assicurarsi che tutte le connessioni siano sicure e adeguatamente isolate [7]. Utilizzare il nastro elettrico per isolare qualsiasi filo esposto [7].
Utilizzare un multimetro per testare la tensione e la continuità di ciascuna connessione [4]. Verificare che la tensione di eccitazione sia all'interno dell'intervallo specificato (in genere da 5v a 10 V) [4].
Fare riferimento a schemi di cablaggio e schemi è cruciale per il cablaggio accurato della cella di carico di tensione [7]. Ecco alcuni esempi di configurazioni di cablaggio comuni.
In una configurazione a 4 fili, ci sono solo cavi di eccitazione e segnale.
Cella di carico sorgente di alimentazione/indicatore
---------------------- ---------
Eccitazione+ (E+) -----> rosso
Eccitazione- (e-) -----> nero
Segnale+ (s+) -----> verde
Segnale- (s-) -----> bianco
In una configurazione a 6 fili, ci sono fili di eccitazione, segnale e senso.
Cella di carico sorgente di alimentazione/indicatore
---------------------- ---------
Eccitazione+ (E+) -----> rosso
Eccitazione- (e-) -----> nero
Segnale+ (s+) -----> verde
Segnale- (s-) -----> bianco
Sense+ (Sen+) -----> blu
Sense- (sen-) -----> giallo
Per garantire misurazioni accurate e affidabili, seguire queste migliori pratiche [4].
L'uso di cavi schermati di alta qualità riduce al minimo l'interferenza del segnale e garantisce una trasmissione accurata dei dati [4].
Le lunghe corse del cavo possono causare gocce di tensione e degrado del segnale [4]. Se sono necessari cavi lunghi, utilizzare una cella di carico a 6 fili per compensare questi effetti [4].
Mettere a terra la schermatura da un'estremità, in genere sull'indicatore o contror, per deviare EMI e stabilizzare il segnale [4].
Proteggi le connessioni da umidità, polvere e altri fattori ambientali che possono causare corrosione e degradazione del segnale [5].
Ispezionare regolarmente il cablaggio per eventuali segni di danno o usura [7]. Sostituire immediatamente eventuali fili o connettori danneggiati [7].
Quando si monta l'estremità dell'asta sulla cella di carico usando viti, evitare una coppia eccessiva, che può danneggiare la cella di carico, in particolare quelle con una bassa capacità di carico a basso livello [1].
Anche con un cablaggio attento, possono sorgere problemi [4]. Ecco alcuni problemi comuni e come risolverli.
- Controllare l'alimentazione: assicurarsi che l'alimentazione fornisca la tensione corretta ai fili di eccitazione [4].
- Verificare le connessioni: ricontrollare tutte le connessioni per assicurarsi che siano sicure e correttamente collegate [7].
- Continuità di prova: utilizzare un multimetro per testare la continuità di ciascun filo [4].
- Ispezionare il danno: cerca eventuali segni di danno ai fili o ai connettori [7].
- Controllare la schermatura: assicurarsi che la schermatura sia correttamente messa a terra per prevenire l'EMI [4].
- Ispezionare le connessioni sciolte: serrare eventuali connessioni sciolte [7].
- Evitare le vibrazioni: assicurarsi che la cella di carico e il cablaggio non siano soggetti a vibrazioni eccessive [1].
- Controllare i fili di senso: se si utilizzano una cella di carico a 6 fili, assicurarsi che i cavi di senso siano correttamente collegati per compensare le gocce di tensione [4].
- Calibrare la cella di carico: ricalibrare la cella di carico per garantire misurazioni accurate [4].
Le scatole di giunzione forniscono una posizione centralizzata per il collegamento di più celle di carico [7]. Semplificano il cablaggio e consentono la somma del segnale e la calibrazione [7].
Gli amplificatori del segnale aumentano il segnale di uscita dalla cella di carico, migliorando l'accuratezza e riducendo gli effetti del rumore [4].
Gli indicatori digitali forniscono una visualizzazione chiara e accurata della forza o del peso misurata [4]. Spesso includono funzionalità come calibrazione, filtraggio e registrazione dei dati [4].
Le celle di carico di tensione correttamente cablate sono cruciali in varie applicazioni.
Nei sistemi di pesatura industriali, le celle di carico di tensione garantiscono una misurazione accurata dei materiali, contribuendo a mantenere il controllo di qualità e ottimizzare i processi [4].
Nell'ingegneria aerospaziale, le celle di carico di tensione vengono utilizzate per misurare le forze sui componenti dell'aeromobile, garantendo l'integrità e la sicurezza strutturali [4].
Nei test automobilistici, le celle di carico di tensione vengono utilizzate per misurare le forze sui componenti del veicolo, contribuendo a migliorare le prestazioni e la sicurezza [4].
Cablaggio corretto Una cella di carico di tensione è essenziale per ottenere misurazioni di forza accurate, affidabili e sicure. Comprendendo i componenti chiave, seguendo la guida al cablaggio passo-passo e implementando le migliori pratiche, è possibile garantire prestazioni ottimali del sistema di celle di carico di tensione. L'ispezione regolare e la risoluzione dei problemi aiuteranno a mantenere l'integrità del cablaggio e prevenire potenziali problemi.
Una cella di carico di tensione è un trasduttore che converte la forza di trazione in un segnale elettrico misurabile. Funziona in base al principio della misurazione della deformazione, in cui la cella di carico si deforma in vigore, cambiando la resistenza in un circuito del ponte di Wheatstone [1] [4]. Questo cambiamento di resistenza viene quindi convertito in un segnale elettrico proporzionale alla forza applicata [4].
La differenza principale tra celle di carico a 4 fili e 6 fili è la presenza di fili di senso [4]. Le celle di carico a 4 fili hanno solo l'eccitazione e i fili del segnale, adatti a brevi distanze. Le celle di carico a 6 fili includono fili di senso aggiuntivi per compensare le cadute di tensione su distanze più lunghe e variazioni di temperatura, fornendo letture più stabili e accurate [4] [5].
Le letture fluttuanti possono essere causate da diversi fattori. Innanzitutto, controlla la schermatura per assicurarti che sia correttamente messo a terra per prevenire l'EMI [4]. Quindi, ispezionare connessioni sciolte e serrarli [7]. Inoltre, assicurarsi che la cella di carico e il cablaggio non siano soggetti a vibrazioni eccessive [1]. Se il problema persiste, ricalibra la cella di carico [4].
Per collegare correttamente una cella di carico di tensione, avrai bisogno di un diagramma di cablaggio, un multimetro, cacciaviti, spogliarelliste, nastro elettrico e una scatola o un indicatore di giunzione [4] [7]. Questi strumenti ti aiuteranno a identificare i cavi, a stabilire connessioni sicure e alla prova il cablaggio per accuratezza e continuità [4].
L'uso di cavi di alta qualità riduce al minimo l'interferenza del segnale e garantisce una trasmissione accurata dei dati [4]. I cavi di alta qualità sono in genere schermati per proteggere dall'EMI e sono realizzati con materiali che resistono alla corrosione e all'usura, garantendo prestazioni affidabili nel tempo [4].
[1] https://www.kyowa-ei.co.th/filesDirectServer/itp1/z_itp_02042023nceo/lc-vmanualim-t-115u01engz-z2= 0=.pdf
[2] https://www.interfaceforce.com/wp-content/uploads/electrical_wiring_diagram.pdf
[3] https://www.voase.cn/words/voase-d.pdf
[4] https://www.massload.com/a-comprehense-guide-to-load-cell wirand
[5] https://docs.rs-online.com/df37/0900766b8028f7e5.pdf
[6] https://kuke-prod-new.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/img/kukenews/pc/20240715/==1=8=79_1689.pdf
[7] https://www.anyload.com/wiring-guide/
[8] https://www.kuanyi.com/S-Type--tension-Load-Cells-STc-product/
[9] https://www.brosa.net/fileadmin/benutzerdaten/brosa-net/pdf/betriebsanleitungen/operating_instructions_kml_0111_0113_en_04_2016.pdf
