มุมมอง: 222 ผู้แต่ง: Tina เผยแพร่เวลา: 2024-11-15 Origin: เว็บไซต์
เมนูเนื้อหา
แอปพลิเคชันของเซ็นเซอร์โหลดเซลล์
- การเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์
- 1. อะไรคือความแตกต่างระหว่างความตึงเครียดและเซลล์โหลดการบีบอัด?
- 2. ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่าเซลล์โหลดของฉันได้รับการสอบเทียบอย่างถูกต้องหรือไม่?
- 3. ฉันสามารถใช้โหลดเซลล์สำหรับการวัดแบบไดนามิกได้หรือไม่?
- 4. ปัจจัยใดที่สามารถส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของการวัดเซลล์โหลด?
อัน เซ็นเซอร์ โหลดเซลล์ เป็นตัวแปลงสัญญาณที่แปลงแรงหรือน้ำหนักเป็นสัญญาณไฟฟ้า เซลล์โหลดที่พบมากที่สุดคือเซลล์โหลดความเครียดซึ่งใช้หลักการของเกจวัดความเครียดเพื่อวัดการเสียรูป เมื่อโหลดถูกนำไปใช้กับเซลล์โหลดมันจะเปลี่ยนรูปเล็กน้อยและการเสียรูปนี้จะเปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าของเกจวัดความเครียดที่ติดอยู่ การเปลี่ยนแปลงของความต้านทานนี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่วัดได้
เซลล์โหลดมีความสำคัญในการใช้งานที่หลากหลายรวมถึงการชั่งน้ำหนักอุตสาหกรรมอุปกรณ์การแพทย์และการทดสอบยานยนต์ ความสามารถของพวกเขาในการให้การวัดที่แม่นยำและเชื่อถือได้ทำให้พวกเขาขาดไม่ได้ในหลายสาขา
1. เซลล์โหลดการบีบอัด: เซลล์โหลดเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดแรงอัด พวกเขามักจะใช้ในแอปพลิเคชันที่มีการใช้โหลดในแนวตั้ง โดยทั่วไปแล้วเซลล์โหลดการบีบอัดจะแข็งแกร่งและสามารถจัดการกับโหลดหนักทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม
2. เซลล์โหลดความตึง: สิ่งเหล่านี้ใช้ในการวัดแรงดึง พวกเขามักพบในแอปพลิเคชันเช่นเครื่องชั่งแขวนซึ่งโหลดถูกแขวนจากเซลล์โหลด เซลล์โหลดความตึงได้รับการออกแบบมาเพื่อทนต่อแรงดึงและมักจะใช้ในเครนและรอก
3. เซลล์โหลดลำแสงดัด: เซลล์โหลดเหล่านี้วัดน้ำหนักโดยการดัดใต้โหลด พวกเขามักจะใช้ในเครื่องชั่งแพลตฟอร์มและเป็นที่รู้จักสำหรับความเรียบง่ายและประสิทธิผลในการวัดโหลดคงที่
4. เซลล์โหลดประเภท S: เซลล์โหลดเหล่านี้สามารถวัดทั้งความตึงเครียดและการบีบอัด พวกเขามีความหลากหลายและใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานที่หลากหลายรวมถึงเครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการและระบบชั่งน้ำหนักอุตสาหกรรม
เซ็นเซอร์โหลดเซลล์ใช้ในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายรวมถึง:
- การชั่งน้ำหนักอุตสาหกรรม: เซลล์โหลดถูกใช้ในเครื่องชั่งอุตสาหกรรมเพื่อวัดน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ในระหว่างการผลิตและบรรจุภัณฑ์ พวกเขามั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ตรงตามข้อกำหนดของน้ำหนักและช่วยในการจัดการสินค้าคงคลัง
- อุปกรณ์การแพทย์: ในโรงพยาบาลจะใช้เซลล์โหลดในเครื่องชั่งผู้ป่วยและอุปกรณ์การแพทย์อื่น ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าการวัดน้ำหนักที่แม่นยำ นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตรวจสอบสุขภาพของผู้ป่วยและการใช้ยาตามน้ำหนัก
- การทดสอบยานยนต์: เซลล์โหลดถูกใช้ในการทดสอบความผิดพลาดและแอพพลิเคชั่นยานยนต์อื่น ๆ เพื่อวัดแรงและน้ำหนัก พวกเขาช่วยให้วิศวกรเข้าใจว่ายานพาหนะตอบสนองต่อการโหลดที่แตกต่างกันอย่างไรและปรับปรุงคุณสมบัติด้านความปลอดภัย
- การบินและอวกาศ: เซลล์โหลดถูกใช้ในเครื่องบินเพื่อวัดโหลดระหว่างการทดสอบและการทำงาน พวกเขามีบทบาทสำคัญในการสร้างความมั่นใจว่าเครื่องบินสามารถรับมือกับความเครียดของเที่ยวบินได้
- การวิจัยและพัฒนา: วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ใช้เซลล์โหลดในห้องปฏิบัติการเพื่อวัดกำลังในการทดลอง ข้อมูลนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่และปรับปรุงผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่
ในการตั้งค่าเซ็นเซอร์โหลดเซลล์คุณจะต้องมีส่วนประกอบต่อไปนี้:
- เซ็นเซอร์โหลดเซลล์
- โมดูลแอมพลิฟายเออร์ HX711
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ (เช่น Arduino)
- แหล่งจ่ายไฟ
- เชื่อมต่อสายไฟ
- แพลตฟอร์มหรือคอนเทนเนอร์เพื่อเก็บโหลดเซลล์
1. เชื่อมต่อเซลล์โหลดเข้ากับ HX711: โดยทั่วไปแล้วเซลล์โหลดจะมีสี่สาย: สีแดง (การกระตุ้น+), สีดำ (การกระตุ้น-), สีขาว (สัญญาณ+), และสีเขียว (สัญญาณ-) เชื่อมต่อสายเหล่านี้เข้ากับโมดูล HX711 ตามการกำหนดค่าต่อไปนี้:
- สีแดงถึง E+
- ดำถึง e-
- สีขาวถึง A+
- สีเขียวถึง A-
2. เชื่อมต่อ HX711 กับไมโครคอนโทรลเลอร์: เชื่อมต่อ HX711 กับไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ การเชื่อมต่อทั่วไปคือ:
- VCC ถึง 5V
- gnd ถึง gnd
- DT (ข้อมูล) ไปยังพินดิจิตอล (เช่น D2)
- SCK (นาฬิกา) ไปยังพินดิจิตอลอื่น (เช่น D3)
1. ติดตั้งไลบรารี HX711: ก่อนที่คุณจะใช้ HX711 กับไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณคุณต้องติดตั้งไลบรารี HX711 ไลบรารีนี้ทำให้กระบวนการอ่านข้อมูลง่ายขึ้นจาก HX711
2. อัปโหลดรหัส: อัปโหลดรหัสไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ เปิดมอนิเตอร์อนุกรมเพื่อดูการอ่านน้ำหนัก
การสอบเทียบเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวัดที่แม่นยำ เพื่อปรับเทียบเซลล์โหลดของคุณ:
1. TARE SCALE: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสเกลอ่านเป็นศูนย์เมื่อไม่มีโหลด ขั้นตอนนี้เป็นสิ่งจำเป็นในการกำจัดการชดเชยใด ๆ ในการอ่าน
2. ใช้น้ำหนักที่รู้จัก: วางน้ำหนักที่รู้จักบนเซลล์โหลดและสังเกตการอ่าน น้ำหนักที่รู้จักนี้จะทำหน้าที่เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการสอบเทียบ
3. ปรับสเกลปัจจัย: ปรับเปลี่ยนปัจจัยสเกลในรหัสของคุณจนกว่าการอ่านจะตรงกับน้ำหนักที่รู้จัก การปรับนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเซลล์โหลดให้การวัดที่แม่นยำ
4. ทำซ้ำ: ทำซ้ำกระบวนการด้วยน้ำหนักที่แตกต่างกันเพื่อให้แน่ใจว่าถูกต้อง ขอแนะนำให้ใช้น้ำหนักที่ครอบคลุมช่วงการวัดที่คาดหวังสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ
1. การอ่านที่ไม่สอดคล้องกัน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซลล์โหลดติดตั้งอย่างปลอดภัยและไม่มีการสั่นสะเทือนที่มีผลต่อการอ่าน การเคลื่อนไหวใด ๆ สามารถนำไปสู่ความผันผวนในผลลัพธ์
2. ไม่มีเอาต์พุต: ตรวจสอบการเชื่อมต่อทั้งหมดและตรวจสอบให้แน่ใจว่า HX711 ใช้พลังงานอย่างถูกต้อง การเชื่อมต่อที่หลวมสามารถป้องกันไม่ให้ระบบทำงานได้
3. การอ่านน้ำหนักที่ไม่ถูกต้อง: ตรวจสอบกระบวนการสอบเทียบใหม่อีกครั้งและตรวจสอบให้แน่ใจว่าตั้งค่าสเกลได้อย่างถูกต้อง หากการอ่านปิดอย่างสม่ำเสมอให้ปรับเทียบเซลล์โหลดอีกครั้ง
4. เสียงรบกวนในการอ่าน: เสียงไฟฟ้าอาจส่งผลต่อความแม่นยำของการอ่าน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเดินสายนั้นได้รับการป้องกันอย่างเหมาะสมและเซลล์โหลดไม่ได้อยู่ใกล้กับแหล่งสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า
5. เอฟเฟกต์อุณหภูมิ: เซลล์โหลดอาจมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ หากคุณสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการอ่านให้พิจารณาใช้เทคนิคการชดเชยอุณหภูมิ
โหลดเซลล์ไม่ได้ จำกัด เพียงแค่การชั่งน้ำหนักขั้นพื้นฐาน พวกเขาสามารถรวมเข้ากับระบบที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับฟังก์ชันการทำงานขั้นสูง:
- ระบบชั่งน้ำหนักอัตโนมัติ: ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมเซลล์โหลดสามารถรวมเข้ากับระบบอัตโนมัติที่ชั่งน้ำหนักผลิตภัณฑ์ขณะที่มันเคลื่อนที่ไปตามสายพานลำเลียง ระบบอัตโนมัตินี้ปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำในสายการผลิต
- การวัดแรงในหุ่นยนต์: เซลล์โหลดสามารถใช้ในการใช้งานหุ่นยนต์เพื่อวัดแรงที่กระทำโดยแขนหุ่นยนต์ ข้อมูลนี้มีความสำคัญสำหรับงานที่ต้องใช้ความแม่นยำเช่นการประกอบหรือการจัดการวัสดุ
- การตรวจสอบสุขภาพโครงสร้าง: เซลล์โหลดสามารถติดตั้งในสะพานและอาคารเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ด้วยการวัดโหลดในโครงสร้างเหล่านี้วิศวกรสามารถประเมินความปลอดภัยและอายุยืนได้
- การใช้งานทางการเกษตร: เซลล์โหลดใช้ในอุปกรณ์การเกษตรเพื่อวัดน้ำหนักของพืชที่เก็บเกี่ยวได้ ข้อมูลนี้ช่วยให้เกษตรกรเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานและจัดการทรัพยากรได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- วิทยาศาสตร์การกีฬา: ในวิทยาศาสตร์การกีฬาสามารถใช้เซลล์โหลดเพื่อวัดกองกำลังที่กระทำโดยนักกีฬาในระหว่างการฝึกอบรม ข้อมูลนี้สามารถช่วยโค้ชและผู้ฝึกสอนพัฒนาโปรแกรมการฝึกอบรมที่ดีขึ้น
เซ็นเซอร์โหลดเซลล์เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการวัดน้ำหนักและแรงในการใช้งานต่างๆ โดยการทำความเข้าใจวิธีการตั้งค่าและปรับเทียบพวกเขาคุณสามารถทำการวัดที่แม่นยำสำหรับโครงการของคุณ ไม่ว่าคุณจะทำงานในระดับอุตสาหกรรมอุปกรณ์การแพทย์หรือโครงการ DIY เซลล์โหลดสามารถให้ความแม่นยำที่คุณต้องการ
เซลล์โหลดแรงดึงวัดแรงดึงขณะที่เซลล์โหลดบีบอัดวัดแรงผลักดัน โดยทั่วไปแล้วเซลล์โหลดความตึงจะถูกใช้ในแอปพลิเคชันที่มีการระงับโหลดในขณะที่เซลล์โหลดการบีบอัดจะถูกใช้เมื่อใช้โหลดในแนวตั้ง
ในการตรวจสอบว่าเซลล์โหลดของคุณได้รับการสอบเทียบอย่างถูกต้องวางน้ำหนักที่รู้จักและเปรียบเทียบการอ่านกับน้ำหนักจริง หากการอ่านตรงกับน้ำหนักที่รู้จักเซลล์โหลดจะถูกสอบเทียบอย่างถูกต้อง หากไม่ได้ปรับสเกลปัจจัยในรหัสของคุณตามนั้น
ใช่เซลล์โหลดสามารถใช้สำหรับการวัดแบบไดนามิก แต่อาจต้องใช้การกรองเพิ่มเติมเพื่อทำให้ความผันผวนของการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วทำให้การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการวัดความเร็วสูงให้พิจารณาใช้โหลดเซลล์ที่ออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันแบบไดนามิก
มีหลายปัจจัยที่อาจส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของการวัดเซลล์โหลดรวมถึงการแปรผันของอุณหภูมิเสียงไฟฟ้าการสั่นสะเทือนเชิงกลและการสอบเทียบที่ไม่เหมาะสม การสร้างความมั่นใจว่าสภาพแวดล้อมที่มั่นคงและการติดตั้งที่เหมาะสมสามารถช่วยบรรเทาปัญหาเหล่านี้ได้
เซลล์โหลดทั้งหมดไม่กันน้ำ หากคุณต้องการโหลดเซลล์สำหรับสภาพแวดล้อมกลางแจ้งหรือเปียกให้มองหารุ่นที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อกันน้ำหรือกันน้ำ เซลล์โหลดเหล่านี้มักจะปิดผนึกเพื่อป้องกันการเข้าสู่ความชื้น
โดยการทำความเข้าใจหลักการและการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์โหลดเซลล์คุณสามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพในโครงการของคุณเพื่อให้มั่นใจว่าการวัดที่แม่นยำและเชื่อถือได้ ไม่ว่าจะเพื่อวัตถุประสงค์ด้านอุตสาหกรรมการแพทย์หรือการวิจัยเซลล์โหลดเป็นเครื่องมือที่มีค่าในเทคโนโลยีที่ทันสมัย
