Vizualizări: 222 Autor: Tina Publicare Ora: 2024-11-22 Originea: Site
Meniu de conținut
● Înțelegerea celulelor de încărcare
>> Cum funcționează celulele de încărcare
>> Tipuri de celule de încărcare
● Ce este un semnal de excitație?
>> Caracteristicile semnalelor de excitație
>> Importanța nivelului de tensiune
● Importanța tensiunii de excitație
>> Efecte asupra sensibilității
>> Impactul asupra intervalului de măsurare
● Tipuri de celule de încărcare și cerințele lor de excitație
>> Celulele de încărcare a gabaritului de tulpină
>> Celule de încărcare capacitive
>> Celule de încărcare pneumatică și hidraulică
>> Alegerea celulei de încărcare potrivite
>> Configurare tipică a cablajului
>> Importanța calibrării regulate
● Probleme comune cu semnale de excitație
● Concepte avansate legate de semnalele de excitație a celulelor de încărcare
>> Celule de încărcare digitală
>> Celule de încărcare wireless
>> 1. Ce se întâmplă dacă tensiunea de excitație este prea mică?
>> 2. Pot folosi AC în loc de DC pentru o celulă de încărcare?
>> 3. Cât de des ar trebui să -mi calibrez celula de încărcare?
>> 4. Ce ar trebui să fac dacă celula mea de încărcare oferă lecturi neregulate?
>> 5. Există o tensiune maximă de excitație admisă?
Celulele de încărcare sunt componente esențiale în diferite sisteme de măsurare, transformând forța mecanică într -un semnal electric. Înțelegerea semnalului de excitație a unui Celula de încărcare este crucială pentru asigurarea măsurătorilor precise în aplicații, de la scale industriale până la mașini de testare a preciziei. Acest articol se încadrează în conceptul de semnale de excitație, semnificația acestora și modul în care acestea afectează performanța celulelor de încărcare.
O celulă de încărcare este un tip de traductor care transformă forța într -un semnal electric. Cel mai frecvent tip este celula de încărcare a gabaritului de tulpină, care funcționează pe principiul schimbării rezistenței în calibrele de tulpină atunci când este supusă stresului mecanic.
Când forța este aplicată pe o celulă de încărcare, aceasta se deformează ușor. Această deformare determină o modificare a rezistenței la calibrele de tulpină atașate la ea, ceea ce duce la o modificare a ieșirii de tensiune. Relația dintre forța aplicată și semnalul de ieșire este de obicei liniară, permițând măsurători precise.
Există mai multe tipuri de celule de încărcare, fiecare potrivită pentru aplicații specifice:
- Celule de încărcare a gabaritului de tulpini: cel mai frecvent tip, folosind calibre de tulpini pentru a măsura deformarea.
- Celule de încărcare capacitivă: aceste modificări ale capacității cauzate de forța aplicată.
- Celule de încărcare pneumatică: Acestea folosesc presiunea aerului pentru a măsura greutatea și sunt adesea utilizate în medii în care dispozitivele electronice pot eșua.
- Celule de încărcare hidraulică: Acestea funcționează pe principiul presiunii fluidului și sunt potrivite pentru sarcini grele.
Înțelegerea acestor tipuri ajută la selectarea celulei de încărcare potrivite pentru aplicații specifice.
Semnalul de excitație se referă la tensiunea electrică furnizată la celula de încărcare pentru a -i permite să funcționeze corect. Această tensiune este necesară pentru alimentarea circuitelor interne și generarea unui semnal de ieșire care corespunde forței aplicate.
- Tip: Tensiunea de excitație poate fi fie curent direct (DC), fie curent alternativ (AC), DC fiind mai frecvent în aplicațiile cu celule de încărcare.
- mărime: tensiunile tipice de excitație variază de la 5V la 15V, în funcție de specificațiile celulelor de încărcare.
- Stabilitate: o tensiune de excitație stabilă este crucială pentru măsurători precise. Fluctuațiile pot duce la erori în semnalul de ieșire.
Nivelul tensiunii de excitație afectează semnificativ caracteristicile de performanță ale unei celule de încărcare. De exemplu, o tensiune de excitație mai mare poate spori sensibilitatea, dar poate crește și nivelul de zgomot, dacă nu este gestionat corect. Prin urmare, echilibrarea acestor factori este esențială pentru performanța optimă.
Tensiunea de excitație joacă un rol vital în determinarea sensibilității și exactității măsurătorilor unei celule de încărcare.
Tensiunile de excitație mai mari cresc, în general, sensibilitatea unei celule de încărcare, permițându -i să detecteze modificări mai mici în forță. De exemplu, o celulă de încărcare cu o ieșire nominală de 2 mV/v va produce o ieșire de 20 mV atunci când este excitată cu 10V la capacitate maximă. Această sensibilitate crescută este deosebit de benefică în aplicațiile care necesită o precizie ridicată, cum ar fi testarea de laborator sau procesele de control al calității.
Tensiunea de excitație influențează, de asemenea, gama de măsurare a unei celule de încărcare. O excitație mai mare poate extinde acest interval, permițând celulelor de încărcare să măsoare forțe mai mari fără saturație. Cu toate acestea, trebuie să aveți grijă să nu depășiți capacitatea maximă nominală a celulei de încărcare, deoarece acest lucru poate duce la deteriorarea permanentă.
Pentru a ilustra modul în care tensiunea de excitație afectează ieșirea:
Dacă o celulă de încărcare are o capacitate de 1000 kg și o sensibilitate de ieșire de 2 mV/V la o tensiune de excitație de 10V:
$$
text {semnal de ieșire} = text {tensiune de excitație} times text {sensibilitate} = 10 , text {v} times 2 , text {mv/v} = 20 , text {mv}
$$
Aceasta înseamnă că la capacitate maximă (1000 kg), celula de încărcare va produce un semnal de ieșire de 20 mV.
Diferite tipuri de celule de încărcare au cerințe diferite pentru semnale de excitație:
Acestea sunt cele mai frecvente tipuri și, de obicei, necesită o tensiune de excitație între 5V și 15V DC. Sunt utilizate pe scară largă datorită exactității și fiabilității lor.
Celulele de încărcare capacitive necesită adesea tensiuni de excitație mai mici, dar pot oferi o sensibilitate mai mare în comparație cu tipurile de ecartament. Sunt potrivite pentru aplicații în care se dorește o deformare minimă.
Aceste tipuri funcționează diferit și nu se bazează pe excitația electrică; În schimb, folosesc presiunea fluidă pentru a măsura forța. Celulele pneumatice sunt adesea utilizate în sistemele de cântărire în care interferența electronică ar putea fi o problemă.
Când selectați o celulă de încărcare pentru aplicații specifice, luați în considerare factori precum:
- Capacitate de încărcare: asigurați -vă că celula de încărcare aleasă poate gestiona greutatea maximă preconizată.
- Condiții de mediu: Unele celule de încărcare sunt mai potrivite pentru medii dure decât altele.
- Sensibilitate necesară: Determinați cât de sensibilă trebuie să se bazeze aplicația dvs. pe cerințele de măsurare.
Cablarea corectă este esențială pentru a se asigura că tensiunea de excitație ajunge la celula de încărcare fără interferențe sau pierderi.
Majoritatea celulelor de încărcare a gabaritului de tulpini utilizează o configurație cu patru fire:
- excitație pozitivă (E+)
- excitație negativă (e-)
- Semnal pozitiv (S+)
- Semnal negativ (S-)
Această configurație minimizează erorile cauzate de rezistența în firele care conectează celula de încărcare la sursa de alimentare.
Cablurile necorespunzătoare poate duce la mai multe probleme:
- Picături de tensiune: rulările cu sârmă lungă pot provoca picături de tensiune semnificative, dacă nu sunt dimensionate corect.
- Interferență de zgomot: cablurile neînfricate pot ridica interferențe electromagnetice din echipamentele din apropiere.
- Conexiuni incorecte: Dezvoltarea greșită poate duce la semnale inversate sau chiar la deteriorarea celulei de încărcare.
Calibrarea este crucială pentru a se asigura că o celulă de încărcare oferă lecturi precise în diferite condiții.
1. Aplicați greutăți cunoscute: utilizați greutăți calibrate pentru a aplica forțele cunoscute la celula de încărcare.
2. Record Semnalele de ieșire: Măsurați semnalele de ieșire corespunzătoare fiecărei greutăți aplicate.
3. Reglați setările: Dacă este necesar, ajustați setările de calibrare pe baza discrepanțelor dintre valorile așteptate și cele măsurate.
4. Re-test: Repetați până când se obțin rezultate consistente.
Calibrarea regulată asigură că orice derivă în precizia măsurării este corectată în timp. Factori precum schimbările de temperatură, uzura mecanică sau chiar condițiile de mediu pot afecta performanța.
Mai multe probleme pot apărea legate de semnalele de excitație care pot afecta precizia măsurării:
Fluctuațiile tensiunii de excitație pot duce la semnale de ieșire inconsistente. Utilizarea unor surse de alimentare reglementate poate atenua această problemă și poate asigura o funcționare stabilă în diferite condiții.
Zgomotul electric poate interfera cu semnalul de ieșire dintr -o celulă de încărcare. Cablurile protejate și tehnicile de împământare adecvate pot ajuta la reducerea semnificativă a nivelului de zgomot.
Depășirea limitelor specificate fie pe tensiunea forței sau a excitației poate duce la deteriorarea permanentă atât a calibrelor de tulpină, cât și a circuitelor interne din celula de încărcare în sine.
Pe măsură ce tehnologia evoluează, la fel și metodele pentru îmbunătățirea performanței legate de semnalele de excitație:
Celulele de încărcare digitale încorporează microprocesoare încorporate care gestionează procesarea semnalului intern, oferind o precizie sporită și reducând susceptibilitatea la interferența zgomotului în comparație cu sistemele analogice.
Tehnologia wireless permite monitorizarea la distanță fără conexiuni fizice; Cu toate acestea, aceste sisteme necesită în continuare strategii adecvate de gestionare a puterii pentru excitațiile lor interne.
Înțelegerea semnalului de excitație a unei celule de încărcare este fundamentală pentru obținerea măsurătorilor exacte în diferite aplicații. Prin furnizarea de tensiuni de excitație stabile și adecvate, luând în considerare factori precum configurațiile de cablare și practicile de calibrare, utilizatorii pot asigura performanțe optime din celulele lor de încărcare-dezvăluind date fiabile cruciale pentru analize și procese de luare a deciziilor în industrii, de la fabricație, până la setări de cercetare științifică.
Dacă tensiunea de excitație este prea scăzută, poate duce la semnale de ieșire insuficiente de la celula de încărcare care conduce în cele din urmă către măsurători inexacte, în general, datorate în mare măsură, deoarece nu există suficientă energie furnizată necesară pentru funcționarea corectă în cadrul componentelor sale de circuite în sine!
În timp ce unele aplicații pot permite utilizarea curentului alternativ; Cu toate acestea, cele mai frecvent găsite modele utilizează DC datorată în principal, deoarece oferă o stabilitate și fiabilitate mai mare pe perioadele operaționale, comparativ cu curenții alternativi care fluctuează constant în timp!
Frecvența de calibrare depinde semnificativ de condițiile de utilizare; Cu toate acestea, în general, este recomandat cel puțin o dată în fiecare an sau după ce apar modificări semnificative în condițiile de mediu/sarcinile experimentate în timpul ciclurilor de operare!
Începeți prin a verifica toate conexiunile, asigurându -vă că totul rămâne sigur; În continuare, asigurați -vă că există tensiuni stabile de alimentare fără fluctuații care au loc în perioadele de măsurare - dacă problemele persistă consideră recalibrarea/înlocuirea componentelor defecte, după cum este necesar!
Da! Depășirea limitelor maxime specificate ar putea deteriora piesele interne, astfel încât să consultați întotdeauna direct la specificațiile producătorului înainte de a aplica orice tensiune care depășește intervalele sigure recomandate!
