Visualizações: 222 Autor: Tina Publicar Tempo: 2024-11-15 Origem: Site
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● Entendendo as células de carga
>> O que é uma célula de carga?
>> Como as células de carga funcionam
● Instrumentos nacionais Sistemas DAQ
>> Principais características dos sistemas Ni Daq
>> Benefícios do uso de Ni Daq com células de carga
● Configurando a célula de carga com Ni Daq
>> Etapa 1: Fiação da célula de carga
>> Etapa 2: Configurando o dispositivo Ni Daq
>> Etapa 3: Programação em Labview
● Calibração de células de carga
>> Melhores práticas para calibração
>> Carregar sobrecarga da célula
● Aplicações de células de carga com Ni Daq
>> 1. Qual é a diferença entre células de tensão e carga de compressão?
>> 2. Com que frequência devo calibrar minha célula de carga?
>> 3. Posso usar várias células de carga com um único dispositivo Ni DAQ?
>> 4. O que devo fazer se minhas leituras de células de carga forem instáveis?
>> 5. É necessário usar um condicionador de sinal com uma célula de carga?
As células de carga são componentes essenciais em várias aplicações, incluindo pesagem industrial, medição de força e teste de material. Quando combinados com os sistemas de aquisição de dados da National Instruments (NI), eles fornecem medições precisas e confiáveis. Este artigo o guiará através do processo de usar um Carregue a célula com um sistema NI DAQ, cobrindo os componentes necessários, procedimentos de configuração e técnicas de programação.
Uma célula de carga é um transdutor que converte uma força em um sinal elétrico. O tipo mais comum de célula de carga é a célula de carga do medidor de tensão, que usa o princípio dos medidores de tensão para medir a deformação. Quando uma carga é aplicada, o manômetro se deforma, causando uma alteração em sua resistência elétrica. Essa mudança pode ser medida e convertida em uma leitura de peso ou força.
1. Células de carga de compressão: essas células de carga medem a força aplicada de maneira compressiva. Eles são frequentemente usados em aplicações como escalas de pesagem e teste de material.
2. Células de carga de tensão: elas medem a força aplicada de maneira a tração. Eles são comumente usados em aplicações, como escalas de suspensão e medição de força em cabos.
3. Células de carga do tipo S: elas podem medir as forças de tensão e de compressão. Eles são versáteis e amplamente utilizados em várias aplicações.
As células de carga operam com base no princípio da conversão da força mecânica em um sinal elétrico. O mecanismo mais comum envolve medidores de tensão, que são ligados a um elemento metálico. Quando uma carga é aplicada, o elemento metálico se deforma, fazendo com que os medidores de tensão estiquem ou compactem. Essa deformação altera a resistência elétrica dos medidores de tensão, que podem ser medidos e convertidos em um sinal de tensão. A tensão de saída é proporcional à carga aplicada, permitindo medições precisas de peso.
A National Instruments oferece uma variedade de sistemas DAQ que permitem que os usuários adquiram, analisem e apresentem dados de vários sensores, incluindo células de carga. Os sistemas NI DAQ são conhecidos por sua flexibilidade, escalabilidade e facilidade de integração com software como o LabVIEW.
- Altas taxas de amostragem: os sistemas NI DAQ podem amostrar dados a taxas altas, tornando -os adequados para medições dinâmicas.
- Vários canais: muitos dispositivos Ni DAQ suportam vários canais de entrada, permitindo medições simultâneas de várias células de carga.
- Condicionamento de sinal: os sistemas Ni DAQ geralmente incluem recursos de condicionamento de sinal interno, essenciais para medir com precisão as saídas das células de carga.
A integração de células de carga com os sistemas NI DAQ oferece várias vantagens:
-Aquisição de dados em tempo real: os usuários podem monitorar medições em tempo real, permitindo análises imediatas e tomada de decisão.
- Registro de dados: os sistemas NI DAQ podem registrar dados para análise de longo prazo, o que é crucial para o controle de pesquisa e qualidade.
- Software amigável: LabView fornece um ambiente de programação gráfico que simplifica o processo de aquisição e análise de dados.
Para configurar uma célula de carga com um sistema NI DAQ, você precisará dos seguintes componentes:
1. Célula de carga: escolha uma célula de carga que se adapte à sua aplicação (compressão, tensão ou tipo S).
2. Dispositivo Ni DAQ: Selecione um dispositivo NI DAQ apropriado com base nos seus requisitos de medição.
3. Módulo de condicionamento de sinal: se o seu dispositivo DAQ não tiver condicionamento de sinal interno, você poderá precisar de um condicionador de sinal externo.
4. Fiação e conectores: verifique se você possui a fiação e os conectores necessários para conectar a célula de carga ao sistema DAQ.
5. Software: Instale o NI Labview ou outro software compatível para aquisição e análise de dados.
1. Identifique os fios das células de carga: a maioria das células de carga possui quatro fios: vermelho (excitação+), preto (excitação-), verde (sinal+) e branco (sinal-). Consulte a folha de dados da célula de carga para obter instruções específicas de fiação.
2. Conecte -se ao condicionador de sinal: Se estiver usando um condicionador de sinal, conecte os fios da célula de carga aos terminais apropriados no condicionador.
3. Conecte -se ao NI DAQ: conecte a saída do condicionador de sinal aos canais de entrada do dispositivo Ni DAQ.
1. Instale o software NI: verifique se você instalou o software NI necessário, como Ni Max (Medição e Automation Explorer) e LabView.
2. Crie uma nova tarefa Daqmx: abra o ni max e crie uma nova tarefa Daqmx. Selecione os canais de entrada apropriados correspondentes às conexões de células de carga.
3. Configurar configurações de entrada: Defina o tipo de entrada como tensão ou corrente, dependendo da saída do seu condicionador de sinal. Configure a taxa de amostragem e outros parâmetros, conforme necessário.
1. Open Labview: Inicie o LabView e crie um novo VI (Instrumento Virtual).
2. Adicione as funções DAQMX: use as funções DAQMX para configurar a tarefa, iniciar a aquisição e ler os dados da célula de carga.
3. Processamento de sinal: Implemente os algoritmos de processamento de sinal necessário para converter os dados brutos em medições significativas (por exemplo, converter tensão em peso).
4. Resultados da exibição: Use a interface gráfica da Labview para exibir os resultados em tempo real, como plotar a medição de peso em um gráfico.
A calibração é crucial para garantir medições precisas da sua célula de carga. Envolve a comparação da saída da célula de carga com os pesos conhecidos e o ajuste do sistema de acordo. A calibração regular ajuda a manter a precisão e a confiabilidade das medições ao longo do tempo.
1. Prepare pesos de calibração: junte um conjunto de pesos conhecidos que cobrem a gama de medições esperadas.
2. Saída de registro: aplique cada peso à célula de carga e registre a tensão ou sinal de saída correspondente.
3. Crie curva de calibração: plote as saídas registradas em relação aos pesos conhecidos para criar uma curva de calibração.
4. Ajuste as configurações: use a curva de calibração para ajustar as configurações no seu programa LabView para garantir leituras precisas de peso.
- Execute calibração regular: agende sessões regulares de calibração para garantir a precisão contínua.
- Use pesos de alta qualidade: verifique se os pesos da calibração são certificados e precisos.
- Resultados da calibração do documento: mantenha um registro dos resultados da calibração para fins de controle de qualidade e conformidade.
Se você tiver sinais barulhentos, considere as seguintes soluções:
- Verifique as conexões: Verifique se todas as conexões estão seguras e adequadamente conectadas.
- Use cabos blindados: os cabos blindados podem ajudar a reduzir a interferência eletromagnética.
- Implementar filtragem: use técnicas de filtragem de software no LabVIEW para suavizar os dados.
Se as leituras forem imprecisas, verifique o seguinte:
- Calibração: verifique se a célula de carga está calibrada corretamente.
- Condicionamento do sinal: verifique se o condicionamento do sinal está funcionando corretamente.
- Fatores ambientais: considere fatores ambientais, como temperatura e umidade que podem afetar as medições.
A sobrecarga de uma célula de carga pode levar a danos permanentes. Para evitar isso:
- Use uma célula de carga com capacidade apropriada: verifique se a capacidade da célula de carga excede a carga máxima esperada.
- Implementar recursos de segurança: use paradas mecânicas ou circuitos de proteção contra sobrecarga para evitar cargas excessivas.
As células de carga são amplamente utilizadas em aplicações industriais para pesagem de materiais, produtos e recipientes. Ao integrar os sistemas NI DAQ, as empresas podem automatizar processos de pesagem e melhorar a precisão. Essa integração permite o monitoramento em tempo real e o registro de dados, essencial para controle de qualidade e gerenciamento de inventário.
Na pesquisa e desenvolvimento, as células de carga são usadas para testar a força e a durabilidade dos materiais. Os sistemas NI DAQ permitem medições precisas e análise de dados durante o teste. Essa capacidade é crucial em indústrias como construção, aeroespacial e automotivo, onde as propriedades do material devem atender aos padrões rigorosos.
As células de carga podem medir forças em várias aplicações, como robótica e automação. Ao usar os sistemas NI DAQ, os engenheiros podem monitorar e controlar as forças em tempo real. Essa aplicação é particularmente importante em sistemas robóticos, onde o controle preciso da força é necessário para uma operação segura e eficaz.
Na pesquisa acadêmica e industrial, as células de carga são usadas para coletar dados para experimentos e desenvolvimento de produtos. A combinação de células de carga e sistemas NI DAQ permite que os pesquisadores coletem dados de alta qualidade com eficiência, facilitando a inovação e os avanços na tecnologia.
O uso de uma célula de carga com um sistema nacional de instrumentos DAQ fornece uma solução poderosa para medições precisas de força e peso. Seguindo as etapas descritas neste artigo, você pode configurar, configurar e programar com êxito e programar seu sistema de célula de carga. Com técnicas adequadas de calibração e solução de problemas, você pode garantir um desempenho confiável em várias aplicações.
As células de carga de tensão medem as forças aplicadas de maneira puxante, enquanto as células de carga de compressão medem as forças aplicadas de maneira empurra. As células de carga de tensão são frequentemente usadas em aplicações como escalas de suspensão, enquanto as células de carga de compressão são usadas em escalas de pesagem e teste de material.
A frequência de calibração depende da aplicação e das condições de uso. Para aplicações críticas, é recomendável calibrar as células de carga pelo menos uma vez por ano. No entanto, se a célula de carga estiver sujeita a uso pesado ou condições adversas, poderá ser necessária uma calibração mais frequente.
Sim, muitos dispositivos NI DAQ suportam vários canais de entrada, permitindo conectar e medir dados de várias células de carga simultaneamente. Verifique se o dispositivo DAQ possui canais suficientes para acomodar todas as células de carga que você planeja usar.
Se você tiver leituras instáveis, verifique se há conexões soltas, ruído elétrico ou aterramento inadequado. Além disso, considere a implementação de técnicas de filtragem de software em seu programa de aquisição de dados para suavizar os dados.
Enquanto alguns dispositivos NI DAQ possuem condicionamento de sinal embutido, o uso de um condicionador de sinal externo pode aumentar a precisão e a estabilidade da medição. Os condicionadores de sinal podem amplificar a saída da célula de carga e filtrar o ruído, fornecendo um sinal mais limpo para aquisição de dados.
