Pandangan: 222 Pengarang: Tina Menerbitkan Masa: 2024-10-22 Asal: Tapak
Menu Kandungan
● Pertimbangan Reka Bentuk Sel Beban
>> 4. Saiz dan bentuk kekangan
● Pembinaan Sensor Angkatan: Panduan Langkah demi Langkah
>> Langkah 1: Pilih Bahan Anda
>> Langkah 2: Reka bentuk badan sel beban
>> Langkah 3: Aplikasi tolok terikan
>> Langkah 4: Konfigurasi Jambatan Wheatstone
>> Langkah 5: Penguatan isyarat
● Sistem pengukuran berat badan DIY
● Teknik lanjutan dan pertimbangan
>> Penghantaran data tanpa wayar
● Penyelesaian masalah dan penyelenggaraan
>> 1. Drift
>> S1: Apakah perbezaan antara sel beban dan tolok terikan?
>> S2: Bagaimana saya memilih kapasiti yang tepat untuk sel beban saya?
>> S3: Bolehkah saya menggunakan sel beban di bawah air?
>> S4: Berapa kerap saya harus menentukur sel beban saya?
>> S5: Apakah perbezaan antara sel beban mampatan dan ketegangan?
Sel beban adalah komponen penting dalam pelbagai industri, dari pembuatan dan aeroangkasa ke penjagaan kesihatan dan pertanian. Peranti ini menukar daya mekanikal ke dalam isyarat elektrik yang boleh diukur, membolehkan pengukuran berat dan daya yang tepat. Dalam panduan yang komprehensif ini, kami akan meneroka selok -belok reka bentuk, pembinaan, dan aplikasi sel beban, memberikan anda pengetahuan untuk membuat sel beban anda sendiri atau lebih memahami sensor penting ini.
Sebelum menyelidiki proses pembinaan, penting untuk memahami prinsip -prinsip asas di sebalik sel beban. Pada teras mereka, sel beban menggunakan konsep ketegangan untuk mengukur daya. Apabila daya luaran digunakan, badan sel beban berubah sedikit, dan ubah bentuk ini diukur menggunakan alat pengukur terikan.
1. Elemen Pengesan (biasanya logam)
2. Alat tolok
3. Litar Jambatan Wheatstone
4. Sistem Penguatan Isyarat
5. Perumahan atau kandang
Merancang sel beban yang berkesan memerlukan pertimbangan yang teliti terhadap pelbagai faktor:
Tentukan daya maksimum sel beban anda perlu diukur. Ini akan mempengaruhi pilihan bahan dan reka bentuk keseluruhan.
Pertimbangkan tahap ketepatan yang diperlukan untuk permohonan anda. Ketepatan yang lebih tinggi sering datang pada kos yang lebih tinggi dan mungkin memerlukan komponen yang lebih canggih.
Akaun untuk variasi suhu, kelembapan, dan pendedahan yang berpotensi kepada bahan kimia atau keadaan yang keras yang boleh menjejaskan prestasi sel beban.
Dimensi fizikal sel beban anda sesuai untuk aplikasi yang dimaksudkan. Bentuk biasa termasuk reka bentuk S-Beam, Canister, dan Button.
Sekarang kita telah menutup asas -asas, mari kita menyelam ke dalam proses membina sel beban.
Pilih bahan yang sesuai untuk badan sel beban. Pilihan biasa termasuk:
- Aluminium: Ringan dan tahan kakisan
- Keluli: tahan lama dan sesuai untuk aplikasi berkapasiti tinggi
- Keluli tahan karat: Sesuai untuk persekitaran yang keras atau aplikasi gred makanan
Buat reka bentuk yang membolehkan ubah bentuk yang boleh diukur di bawah beban sambil mengekalkan integriti struktur. Reka bentuk popular termasuk:
- Beam lentur
- rasuk ricih
- lajur mampatan
- S-Type
Gunakan perisian reka bentuk bantuan komputer (CAD) untuk memodelkan sel beban anda dan mensimulasikan prestasinya di bawah pelbagai beban.
Tolok terikan adalah jantung sel beban anda. Mereka menukar ubah bentuk mekanikal ke dalam perubahan rintangan elektrik. Ikuti langkah -langkah ini untuk aplikasi tolok terikan yang betul:
1. Bersihkan dan sediakan permukaan badan sel beban anda.
2. Sapukan lapisan pelekat nipis ke kawasan yang ditetapkan.
3. Berhati -hati meletakkan alat pengukur terikan dalam orientasi yang betul.
4. Benarkan pelekat untuk menyembuhkan mengikut arahan pengilang.
5. Wayar plumbum solder ke terminal tolok terikan.
Sambungkan alat pengukur ketegangan anda dalam litar jambatan Wheatstone. Konfigurasi ini membolehkan pampasan suhu dan peningkatan sensitiviti. Pengaturan yang paling biasa adalah:
- Jambatan suku: menggunakan satu tolok ketegangan aktif
- Jambatan Half: Menggunakan dua alat pengukur ketegangan aktif
- Jambatan Penuh: Menggunakan empat alat pengukur ketegangan aktif
Isyarat output dari jambatan wheatstone biasanya sangat kecil, selalunya dalam julat millivolt. Untuk menjadikan isyarat ini boleh digunakan, anda perlu menguatkannya. Pilihan termasuk:
- Penguat Instrumentasi
- Penguat operasi
- Modul penguat sel beban khusus
Pilih kaedah amplifikasi yang memberikan keuntungan yang diperlukan sambil meminimumkan bunyi dan hanyut.
Penentukuran yang betul adalah penting untuk pengukuran yang tepat. Ikuti langkah -langkah ini:
1. Sapukan berat yang diketahui ke sel beban anda.
2. Catat voltan output untuk setiap berat.
3. Buat lengkung penentukuran dengan merancang berat vs voltan.
4. Gunakan lengkung ini untuk menukar bacaan voltan masa depan ke dalam pengukuran berat atau daya.
Sekarang bahawa anda telah membina sel beban anda, anda boleh memasukkannya ke dalam sistem pengukuran berat lengkap. Inilah persediaan asas:
1. Pasang sel beban anda dengan selamat.
2. Sambungkan sel beban ke litar penguatan anda.
3. Antara muka isyarat yang diperkuat dengan mikrokontroler (misalnya, Arduino atau Raspberry Pi).
4. Tulis kod untuk menukar isyarat analog ke bacaan digital.
5. Paparkan hasil pada skrin LCD atau hantar ke komputer untuk pembalakan.
Apabila anda menjadi lebih mahir dalam reka bentuk dan pembinaan sel beban, pertimbangkan untuk meneroka topik lanjutan ini:
Perubahan suhu boleh menjejaskan ketepatan sel beban. Melaksanakan teknik pampasan suhu, seperti:
- Menggunakan perintang sensitif suhu di litar jambatan anda
- Menggabungkan sensor suhu dan pembetulan perisian
Sel beban reka bentuk yang mampu mengukur daya dalam pelbagai arah secara serentak. Ini amat berguna dalam aplikasi robotik dan aeroangkasa.
Mengintegrasikan modul komunikasi tanpa wayar (contohnya, Bluetooth atau Wi-Fi) untuk menghantar data sel beban tanpa memerlukan sambungan fizikal.
Malah sel beban yang direka dengan baik dapat menghadapi masalah. Berikut adalah beberapa masalah dan penyelesaian yang biasa:
Jika output sel beban anda hanyut dari masa ke masa, periksa:
- Sambungan longgar
- turun naik suhu
- Tekanan mekanikal pada badan sel beban
Meningkatkan linearity dengan:
- Menapis proses penentukuran anda
- Melaraskan reka bentuk sel beban untuk mengedarkan tekanan lebih merata
Kurangkan histeresis dengan:
- Menggunakan bahan berkualiti tinggi
- Mengoptimumkan geometri sel beban
Kurangkan bunyi bising oleh:
- Menggunakan kabel terlindung
- Melaksanakan teknik asas yang betul
- Menambah penapis lulus rendah ke litar penyaman isyarat anda
Penyelenggaraan yang kerap, termasuk pemeriksaan semula dan pemeriksaan visual, akan membantu memastikan panjang umur dan ketepatan sel beban anda.
Mewujudkan sel beban dari awal adalah proses yang mencabar tetapi memberi ganjaran yang menggabungkan kejuruteraan mekanikal, reka bentuk elektrik, dan pemprosesan isyarat. Dengan memahami prinsip -prinsip di sebalik operasi sel beban dan mengikuti langkah -langkah yang digariskan dalam panduan ini, anda boleh membangunkan penyelesaian pengukuran kekuatan tersuai untuk pelbagai aplikasi. Menganggap bahawa amalan dan percubaan adalah kunci untuk menguasai reka bentuk sel beban. Jangan digalakkan jika percubaan pertama anda tidak sempurna-setiap lelaran akan membawa anda lebih dekat untuk mewujudkan sel-sel beban yang berprestasi tinggi dan boleh dipercayai.
A1: Tolok ketegangan adalah komponen yang digunakan dalam sel beban. Tolok terikan mengukur ubah bentuk badan sel beban, manakala sel beban secara keseluruhan adalah peranti pengukuran daya lengkap, termasuk elemen penderiaan, alat pengukur terikan, dan litar yang berkaitan.
A2: Pilih sel beban dengan kapasiti yang melebihi beban maksimum anda sebanyak 20-50%. Ini memberikan margin keselamatan dan membantu memastikan ketepatan di seluruh julat pengukuran.
A3: Ya, tetapi anda perlu menggunakan sel beban tenggelam yang direka khas dengan bahan pengedap dan kalis air yang sesuai. Sel beban standard tidak sesuai untuk kegunaan bawah air tanpa pengubahsuaian yang betul.
A4: Kekerapan penentukuran bergantung kepada penggunaan dan faktor persekitaran. Sebagai peraturan umum, menentukur sel beban anda sekurang -kurangnya sekali setahun atau lebih kerap jika anda melihat apa -apa hanyut dalam pengukuran atau selepas menundukkan sel beban ke beban.
A5: Sel beban mampatan direka untuk mengukur daya yang mendorong ke dalam sel, sementara sel beban ketegangan mengukur daya menarik. Sesetengah sel beban dapat mengukur kedua -dua mampatan dan ketegangan, yang dikenali sebagai sel beban sejagat atau bidirectional.
