มุมมอง: 222 ผู้แต่ง: Tina เผยแพร่เวลา: 2024-11-05 Origin: เว็บไซต์
เมนูเนื้อหา
- ใช้แอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัด
- การกำหนดค่าแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกัน
- แอมพลิฟายเออร์ Gain ที่ตั้งโปรแกรมได้ (PGAs)
แอปพลิเคชันและตัวอย่างที่ใช้งานได้จริง
- 1. โหลดเซลล์คืออะไรและทำงานอย่างไร?
- 2. เหตุใดการขยายสัญญาณจึงจำเป็นสำหรับเซลล์โหลด?
- 3. แอมพลิฟายเออร์ประเภทใดที่ดีที่สุดสำหรับเซลล์โหลด?
- 4. ฉันจะลดเสียงรบกวนในสัญญาณเซลล์โหลดได้อย่างไร?
- 5. แอพพลิเคชั่นทั่วไปของเซลล์โหลดมีอะไรบ้าง?
เซลล์โหลดเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นในระบบการวัดต่าง ๆ แปลงแรงหรือน้ำหนักเป็นสัญญาณไฟฟ้า อย่างไรก็ตามสัญญาณที่ผลิตโดย เซลล์โหลด มักจะอ่อนแอมากโดยจำเป็นต้องขยายการอ่านที่แม่นยำ บทความนี้สำรวจวิธีการและเทคนิคในการขยายสัญญาณเซลล์โหลดเพื่อให้มั่นใจว่าการวัดที่เชื่อถือได้และแม่นยำในแอปพลิเคชันต่างๆ
โหลดเซลล์เป็นตัวแปลงสัญญาณที่แปลงแรงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ประเภทที่พบมากที่สุดคือเซลล์โหลดความเครียดซึ่งใช้หลักการของเกจวัดความเครียดเพื่อวัดการเสียรูป เมื่อใช้โหลดเครื่องวัดความเครียดเปลี่ยนรูปเปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงนี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าตามสัดส่วนกับโหลด
โหลดเซลล์มีหลายประเภทรวมถึง:
- เซลล์โหลดบีบอัด: ใช้สำหรับการวัดแรงอัด
- เซลล์โหลดความตึง: ออกแบบมาเพื่อวัดแรงดึง
- เซลล์โหลดลำแสงแรงเฉือน: ใช้กันทั่วไปในการชั่งน้ำหนัก
แต่ละประเภทมีแอพพลิเคชั่นเฉพาะตั้งแต่เครื่องชั่งอุตสาหกรรมไปจนถึงอุปกรณ์การแพทย์
สัญญาณไฟฟ้าที่สร้างโดยเซลล์โหลดมักจะอยู่ในช่วงมิลลิโวลต์ทำให้ไวต่อเสียงและสัญญาณรบกวน การขยายสัญญาณเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ:
- ความแม่นยำที่ดีขึ้น: สัญญาณที่ขยายง่ายกว่าในการอ่านและดำเนินการซึ่งนำไปสู่การวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น
- การลดเสียงรบกวน: สัญญาณที่แข็งแกร่งขึ้นสามารถทนต่อเสียงไฟฟ้าได้ดีกว่าการปรับปรุงความน่าเชื่อถือของข้อมูล
- ความเข้ากันได้กับระบบการเก็บข้อมูล: ระบบเก็บข้อมูลจำนวนมากต้องการระดับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นสำหรับการทำงานที่เหมาะสม
แอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการขยายสัญญาณระดับต่ำ พวกเขาให้อิมพีแดนซ์อินพุตสูงซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานโหลดเซลล์ ตัวเลือกที่ได้รับความนิยมคือแอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัด AD623 ซึ่งสามารถขยายสัญญาณของโหลดเซลล์ในขณะที่ปฏิเสธเสียงรบกวนทั่วไป
แอมพลิฟายเออร์ต่างกันสามารถใช้เพื่อขยายสัญญาณเซลล์โหลด พวกเขาทำงานโดยขยายความแตกต่างระหว่างสัญญาณอินพุตสองสัญญาณในขณะที่ปฏิเสธเสียงรบกวนทั่วไป
PGAs อนุญาตให้มีการตั้งค่าที่ปรับได้ซึ่งทำให้สามารถใช้งานได้หลากหลายสำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ พวกเขาสามารถตั้งโปรแกรมเพื่อขยายสัญญาณไปยังระดับที่เฉพาะเจาะจงรองรับเอาต์พุตโหลดเซลล์ที่แตกต่างกัน
การปรับสภาพสัญญาณมีความสำคัญต่อการรับรองความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของการวัดเซลล์โหลด เทคนิคสำคัญ ได้แก่ :
-เสียงกรอง: การใช้ตัวกรองผ่านต่ำสามารถช่วยกำจัดเสียงรบกวนความถี่สูงออกจากสัญญาณ
- การสอบเทียบ: การสอบเทียบเซลล์โหลดเป็นประจำทำให้มั่นใจได้ว่าเอาต์พุตยังคงถูกต้องตลอดเวลา
- การชดเชยอุณหภูมิ: เซลล์โหลดอาจได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิดังนั้นการรวมเทคนิคการชดเชยอุณหภูมิจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาความแม่นยำ
เซลล์โหลดมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึง:
- การผลิต: สำหรับการชั่งน้ำหนักวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
- การแพทย์: ในอุปกรณ์เช่นเครื่องชั่งผู้ป่วยและระบบการวัดแรง
- ยานยนต์: สำหรับการทดสอบส่วนประกอบและระบบภายใต้โหลด
สำหรับมือสมัครเล่นและวิศวกรการรวมเซลล์โหลดเข้ากับไมโครคอนโทรลเลอร์อย่าง Arduino สามารถนำไปสู่โครงการที่น่าตื่นเต้น ตัวอย่างเช่นการสร้างสเกลดิจิตอลโดยใช้เซลล์โหลดและแอมพลิฟายเออร์ HX711 เป็นโครงการยอดนิยมที่แสดงให้เห็นถึงหลักการของการขยายสัญญาณเซลล์โหลด
การขยายสัญญาณเซลล์โหลดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวัดที่แม่นยำและเชื่อถือได้ในแอปพลิเคชันต่างๆ ด้วยการใช้แอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลและเทคนิคการปรับสภาพสัญญาณผู้ใช้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์โหลดได้อย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าวิธีการขยายสัญญาณเซลล์โหลดจะยังคงพัฒนาต่อไปซึ่งนำไปสู่ระบบการวัดที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
โหลดเซลล์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงแรงหรือน้ำหนักเป็นสัญญาณไฟฟ้า โดยทั่วไปจะใช้มาตรวัดความเครียดเพื่อวัดการเสียรูปที่เกิดจากโหลดที่ใช้
การขยายสัญญาณเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากสัญญาณเซลล์โหลดมักจะอ่อนแอและไวต่อเสียงรบกวนทำให้ยากที่จะได้รับการวัดที่แม่นยำ
แอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดและแอมพลิฟายเออร์ต่างกันมักใช้สำหรับขยายสัญญาณเซลล์โหลดเนื่องจากความต้านทานอินพุตสูงและความสามารถในการปฏิเสธเสียงรบกวน
การใช้ตัวกรองผ่านผ่านทางต่ำและการใช้แอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างสามารถช่วยลดเสียงรบกวนในสัญญาณเซลล์โหลดปรับปรุงความแม่นยำในการวัด
เซลล์โหลดใช้ในการใช้งานที่หลากหลายรวมถึงระบบชั่งน้ำหนักอุตสาหกรรมอุปกรณ์การแพทย์และการทดสอบยานยนต์และอื่น ๆ
