Widoki: 222 Autor: Tina Publikuj Czas: 2024-11-11 Pochodzenie: Strona
Menu treści
● Wstęp
● Poradnik krok po kroku do tworzenia komórki ładowania
>> Krok 1: Przygotowanie metalowego bloku
>> Krok 2: przymocowanie wskaźników odkształceń
>> Krok 3: Okablowanie wskaźników odkształceń
>> Krok 4: Konfigurowanie obwodu kondycjonowania sygnału
>> Krok 6: Testowanie komórki obciążenia
● Zastosowania komórek obciążenia
>> Zalety korzystania z komórek obciążenia
>> Wyzwania w projektowaniu komórek obciążenia
● Wniosek
>> 1. Co to jest komórka obciążenia?
>> 2. Jak działa komórka obciążenia miernika odkształcenia?
>> 3. Jakie materiały są potrzebne do zbudowania komórki obciążenia?
>> 4. Jak kalibrować komórkę obciążenia?
>> 5. Jakie są wspólne zastosowania komórek obciążenia?
A Komórka obciążenia jest kluczowym elementem w różnych zastosowaniach, w tym skalach ważenia, automatyzacji przemysłowej i systemach pomiaru siły. Przekształca siłę mechaniczną w sygnał elektryczny, umożliwiając precyzyjne pomiary. W tym artykule zbadamy proces tworzenia komórki obciążenia, wymagane materiały i zasady jego działania. Dołączymy również zdjęcia i filmy, aby zilustrować zaangażowane kroki.
Przed zanurzeniem się w budowę komórki obciążenia konieczne jest zrozumienie jej podstawowych komponentów i jej działania. Komórka obciążenia zazwyczaj składa się z metalowego korpusu, wskaźników odkształcenia i obwodu kondycjonowania sygnału. Metalowy korpus deformuje się pod obciążeniem, a wskaźniki odkształceń mierzą tę deformację, przekształcając go w sygnał elektryczny.
Istnieje kilka rodzajów komórek obciążenia, w tym:
1. Komórki obciążenia miernika odkształcenia: najczęstszy typ, przy użyciu wskaźników odkształcenia do pomiaru deformacji.
2. Hydrauliczne komórki obciążenia: Wykorzystaj płyn hydrauliczny do pomiaru siły.
3. Pneumatyczne ogniwa obciążenia: Użyj ciśnienia powietrza do pomiaru masy.
4. Pojemne komórki obciążenia: zmierz zmiany pojemności z powodu deformacji.
W tym artykule skupimy się na budowie komórki obciążenia miernika odkształcenia, ponieważ jest on najczęściej używany i najłatwiejszy do budowy.
Aby stworzyć komórkę obciążenia, będziesz potrzebować następujących materiałów:
- Blok metalowy: aluminium lub stal jest preferowana ze względu na jego wytrzymałość i trwałość.
- Wskaźniki odkształceń: są one dostępne w różnych konfiguracjach; Wybierz te odpowiednie do aplikacji.
- Klej: silny klej epoksydowy lub cyjanoakrylanowy do przymocowania wskaźników odkształcenia do metalowego bloku.
- Druty: W celu podłączenia wskaźników odkształcenia z obwodem kondycjonowania sygnału.
- Obwód kondycjonowania sygnału: Może to być prosty obwód wzmacniacza lub dedykowany wzmacniacz komórek obciążenia, taki jak HX711.
- Zasilanie: stabilne źródło zasilania dla obwodu.
- Multimetr: do testowania i kalibracji.
Zacznij od wybrania metalowego bloku, który będzie służyć jako podstawa komórki obciążenia. Rozmiar i kształt będą zależeć od konkretnej aplikacji. W przypadku większości zastosowań wystarczy prostokątny blok o mierzący około 5 cm x 10 cm x 2 cm.
1. Wytnij metalowy blok: W razie potrzeby użyj piły, aby wyciąć metalowy blok do pożądanych wymiarów.
2. Wygłać krawędzie: Użyj pliku lub papieru ściernego, aby wygładzić szorstkie krawędzie, aby zapewnić czystą powierzchnię dla wskaźników odkształcenia.
Następnym krokiem jest przymocowanie wskaźników odkształcenia do metalowego bloku. Jest to krytyczny krok, ponieważ dokładność ogniwa obciążenia zależy od właściwego umieszczenia wskaźników odkształceń.
1. Wyczyść powierzchnię: Użyj alkoholu izopropylowego, aby wyczyścić obszar, w którym zostaną przymocowane wskaźniki odkształcenia. Zapewnia to silną więź.
2. Ustaw wskaźniki odkształceń: W zależności od projektu może być konieczne umieszczenie wielu wskaźników odkształceń. Wspólną konfiguracją jest użycie czterech mierników w układzie mostu Wheatstone.
3. Zastosuj klej: ostrożnie nałóż cienką warstwę kleju z tyłu każdego wskaźnika odkształcenia i naciśnij ją na metalowy blok. Upewnij się, że pod nimi nie ma pułapek powietrza.
4. Pozwól wyleczyć: Pozwól klepieniu wyleczyć zgodnie z instrukcjami producenta.
Po bezpiecznym przymocowaniu odkształceń następnym krokiem jest podłączenie ich do obwodu kondycjonowania sygnału.
1. Zidentyfikuj przewody: Każdy wskaźnik odkształcenia będzie miał dwa przewody. Zidentyfikuj pozytywne i ujemne przewody dla każdego miernika.
2. Podłącz przewody: Użyj lutu, aby podłączyć przewody z wskaźników odkształcenia do zacisków wejściowych obwodu kondycjonowania sygnału. Jeśli używasz mostu Wheatstone, postępuj zgodnie z odpowiednim schematem okablowania.
3. Izoluj połączenia: Użyj rurki kurczącej się lub taśmy elektrycznej, aby izolować połączenia i zapobiegać krótkim obwodom.
Obwód kondycjonowania sygnału wzmacnia małe sygnały elektryczne generowane przez wskaźniki odkształcenia, co ułatwia odczyt.
1. Wybierz wzmacniacz: HX711 jest popularnym wyborem do zastosowań komórek obciążenia ze względu na łatwość użycia i wbudowaną konwersję analogowo-cyfrową.
2. Podłącz obwód: Postępuj zgodnie z instrukcjami producenta, aby podłączyć ogniwo obciążenia do HX711. Zazwyczaj podłączysz wyjście z wskaźników odkształcenia do wejścia HX711.
3. Zasilanie obwodu: Podłącz obwód do stabilnego zasilania, zapewniając, że napięcie pasuje do specyfikacji HX711.
Kalibracja jest niezbędna, aby zapewnić, że komórka obciążenia zapewnia dokładne pomiary.
1. Przygotuj ciężary: Zbierz zestaw znanych wag do kalibracji. Mogą to być standardowe ciężary lub przedmioty gospodarstwa domowego o znanej masie.
2. Odczyty rekordów: Umieść ciężary na komórce ładowania i zapisz wyjście z obwodu kondycjonowania sygnału.
3. Utwórz krzywą kalibracyjną: Wykreśl znane wagi do odczytów wyjściowych, aby utworzyć krzywą kalibracyjną. Pomoże to przekształcić przyszłe odczyty na dokładne pomiary masy.
Po kalibracji nadszedł czas, aby przetestować ogniwo obciążenia, aby upewnić się, że funkcjonuje poprawnie.
1. Zastosuj znane ciężary: Zacznij od małych ciężarów i stopniowo zwiększaj obciążenie.
2. Monitorowanie wyjściowe: Obserwuj wyjście z obwodu kondycjonowania sygnału. Powinien ściśle odpowiadać znanym wagi.
3. Dostosuj kalibrację: Jeśli odczyty nie są dokładne, ponownie sprawdź proces kalibracji i dokonaj niezbędnych regulacji.
Komórki obciążeniowe mają szeroki zakres zastosowań w różnych branżach:
- Skale ważenia: stosowane w skali komercyjnych i przemysłowych w celu dokładnego pomiaru masy.
- Pomiar siły: zastosowany w testach do pomiaru sił rozciągających i ściskających.
- Systemy zautomatyzowane: zintegrowane z systemami robotycznymi do precyzyjnego monitorowania obciążenia.
- Urządzenia medyczne: stosowane w sprzęcie szpitalnym do monitorowania pacjentów i dozowania leków.
- Testowanie lotnicze: Komórki obciążenia są stosowane w zastosowaniach lotniczych do pomiaru sił podczas testowania komponentów i systemów.
Komórki obciążenia oferują kilka zalet, które czynią je idealnymi do różnych aplikacji:
1. Wysoka dokładność: Komórki obciążenia mogą zapewnić precyzyjne pomiary, co czyni je odpowiednimi do zastosowań, w których dokładność jest krytyczna.
2. Trwałość: Wykonane z solidnych materiałów komórki obciążenia mogą wytrzymać trudne środowiska i ciężkie obciążenia.
3. Wszechstronność: Można je stosować w szerokim zakresie zastosowań, od skal przemysłowych po urządzenia medyczne.
4. Łatwość integracji: Komórki obciążenia można łatwo zintegrować z istniejącymi systemami, umożliwiając bezproblemowe ulepszenia możliwości pomiaru.
Chociaż komórki obciążenia są wysoce skuteczne, istnieją wyzwania w ich projektowaniu i wdrażaniu:
1. Wrażliwość na temperaturę: Zmiany temperatury mogą mieć wpływ na komórki obciążenia, które mogą prowadzić do błędów pomiarowych. Należy zastosować odpowiednie techniki kompensacji termicznej.
2. Naprężenie mechaniczne: Przeciążenie ogniwa obciążenia może powodować trwałe uszkodzenie. Konieczne jest wybranie ogniwa ładowania o odpowiedniej pojemności do zamierzonego zastosowania.
3. Złożoność kalibracji: Dokładna kalibracja ma kluczowe znaczenie dla wiarygodnych pomiarów i może być złożonym procesem wymagającym dokładnej dbałości o szczegóły.
Budowanie komórki obciążenia to satysfakcjonujący projekt, który łączy zasady mechaniki i elektroniki. Postępując zgodnie z krokami opisanymi w tym artykule, możesz utworzyć funkcjonalną komórkę ładowania odpowiednią dla różnych aplikacji. Pamiętaj, aby zwrócić szczególną uwagę na proces kalibracji, ponieważ ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia dokładnych pomiarów. Dzięki odpowiednim materiałom i starannej konstrukcji możesz z powodzeniem stworzyć komórkę obciążenia, która spełnia Twoje potrzeby.
Komórka obciążenia jest przetwornikiem, który przekształca siłę mechaniczną w sygnał elektryczny. Jest to powszechnie stosowane w ważeniu skal i zastosowań pomiaru siły.
Komórka obciążenia miernika odkształcenia działa poprzez pomiar odkształcenia metalowego korpusu pod obciążeniem. Wskaźniki odkształcenia przymocowane do metalowego korpusu zmieniają ich opór po rozciągnięciu lub sprężaniu, a zmiana ta jest przekształcana w sygnał elektryczny.
Aby zbudować ogniwo obciążenia, potrzebujesz metalowego bloku, wskaźników odkształcenia, kleju, przewodów, obwodu kondycjonowania sygnału, zasilania i multimetru.
Aby skalibrować ogniwo obciążenia, musisz zastosować znane wagi, zarejestrować wyjście z obwodu kondycjonowania sygnału i utworzyć krzywą kalibracyjną, aby skorelować ciężary z odczytami wyjściowymi.
Komórki obciążeniowe są stosowane w różnych zastosowaniach, w tym skale ważenia, systemy pomiaru siły, systemy zautomatyzowane, urządzenia medyczne i testy lotnicze.
