Weergaven: 222 Auteur: Tina Publish Time: 2024-11-12 Oorsprong: Site
Inhoudsmenu
>> 3. Sluit de versterker aan op de microcontroller
● Toepassingen van belastingcellen
● Voordelen van het gebruik van belastingcellen
● Uitdagingen bij het gebruik van laadcellen
>> 1. Wat is het verschil tussen spanning- en compressiebelastcellen?
>> 2. Hoe kalibreer ik een laadcel?
>> 3. Kunnen laadcellen worden gebruikt in buitenomgevingen?
>> 4. Wat zijn enkele veel voorkomende toepassingen van laadcellen in het dagelijks leven?
>> 5. Hoe kan ik elektrische ruis verminderen in metingen van belastingcellen?
Laadcellen zijn essentiële apparaten die in verschillende toepassingen worden gebruikt om kracht of gewicht te meten. Ze zetten mechanische kracht om in een elektrisch signaal, dat vervolgens kan worden geïnterpreteerd door een computer of display. Inzicht in hoe u kracht kunt lezen met behulp van een Laadcel is cruciaal voor ingenieurs, technici en hobbyisten. Dit artikel onderzoekt de principes van laadcellen, hun typen, hoe ze in te stellen en hoe de kracht die ze meten te lezen.
Een laadcel is een transducer die een kracht omzet in een elektrisch signaal. Het meest voorkomende type laadcel is de laadcel van de spanningsmeter, die het principe van spanningsmeters gebruikt om vervorming te meten. Wanneer een belasting op de laadcel wordt toegepast, vervormt deze enigszins en deze vervorming verandert de weerstand van de daaraan bevestigde stammeters. Deze verandering in weerstand wordt vervolgens omgezet in een elektrisch signaal dat kan worden gemeten.
1. Compressiebelastcellen: deze belastingcellen zijn ontworpen om drukkrachten te meten. Ze worden vaak gebruikt in toepassingen waar de belasting verticaal naar beneden wordt toegepast.
2. Spanningsbelastingcellen: deze worden gebruikt om trekkrachten te meten. Ze worden meestal gebruikt in toepassingen waarbij de belasting op een trek manier wordt toegepast.
3. S-type belastingcellen: deze belastingscellen kunnen zowel spanning- als compressiekrachten meten. Ze zijn veelzijdig en worden vaak gebruikt in verschillende toepassingen.
4. Buigstraalbelastingscellen: deze belastingcellen zijn ontworpen om kracht te meten door buiging. Ze worden vaak gebruikt in schalen en weegsystemen.
Laadcellen werken op basis van het principe van spanningsmeters. Wanneer een belasting wordt toegepast, vervormt de laadcel, waardoor de spanningsmeters zich uitstrekken of comprimeren. Deze vervorming verandert de elektrische weerstand van de spanningsmeters, die wordt gemeten met behulp van een Wheatstone -brugcircuit. De uitvoer van de laadcel bevindt zich meestal in millivolt en moet worden versterkt voor nauwkeurige metingen.
De Wheatstone -brug is een circuit dat wordt gebruikt om de verandering in weerstand van de spanningsmeters te meten. Het bestaat uit vier weerstanden die in een diamantvorm zijn gerangschikt. Wanneer de laadcel wordt gelost, is de brug gebalanceerd en is de uitgangsspanning nul. Wanneer een belasting wordt toegepast, verandert de weerstand, waardoor een onbalans in de brug veroorzaakt en een meetbare uitgangsspanning produceert.
Om kracht te lezen met behulp van een laadcel, moet u deze correct instellen. Hier zijn de stappen om te volgen:
- Laadcel
- Versterker (zoals een HX711)
- Microcontroller (zoals Arduino of Raspberry Pi)
- stroomvoorziening
- Draws aansluiten
- Een platform om de lading toe te passen
Sluit de laadcel aan op de versterker volgens de instructies van de fabrikant. Typisch hebben belastingcellen vier draden: rood (excitatie+), zwart (excitatie-), wit (signaal+) en groen (signaal-). Zorg ervoor dat de verbindingen veilig zijn om onnauwkeurige metingen te voorkomen.
Zodra de laadcel is aangesloten op de versterker, sluit u de versterker aan op de microcontroller. Met deze verbinding kan de microcontroller het versterkte signaal uit de laadcel lezen.
Zorg ervoor dat het hele systeem correct wordt aangedreven. De laadcel en versterker vereisen meestal een specifieke spanning, dus controleer de specificaties om schade te voorkomen.
Upload de juiste code naar de microcontroller om de gegevens uit de laadcel te lezen. Bibliotheken zijn beschikbaar voor populaire microcontrollers zoals Arduino, waardoor het gemakkelijker is om te communiceren met laadcellen.
Zodra de laadcel is ingesteld en verbonden, kunt u beginnen met het lezen van de kracht. Hier is hoe je het kunt doen:
Voordat u metingen uitvoert, kalibreert u de laadcel om nauwkeurige metingen te garanderen. Plaats bekende gewichten op de laadcel en neem de uitgang vast. Gebruik deze gegevens om een kalibratiecurve te maken of om de metingen in uw code aan te passen.
Met de loadcel gekalibreerd kunt u nu metingen uitvoeren. Breng een kracht aan op de laadcel en observeer de uitgang op de microcontroller. De output zal in eenheden van kracht zijn, zoals newtons of ponden, afhankelijk van uw kalibratie.
Nadat u gegevens hebt verzameld, analyseert u deze om de kracht te begrijpen die wordt toegepast. U kunt de gegevens in de loop van de tijd plotten of vergelijken met bekende waarden om de nauwkeurigheid te waarborgen.
Laadcellen worden in verschillende toepassingen gebruikt, waaronder:
- Industrieel weeg: laadcellen worden vaak gebruikt in schalen voor weegproducten in fabrieken en magazijnen. Ze bieden nauwkeurige metingen die essentieel zijn voor voorraadbeheer en kwaliteitscontrole.
- Materiaaltesten: ze worden gebruikt om de sterkte van materialen te testen door de kracht te meten die nodig is om ze te breken of te vervormen. Dit is cruciaal in industrieën zoals bouw en productie, waar materiële integriteit van vitaal belang is.
- Automotive -testen: laadcellen worden gebruikt in crashtests om de krachten te meten die voertuigen tijdens botsingen ervaren. Deze gegevens helpen ingenieurs veiliger voertuigen te ontwerpen en de veiligheidsnormen te verbeteren.
- Robotica: in robotica kunnen loadcellen worden gebruikt om de kracht te meten die wordt uitgeoefend door robotarmen of grijpen. Deze informatie is essentieel voor taken die precisie vereisen, zoals assemblage of delicate afhandeling van objecten.
- Medische toepassingen: laadcellen worden ook gebruikt in medische hulpmiddelen, zoals weegschalen voor patiënten en in revalidatieapparatuur om de kracht te meten die wordt uitgeoefend tijdens fysiotherapieoefeningen.
Laadcellen bieden verschillende voordelen die hen een voorkeurskeuze maken voor krachtmeting:
- Hoge nauwkeurigheid: laadcellen bieden precieze metingen, die cruciaal zijn in toepassingen waar nauwkeurigheid van het grootste belang is.
- breed meetbereik: ze kunnen een breed scala aan krachten meten, van zeer klein tot zeer groot, waardoor ze veelzijdig zijn voor verschillende toepassingen.
- Duurzaamheid: laadcellen zijn ontworpen om zware omgevingen te weerstaan, waardoor ze geschikt zijn voor industriële toepassingen.
- Integratiegemak: ze kunnen eenvoudig worden geïntegreerd in bestaande systemen, waardoor naadloze gegevensverzameling en -analyse mogelijk zijn.
-Real-time monitoring: laadcellen kunnen realtime gegevens bieden, waardoor onmiddellijke feedback en aanpassingen in processen mogelijk worden.
Hoewel belastingcellen zeer effectief zijn, zijn er enkele uitdagingen om te overwegen:
- Temperatuurgevoeligheid: belastingcellen kunnen worden beïnvloed door temperatuurveranderingen, wat kan leiden tot onnauwkeurige metingen. Juiste kalibratie- en compensatietechnieken zijn nodig om dit probleem te verminderen.
- Installatiefouten: onjuiste installatie kan leiden tot meetfouten. Het is essentieel om de richtlijnen van de fabrikant tijdens de opstelling te volgen.
- Signaalruis: elektrische ruis kan het signaal van de laadcel verstoren, wat leidt tot onnauwkeurige metingen. Het gebruik van de juiste afschermings- en filtertechnieken kan helpen dit geluid te verminderen.
Het lezen van kracht met behulp van een laadcel is een eenvoudig proces dat het inzicht in de principes van werking omvat, het apparaat correct instelt en het kalibreren voor nauwkeurige metingen. Met de juiste materialen en kennis kan iedereen loadcellen in verschillende toepassingen effectief gebruiken. Of het nu gaat om industriële doeleinden, onderzoek of hobbyprojecten, laadcellen bieden een betrouwbaar middel om kracht te meten.
Spanningsbelastingcellen meten krachten die trekken, terwijl compressiebelastcellen krachten meten die duwen. Elk type is ontworpen voor specifieke toepassingen op basis van de richting van de gemeten kracht.
Om een laadcel te kalibreren, brengt u bekende gewichten op en registreert u de uitgang. Gebruik deze gegevens om een kalibratiecurve te maken of de metingen in uw code aan te passen om nauwkeurige metingen te garanderen.
Ja, laadcellen kunnen buiten worden gebruikt, maar het is essentieel om modellen te kiezen die weerbestendig zijn of beschermende behuizingen hebben om schade door omgevingsfactoren te voorkomen.
Laadcellen worden vaak gebruikt in digitale schalen, industriële weegsystemen en medische apparaten zoals patiëntschalen. Ze worden ook gebruikt in robotica en materiaaltesten.
Om elektrische ruis te verminderen, gebruik je de juiste afscherming voor de bedrading, zorg je voor een goede aarding en implementeer ik filtertechnieken in je data -acquisitiesysteem.
