มุมมอง: 222 ผู้แต่ง: Tina เผยแพร่เวลา: 2024-11-12 Origin: เว็บไซต์
เมนูเนื้อหา
- 3. เชื่อมต่อแอมพลิฟายเออร์กับไมโครคอนโทรลเลอร์
- 1. อะไรคือความแตกต่างระหว่างความตึงเครียดและเซลล์โหลดการบีบอัด?
- 2. ฉันจะปรับเทียบเซลล์โหลดได้อย่างไร?
- 3. สามารถใช้โหลดเซลล์ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งได้หรือไม่?
- 4. แอพพลิเคชั่นทั่วไปของเซลล์โหลดในชีวิตประจำวันมีอะไรบ้าง?
- 5. ฉันจะลดเสียงรบกวนทางไฟฟ้าในการวัดเซลล์โหลดได้อย่างไร?
โหลดเซลล์เป็นอุปกรณ์สำคัญที่ใช้ในการใช้งานต่าง ๆ เพื่อวัดแรงหรือน้ำหนัก พวกเขาแปลงแรงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้าซึ่งสามารถตีความได้โดยคอมพิวเตอร์หรือจอแสดงผล ทำความเข้าใจวิธีการอ่านพลังโดยใช้ไฟล์ โหลดเซลล์ เป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกรช่างเทคนิคและมือสมัครเล่นเหมือนกัน บทความนี้จะสำรวจหลักการของเซลล์โหลดประเภทของพวกเขาวิธีการตั้งค่าและวิธีการอ่านแรงที่พวกเขาวัด
โหลดเซลล์เป็นตัวแปลงสัญญาณที่แปลงแรงเป็นสัญญาณไฟฟ้า เซลล์โหลดที่พบมากที่สุดคือเซลล์โหลดความเครียดซึ่งใช้หลักการของเกจวัดความเครียดเพื่อวัดการเสียรูป เมื่อโหลดถูกนำไปใช้กับเซลล์โหลดมันจะเปลี่ยนรูปเล็กน้อยและการเสียรูปนี้จะเปลี่ยนความต้านทานของเกจวัดความเครียดที่ติดอยู่ การเปลี่ยนแปลงในความต้านทานนี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สามารถวัดได้
1. เซลล์โหลดการบีบอัด: เซลล์โหลดเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดแรงอัด พวกเขามักจะใช้ในแอปพลิเคชันที่มีการใช้โหลดลงในแนวตั้ง
2. เซลล์โหลดความตึง: สิ่งเหล่านี้ใช้ในการวัดแรงดึง โดยทั่วไปแล้วจะใช้ในแอปพลิเคชันที่มีการใช้โหลดในลักษณะการดึง
3. เซลล์โหลดประเภท S: เซลล์โหลดเหล่านี้สามารถวัดทั้งแรงดึงและแรงบีบอัด พวกเขามีความหลากหลายและใช้กันทั่วไปในแอปพลิเคชันต่างๆ
4. เซลล์โหลดลำแสงดัด: เซลล์โหลดเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดแรงผ่านการดัด พวกเขามักจะใช้ในเครื่องชั่งและระบบชั่งน้ำหนัก
เซลล์โหลดทำงานตามหลักการของเกจวัดความเครียด เมื่อมีการใช้โหลดเซลล์โหลดจะเปลี่ยนรูปทำให้เกจวัดความเครียดยืดหรือบีบอัด การเสียรูปนี้เปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าของมาตรวัดความเครียดซึ่งวัดโดยใช้วงจรสะพานข้าวสโตน โดยทั่วไปแล้วเอาต์พุตจากโหลดเซลล์จะอยู่ในมิลลิโวลต์และจำเป็นต้องขยายเพื่อการอ่านที่แม่นยำ
สะพานวีทสโตนเป็นวงจรที่ใช้ในการวัดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของเกจวัดความเครียด ประกอบด้วยตัวต้านทานสี่ตัวที่จัดเรียงในรูปเพชร เมื่อโหลดเซลล์โหลดสะพานจะมีความสมดุลและแรงดันเอาต์พุตเป็นศูนย์ เมื่อมีการใช้โหลดความต้านทานจะเปลี่ยนไปทำให้เกิดความไม่สมดุลในสะพานและสร้างแรงดันเอาต์พุตที่วัดได้
ในการอ่านแรงโดยใช้โหลดเซลล์คุณต้องตั้งค่าอย่างถูกต้อง นี่คือขั้นตอนที่ต้องปฏิบัติตาม:
- โหลดเซลล์
- แอมพลิฟายเออร์ (เช่น HX711)
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ (เช่น Arduino หรือ Raspberry Pi)
- แหล่งจ่ายไฟ
- เชื่อมต่อสายไฟ
- แพลตฟอร์มสำหรับใช้โหลด
เชื่อมต่อเซลล์โหลดเข้ากับเครื่องขยายเสียงตามคำแนะนำของผู้ผลิต โดยทั่วไปแล้วเซลล์โหลดมีสี่สาย: สีแดง (การกระตุ้น+), ดำ (การกระตุ้น-), สีขาว (สัญญาณ+), และสีเขียว (สัญญาณ-) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อมีความปลอดภัยเพื่อหลีกเลี่ยงการอ่านที่ไม่ถูกต้อง
เมื่อโหลดเซลล์เชื่อมต่อกับแอมพลิฟายเออร์ให้เชื่อมต่อแอมพลิฟายเออร์เข้ากับไมโครคอนโทรลเลอร์ การเชื่อมต่อนี้จะช่วยให้ไมโครคอนโทรลเลอร์อ่านสัญญาณขยายจากเซลล์โหลด
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบทั้งหมดใช้พลังงานอย่างถูกต้อง เซลล์โหลดและแอมพลิฟายเออร์มักจะต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจงดังนั้นตรวจสอบข้อกำหนดเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย
อัปโหลดรหัสที่เหมาะสมไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่ออ่านข้อมูลจากโหลดเซลล์ ห้องสมุดมีให้สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ยอดนิยมเช่น Arduino ทำให้ง่ายต่อการเชื่อมต่อกับโหลดเซลล์
เมื่อตั้งค่าและเชื่อมต่อเซลล์โหลดแล้วคุณสามารถเริ่มอ่านแรงได้ นี่คือวิธีการทำ:
ก่อนที่จะทำการวัดให้ปรับเทียบเซลล์โหลดเพื่อให้แน่ใจว่าการอ่านที่แม่นยำ วางน้ำหนักที่รู้จักบนเซลล์โหลดและบันทึกเอาต์พุต ใช้ข้อมูลนี้เพื่อสร้างเส้นโค้งการสอบเทียบหรือเพื่อปรับการอ่านในรหัสของคุณ
ด้วยการปรับเทียบเซลล์โหลดตอนนี้คุณสามารถทำการวัดได้ ใช้แรงกับเซลล์โหลดและสังเกตเอาต์พุตบนไมโครคอนโทรลเลอร์ ผลลัพธ์จะอยู่ในหน่วยการบังคับเช่นนิวตันหรือปอนด์ขึ้นอยู่กับการสอบเทียบของคุณ
เมื่อคุณรวบรวมข้อมูลแล้วให้วิเคราะห์เพื่อทำความเข้าใจกับแรงที่ใช้ คุณสามารถพล็อตข้อมูลเมื่อเวลาผ่านไปหรือเปรียบเทียบกับค่าที่ทราบเพื่อให้แน่ใจว่าถูกต้อง
เซลล์โหลดใช้ในแอปพลิเคชันต่าง ๆ รวมถึง:
- การชั่งน้ำหนักอุตสาหกรรม: เซลล์โหลดมักใช้ในเครื่องชั่งสำหรับการชั่งน้ำหนักผลิตภัณฑ์ในโรงงานและคลังสินค้า พวกเขาให้การวัดที่แม่นยำที่จำเป็นสำหรับการจัดการสินค้าคงคลังและการควบคุมคุณภาพ
- การทดสอบวัสดุ: ใช้เพื่อทดสอบความแข็งแรงของวัสดุโดยการวัดแรงที่จำเป็นในการทำลายหรือทำให้เสียโฉม สิ่งนี้มีความสำคัญในอุตสาหกรรมเช่นการก่อสร้างและการผลิตซึ่งความสมบูรณ์ของวัสดุมีความสำคัญ
- การทดสอบยานยนต์: เซลล์โหลดถูกใช้ในการทดสอบการชนเพื่อวัดกองกำลังที่มีประสบการณ์โดยยานพาหนะในระหว่างการชน ข้อมูลนี้ช่วยให้วิศวกรออกแบบยานพาหนะที่ปลอดภัยและปรับปรุงมาตรฐานความปลอดภัย
- หุ่นยนต์: ในหุ่นยนต์เซลล์โหลดสามารถใช้ในการวัดแรงที่กระทำโดยแขนหุ่นยนต์หรือกริปเปอร์ ข้อมูลนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับงานที่ต้องใช้ความแม่นยำเช่นการประกอบหรือการจัดการวัตถุที่ละเอียดอ่อน
- การใช้งานทางการแพทย์: เซลล์โหลดยังใช้ในอุปกรณ์การแพทย์เช่นเครื่องชั่งน้ำหนักสำหรับผู้ป่วยและในอุปกรณ์ฟื้นฟูสมรรถภาพเพื่อวัดแรงที่กระทำในระหว่างการออกกำลังกายกายภาพบำบัด
เซลล์โหลดมีข้อดีหลายประการที่ทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการวัดแรง:
- ความแม่นยำสูง: เซลล์โหลดให้การวัดที่แม่นยำซึ่งมีความสำคัญในการใช้งานที่ความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง
- การวัดที่หลากหลาย: พวกเขาสามารถวัดแรงหลากหลายจากขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่มากทำให้พวกเขามีความหลากหลายสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย
- ความทนทาน: เซลล์โหลดได้รับการออกแบบมาเพื่อทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรม
- ความสะดวกในการรวม: พวกเขาสามารถรวมเข้ากับระบบที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดายช่วยให้สามารถรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลได้อย่างราบรื่น
-การตรวจสอบแบบเรียลไทม์: โหลดเซลล์สามารถให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ทำให้เกิดข้อเสนอแนะและการปรับเปลี่ยนในกระบวนการทันที
ในขณะที่เซลล์โหลดมีประสิทธิภาพสูงมีความท้าทายบางอย่างที่ต้องพิจารณา:
- ความไวของอุณหภูมิ: เซลล์โหลดสามารถได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซึ่งอาจนำไปสู่การอ่านที่ไม่ถูกต้อง เทคนิคการสอบเทียบและการชดเชยที่เหมาะสมมีความจำเป็นเพื่อลดปัญหานี้
- ข้อผิดพลาดในการติดตั้ง: การติดตั้งที่ไม่ถูกต้องสามารถนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการวัด จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องปฏิบัติตามแนวทางของผู้ผลิตในระหว่างการตั้งค่า
- สัญญาณรบกวนสัญญาณ: เสียงไฟฟ้าสามารถรบกวนสัญญาณจากเซลล์โหลดซึ่งนำไปสู่การอ่านที่ไม่ถูกต้อง การใช้เทคนิคการป้องกันและการกรองที่เหมาะสมสามารถช่วยลดเสียงรบกวนนี้ได้
การอ่านแรงโดยใช้เซลล์โหลดเป็นกระบวนการที่ตรงไปตรงมาที่เกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจหลักการของการทำงานตั้งค่าอุปกรณ์อย่างถูกต้องและสอบเทียบเพื่อการวัดที่แม่นยำ ด้วยวัสดุและความรู้ที่เหมาะสมทุกคนสามารถใช้โหลดเซลล์ในแอปพลิเคชันต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่ว่าจะเพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมการวิจัยหรือโครงการงานอดิเรกเซลล์โหลดให้วิธีการวัดแรงที่เชื่อถือได้
เซลล์โหลดความตึงเครียดวัดแรงที่ดึงในขณะที่เซลล์โหลดบีบอัดวัดแรงที่ผลัก แต่ละประเภทได้รับการออกแบบสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะตามทิศทางของแรงที่ถูกวัด
ในการปรับเทียบเซลล์โหลดให้ใช้น้ำหนักที่รู้จักกับมันและบันทึกเอาต์พุต ใช้ข้อมูลนี้เพื่อสร้างเส้นโค้งการสอบเทียบหรือปรับการอ่านในรหัสของคุณเพื่อให้แน่ใจว่าการวัดที่แม่นยำ
ใช่เซลล์โหลดสามารถใช้กลางแจ้งได้ แต่จำเป็นต้องเลือกรุ่นที่กันน้ำหรือมีสิ่งกีดขวางป้องกันเพื่อป้องกันความเสียหายจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม
เซลล์โหลดมักใช้ในเครื่องชั่งดิจิตอลระบบชั่งน้ำหนักอุตสาหกรรมและอุปกรณ์ทางการแพทย์เช่นเครื่องชั่งผู้ป่วย พวกเขายังใช้ในหุ่นยนต์และการทดสอบวัสดุ
เพื่อลดเสียงรบกวนไฟฟ้าให้ใช้การป้องกันที่เหมาะสมสำหรับการเดินสายตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการต่อสายดินที่ดีและใช้เทคนิคการกรองในระบบการเก็บข้อมูลของคุณ
