Weergaven: 222 Auteur: Tina Publiceren Tijd: 2024-11-15 Oorsprong: Site
Inhoudsmenu
● Nationale instrumenten DAQ -systemen
>> Belangrijkste kenmerken van NI DAQ -systemen
>> Voordelen van het gebruik van Ni DAQ met loadcellen
● Het opzetten van de laadcel met Ni DAQ
>> Stap 1: De laadcel bedraden
>> Stap 2: het Ni DAQ -apparaat configureren
>> Stap 3: Programmeren in LabView
>> Best practices voor kalibratie
● Problemen met veel voorkomende problemen oplossen
>> Signaalruis
● Toepassingen van laadcellen met Ni DAQ
>> Krachtmeting
>> 1. Wat is het verschil tussen spanning- en compressiebelastcellen?
>> 2. Hoe vaak moet ik mijn laadcel kalibreren?
>> 3. Kan ik meerdere laadcellen gebruiken met een enkel Ni DAQ -apparaat?
>> 4. Wat moet ik doen als mijn laadcellezingen onstabiel zijn?
>> 5. Is het nodig om een signaalconditioner te gebruiken met een laadcel?
Laadcellen zijn essentiële componenten in verschillende toepassingen, waaronder industriële wegen, krachtmeting en materiaaltests. In combinatie met National Instruments (NI) Data Acquisition (DAQ) -systemen, bieden ze nauwkeurige en betrouwbare metingen. Dit artikel zal u begeleiden door het gebruik van een Laadcel met een Ni DAQ -systeem, dat de nodige componenten, installatieprocedures en programmeertechnieken bedekt.
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 wordt toegepast, vervormt de spanningsmeter en veroorzaakt een verandering in zijn elektrische weerstand. Deze verandering kan worden gemeten en omgezet in een gewicht of kracht lezen.
1. Compressiebelastcellen: deze belastingscellen meten de kracht die op een compressieve manier wordt uitgeoefend. Ze worden vaak gebruikt in toepassingen zoals weegschalen en materiaaltesten.
2. Spanningsbelastingcellen: deze meten de kracht die op een trekstapel wordt uitgeoefend. Ze worden vaak gebruikt in toepassingen zoals hangende schalen en krachtmeting in kabels.
3. S-type belastingcellen: deze kunnen zowel spanning- als compressiekrachten meten. Ze zijn veelzijdig en worden veel gebruikt in verschillende toepassingen.
Laadcellen werken op basis van het principe van het omzetten van mechanische kracht in een elektrisch signaal. Het meest voorkomende mechanisme omvat rekmeters, die zijn gebonden aan een metaalelement. Wanneer een belasting wordt aangebracht, vervormt het metalen element, waardoor de spanningsmeters zich uitstrekken of comprimeren. Deze vervorming verandert de elektrische weerstand van de spanningsmeters, die kunnen worden gemeten en omgezet in een spanningssignaal. De uitgangsspanning is evenredig met de toegepaste belasting, waardoor nauwkeurige gewichtsmetingen mogelijk zijn.
National Instruments biedt een reeks DAQ -systemen waarmee gebruikers gegevens van verschillende sensoren kunnen verwerven, analyseren en presenteren, waaronder laadcellen. NI DAQ -systemen staan bekend om hun flexibiliteit, schaalbaarheid en gemak van integratie met software zoals LabView.
- Hoge bemonsteringssnelheden: NI DAQ -systemen kunnen gegevens bij hoge snelheden bemonsteren, waardoor ze geschikt zijn voor dynamische metingen.
- Meerdere kanalen: veel Ni DAQ -apparaten ondersteunen meerdere invoerkanalen, waardoor gelijktijdige metingen uit verschillende belastingcellen mogelijk zijn.
- Signaalconditionering: NI DAQ-systemen bevatten vaak ingebouwde signaalconditioneringsfuncties, die essentieel zijn voor het nauwkeurig meten van de uitgangen van de belastingcel.
Laadcellen integreren met NI DAQ -systemen biedt verschillende voordelen:
-Real-time data-acquisitie: gebruikers kunnen metingen in realtime controleren, waardoor onmiddellijke analyse en besluitvorming mogelijk is.
- Gegevenslogboekregistratie: NI DAQ-systemen kunnen gegevens loggen voor langetermijnanalyse, wat cruciaal is voor onderzoek en kwaliteitscontrole.
- Gebruikersvriendelijke software: LabView biedt een grafische programmeeromgeving die het proces van gegevensverwerving en -analyse vereenvoudigt.
Om een laadcel in te stellen met een Ni DAQ -systeem, hebt u de volgende componenten nodig:
1. Laadcel: kies een laadcel die bij uw toepassing past (compressie, spanning of S-type).
2. Ni DAQ -apparaat: selecteer een geschikt Ni DAQ -apparaat op basis van uw meetvereisten.
3. Signaalconditioneringsmodule: als uw DAQ-apparaat geen ingebouwde signaalconditionering heeft, heeft u mogelijk een externe signaalconditioner nodig.
4. Bedrading en connectoren: zorg ervoor dat u de benodigde bedrading en connectoren hebt om de laadcel aan te sluiten op het DAQ -systeem.
5. Software: installeer NI LabView of andere compatibele software voor gegevensverwerving en -analyse.
1. Identificeer laadceldraden: de meeste belastingcellen hebben vier draden: rood (excitatie+), zwart (excitatie-), groen (signaal+) en wit (signaal-). Raadpleeg het gegevensblad van de laadcel voor specifieke bedradingsinstructies.
2. Verbind met signaalconditioner: Sluit bij gebruik van een signaalconditioner de laadceldraden aan op de juiste terminals op de conditioner.
3. Verbind met Ni DAQ: Sluit de uitgang van de signaalconditioner aan op de ingangskanalen van het Ni DAQ -apparaat.
1. Installeer NI -software: zorg ervoor dat u de benodigde NI -software hebt geïnstalleerd, zoals Ni Max (Measurement & Automation Explorer) en LabView.
2. Maak een nieuwe DAQMX -taak: Open Ni Max en maak een nieuwe DAQMX -taak. Selecteer de juiste ingangskanalen die overeenkomen met de laadcelverbindingen.
3. Configureer invoerinstellingen: stel het invoertype in op spanning of stroom, afhankelijk van de uitgang van uw signaalconditioner. Configureer de steekproefsnelheid en andere parameters indien nodig.
1. Open LabView: Start LabView en maak een nieuw VI (virtueel instrument).
2. DAQMX -functies toevoegen: gebruik de DAQMX -functies om de taak te configureren, de acquisitie te starten en de gegevens uit de laadcel te lezen.
3. Signaalverwerking: implementeer alle benodigde signaalverwerking -algoritmen om de onbewerkte gegevens om te zetten in zinvolle metingen (bijv. Voltage omzetten in gewicht).
4. Resultaten weergeven: gebruik de grafische interface van LabView om de resultaten in realtime weer te geven, zoals het uitzetten van de gewichtsmeting in een grafiek.
Kalibratie is cruciaal voor het waarborgen van nauwkeurige metingen van uw laadcel. Het gaat om het vergelijken van de uitgang van de laadcel met bekende gewichten en het dienovereenkomstig aanpassen van het systeem. Regelmatige kalibratie helpt de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van metingen in de loop van de tijd te behouden.
1. Bereid kalibratiegewichten voor: verzamel een reeks bekende gewichten die het bereik van verwachte metingen bedekken.
2. Registreeruitgang: breng elk gewicht aan op de laadcel en noteer de overeenkomstige uitgangsspanning of signaal.
3. Creëer kalibratiecurve: plot de opgenomen uitgangen tegen de bekende gewichten om een kalibratiecurve te maken.
4. Instellingen aanpassen: gebruik de kalibratiecurve om de instellingen in uw LabView -programma aan te passen om nauwkeurige gewichtsleesmetingen te garanderen.
- Voer regelmatige kalibratie uit: plan reguliere kalibratiesessies om de voortdurende nauwkeurigheid te garanderen.
- Gebruik hoogwaardige gewichten: zorg ervoor dat de kalibratiegewichten gecertificeerd en nauwkeurig zijn.
- Documentkalibratieresultaten: houd een record van kalibratieresultaten bij voor kwaliteitscontrole en compliance -doeleinden.
Als u lawaaierige signalen ervaart, overweeg dan de volgende oplossingen:
- Controleer verbindingen: zorg ervoor dat alle verbindingen veilig en correct zijn bedraad.
- Gebruik afgeschermde kabels: afgeschermde kabels kunnen helpen de elektromagnetische interferentie te verminderen.
- Filtering implementeren: gebruik softwarefilteringstechnieken in LabView om de gegevens te vergemakkelijken.
Als de metingen onnauwkeurig zijn, controleer dan het volgende:
- Kalibratie: zorg ervoor dat de laadcel correct is gekalibreerd.
- Signaalconditionering: Controleer of de signaalconditionering correct functioneert.
- Omgevingsfactoren: overweeg omgevingsfactoren zoals temperatuur en vochtigheid die metingen kunnen beïnvloeden.
Het overbelasten van een laadcel kan leiden tot permanente schade. Om dit te voorkomen:
- Gebruik een laadcel met de juiste capaciteit: zorg ervoor dat de capaciteit van de belastingcel de maximale verwachte belasting overschrijdt.
- Veiligheidsvoorzieningen implementeren: gebruik mechanische stops of overbelastingsbeveiligingscircuits om overmatige belastingen te voorkomen.
Laadcellen worden veel gebruikt in industriële toepassingen voor weegmaterialen, producten en containers. Door te integreren met NI DAQ -systemen, kunnen bedrijven weegprocessen automatiseren en de nauwkeurigheid verbeteren. Deze integratie zorgt voor realtime monitoring en gegevenslogging, wat essentieel is voor kwaliteitscontrole en voorraadbeheer.
In onderzoek en ontwikkeling worden belastingcellen gebruikt om de sterkte en duurzaamheid van materialen te testen. NI DAQ -systemen zorgen voor precieze metingen en gegevensanalyse tijdens het testen. Deze mogelijkheid is cruciaal in industrieën zoals constructie, ruimtevaart en automotive, waar materiële eigenschappen moeten voldoen aan strikte normen.
Laadcellen kunnen krachten in verschillende toepassingen meten, zoals robotica en automatisering. Door NI DAQ-systemen te gebruiken, kunnen ingenieurs in realtime krachten controleren en controleren. Deze toepassing is met name belangrijk in robotsystemen, waar precieze krachtcontrole nodig is voor een veilige en effectieve werking.
In academisch en industrieel onderzoek worden laadcellen gebruikt om gegevens te verzamelen voor experimenten en productontwikkeling. De combinatie van loadcellen en NI DAQ-systemen stelt onderzoekers in staat om gegevens van hoge kwaliteit efficiënt te verzamelen, waardoor innovatie en technologische vooruitgang wordt vergemakkelijkt.
Het gebruik van een laadcel met een DAQ -systeem van National Instruments biedt een krachtige oplossing voor nauwkeurige kracht- en gewichtsmetingen. Door de stappen in dit artikel te volgen, kunt u uw load -celsysteem succesvol instellen, configureren en programmeren. Met de juiste technieken voor kalibratie en probleemoplossing kunt u zorgen voor betrouwbare prestaties in verschillende toepassingen.
Spanningsbelastingcellen meten de krachten die op een trekkende manier worden uitgeoefend, terwijl compressiebelastcellen krachten meten die op een pushing manier worden uitgeoefend. Spanningsbelastingcellen worden vaak gebruikt in toepassingen zoals hangschalen, terwijl compressiebelastcellen worden gebruikt in weegschalen en materiaaltesten.
Kalibratiefrequentie is afhankelijk van de toepassing en gebruiksvoorwaarden. Voor kritieke toepassingen wordt het aanbevolen om belastingcellen minstens eenmaal per jaar te kalibreren. Als de laadcel echter wordt onderworpen aan zwaar gebruik of zware omstandigheden, kan frequentere kalibratie nodig zijn.
Ja, veel Ni DAQ -apparaten ondersteunen meerdere invoerkanalen, zodat u gegevens van verschillende laadcellen tegelijkertijd kunt verbinden en meten. Zorg ervoor dat het DAQ -apparaat voldoende kanalen heeft om alle loadcellen die u van plan is te gebruiken.
Als u onstabiele metingen ervaart, controleer dan op losse verbindingen, elektrische ruis of onjuiste aarding. Overweeg bovendien te implementeren van softwarefiltertechnieken in uw data -acquisitieprogramma om de gegevens te vergemakkelijken.
Hoewel sommige Ni DAQ-apparaten ingebouwde signaalconditionering hebben, kan het gebruik van een externe signaalconditioner de meetnauwkeurigheid en stabiliteit verbeteren. Signaalconditioners kunnen de uitvoer van de laadcel versterken en ruis uitkijken, waardoor een schoner signaal is voor gegevensverwerving.
