มุมมอง: 222 ผู้แต่ง: Tina เผยแพร่เวลา: 2024-11-18 Origin: เว็บไซต์
เมนูเนื้อหา
การคำนวณอัตราขยายสำหรับเซลล์โหลด
- สูตรพื้นฐานสำหรับการคำนวณกำไร
- ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการตั้งค่ากำไร
การใช้งานจริงของการเพิ่มขึ้นของเซลล์โหลด
- อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
การแก้ไขปัญหาการรับภาระโหลดเซลล์
- 1. การตั้งค่าอัตราขยายทั่วไปสำหรับเซลล์โหลดคืออะไร?
- 2. ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่าเซลล์โหลดของฉันได้รับการสอบเทียบอย่างถูกต้องหรือไม่?
- 3. ฉันสามารถใช้โหลดเซลล์โดยไม่ต้องใช้แอมพลิฟายเออร์ได้หรือไม่?
- 4. ปัจจัยใดที่มีผลต่อกำไรของเซลล์โหลด?
- 5. ฉันควรปรับเทียบเซลล์โหลดบ่อยแค่ไหน?
อัน โหลดเซลล์ เป็นประเภทของตัวแปลงสัญญาณที่แปลงแรงเป็นสัญญาณไฟฟ้า เซลล์โหลดที่พบมากที่สุดคือเซลล์โหลดความเครียดซึ่งใช้หลักการของเกจวัดความเครียดเพื่อวัดการเสียรูปของวัสดุภายใต้โหลด เมื่อใช้โหลดเครื่องวัดความเครียดเปลี่ยนรูปเปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงนี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่สามารถวัดและตีความได้
1. เซลล์โหลดการบีบอัด: สิ่งเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อวัดแรงอัด พวกเขามักจะใช้ในการใช้งานเช่นการชั่งน้ำหนักและเครื่องชั่งอุตสาหกรรม
2. เซลล์โหลดความตึง: แรงดึงวัดเหล่านี้และมักใช้ในการใช้งานเช่นเครื่องชั่งแขวนและระบบการวัดแรง
3. เซลล์โหลดลำแสงดัด: สิ่งเหล่านี้มีความหลากหลายและสามารถวัดทั้งความตึงเครียดและการบีบอัด พวกเขามักจะใช้ในเครื่องชั่งแพลตฟอร์ม
4. เซลล์โหลดประเภท S: สิ่งเหล่านี้ใช้สำหรับทั้งความตึงเครียดและการบีบอัดและเป็นที่นิยมในการใช้งานในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรม
5. เซลล์โหลดลำแสงแรงเฉือน: เซลล์โหลดเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดแรงเฉือนและใช้กันทั่วไปในการใช้งานอุตสาหกรรมที่มีพื้นที่ จำกัด
รับในบริบทของเซลล์โหลดหมายถึงอัตราส่วนของสัญญาณเอาต์พุตต่อสัญญาณอินพุต เป็นการวัดว่าเซลล์โหลดจะขยายสัญญาณไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยมาตรวัดความเครียด อัตราขยายเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจว่าการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กที่เกิดจากเซลล์โหลดจะถูกขยายให้อยู่ในระดับที่สามารถวัดได้อย่างแม่นยำโดยตัวแปลงแบบอะนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC) หรืออุปกรณ์การวัดอื่น ๆ
การตั้งค่า Gain มีผลต่อความไวและความแม่นยำของเซลล์โหลด หากอัตราขยายต่ำเกินไปสัญญาณเอาต์พุตอาจอ่อนแอเกินไปสำหรับการวัดที่แม่นยำ ในทางกลับกันหากอัตราขยายสูงเกินไปอาจนำไปสู่ความอิ่มตัวซึ่งสัญญาณเอาต์พุตเกินขีด จำกัด สูงสุดของอุปกรณ์การวัดทำให้เกิดการอ่านที่ไม่ถูกต้อง การตั้งค่าอัตราขยายที่เหมาะสมทำให้มั่นใจได้ว่าเซลล์โหลดทำงานภายในช่วงที่เหมาะสมให้การวัดที่เชื่อถือได้และแม่นยำ
อัตราขยายสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
$$ text {gain} = frac { text {แรงดันเอาต์พุต}} { text {อินพุตแรงดันไฟฟ้า}} $$
ที่ไหน:
◆แรงดันเอาต์พุตคือสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากเซลล์โหลด
◆แรงดันไฟฟ้าอินพุตคือแรงดันไฟฟ้ากระตุ้นที่ส่งไปยังเซลล์โหลด
สมมติว่าคุณมีเซลล์โหลดที่มีความไว 2 mV/v และแรงดันไฟฟ้ากระตุ้น 10 V. แรงดันเอาต์พุตในระดับเต็ม (เช่น 100 kg) จะเป็น:
$$ text {แรงดันเอาต์พุต} = text {sensitivity} times text {แรงดันไฟฟ้ากระตุ้น} = 2 , text {mv/v} times 10 , text {v} = 20 , text {mv} $$
หากคุณต้องการขยายสัญญาณนี้ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมสำหรับ ADC ที่มีอินพุตสูงสุด 5 V จะได้รับอัตราขยายที่ต้องการ:
$$ text {gain} = frac {5 , text {v}} {20 , text {mv}} = frac {5000 , text {mv}} {20 , text {mv}} = 250 $$
ซึ่งหมายความว่าคุณจะต้องได้รับ 250 เพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณเอาต์พุตอยู่ในช่วง ADC ที่วัดได้
มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการตั้งค่ากำไรที่เหมาะสมสำหรับเซลล์โหลด:
◆ความไวของเซลล์โหลด: เซลล์โหลดที่แตกต่างกันมีความไวที่แตกต่างกันซึ่งอาจส่งผลกระทบต่ออัตราขยายที่จำเป็นสำหรับการวัดที่แม่นยำ
◆แรงดันไฟฟ้ากระตุ้น: แรงดันไฟฟ้าที่ส่งไปยังเซลล์โหลดสามารถส่งผลกระทบต่อสัญญาณเอาต์พุตและดังนั้นอัตราขยายที่จำเป็น
◆สภาพแวดล้อม: อุณหภูมิความชื้นและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ อาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเซลล์โหลดซึ่งจำเป็นต้องมีการปรับในการตั้งค่าที่ได้รับ
◆ประเภทของโหลด: ธรรมชาติของโหลดที่วัดได้ (แบบคงที่กับไดนามิก) สามารถมีผลต่อการตั้งค่าการได้รับ โหลดแบบไดนามิกอาจต้องใช้การตั้งค่าอัตราขยายที่แตกต่างกันเพื่อบัญชีสำหรับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว
ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมเซลล์โหลดจะใช้ในเครื่องชั่งเพื่อวัดน้ำหนักของวัสดุ การตั้งค่า Gain นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องชั่งให้การอ่านที่แม่นยำโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการวัดโหลดหนัก ตัวอย่างเช่นในโรงงานผลิตการวัดน้ำหนักที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการจัดการสินค้าคงคลังและการควบคุมคุณภาพ
เซลล์โหลดยังใช้ในอุปกรณ์การแพทย์เช่นเครื่องชั่งผู้ป่วยและอุปกรณ์วัดแรง การตั้งค่ากำไรที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรับรองความปลอดภัยของผู้ป่วยและการวัดที่เชื่อถือได้ ในโรงพยาบาลเซลล์โหลดจะใช้ในเตียงเพื่อตรวจสอบน้ำหนักผู้ป่วยซึ่งอาจเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้ยาและการประเมินสุขภาพ
ในหุ่นยนต์จะใช้เซลล์โหลดเพื่อวัดแรงและโหลดบนแขนหุ่นยนต์ การตั้งค่า Gain ที่เหมาะสมช่วยให้สามารถควบคุมและตอบรับได้อย่างแม่นยำเพิ่มประสิทธิภาพของหุ่นยนต์ ตัวอย่างเช่นในสายการประกอบอัตโนมัติโหลดเซลล์ช่วยให้แน่ใจว่าส่วนประกอบจะประกอบเข้ากับแรงที่ถูกต้องป้องกันความเสียหายและสร้างความมั่นใจในคุณภาพ
เซลล์โหลดพบได้ในผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคต่างๆเช่นเครื่องชั่งอัจฉริยะและเครื่องชั่งครัว การตั้งค่าที่เพิ่มขึ้นในอุปกรณ์เหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าผู้ใช้จะได้รับการวัดน้ำหนักที่แม่นยำ ในเครื่องชั่งสมาร์ทเซลล์โหลดยังสามารถให้ข้อมูลเพิ่มเติมเช่นองค์ประกอบของร่างกายโดยการวัดความต้านทานของร่างกาย
ในการก่อสร้างเซลล์โหลดจะใช้เพื่อตรวจสอบน้ำหนักของวัสดุที่ถูกยกขึ้นโดยเครนและเครื่องจักรอื่น ๆ การตั้งค่าอัตราขยายที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการโอเวอร์โหลดซึ่งอาจนำไปสู่อุบัติเหตุและความล้มเหลวของอุปกรณ์ เซลล์โหลดยังสามารถใช้ในการตรวจสอบสุขภาพโครงสร้างซึ่งพวกเขาวัดโหลดบนสะพานและอาคารเพื่อความปลอดภัยและความสมบูรณ์
1. การอ่านที่ไม่ถูกต้อง: หากเซลล์โหลดไม่ได้ปรับเทียบอย่างถูกต้องอาจทำให้การอ่านไม่ถูกต้อง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้รับการตั้งค่าที่เหมาะสมสำหรับช่วงโหลดที่คาดหวัง
2. สัญญาณรบกวนสัญญาณ: อัตราขยายที่มากเกินไปสามารถขยายเสียงรบกวนในสัญญาณซึ่งนำไปสู่การอ่านที่ผันผวน ใช้เทคนิคการกรองเพื่อลดเสียงรบกวน
3. ความอิ่มตัว: หากสัญญาณเอาต์พุตเกินอินพุตสูงสุดของอุปกรณ์วัดก็สามารถนำไปสู่ความอิ่มตัวได้ ปรับอัตราขยายเพื่อป้องกันปัญหานี้
4. อุณหภูมิดริฟท์: โหลดเซลล์สามารถสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงในเอาต์พุตเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เทคนิคการสอบเทียบและการชดเชยปกติสามารถช่วยบรรเทาปัญหานี้ได้
5. ปัญหาเชิงกล: การจัดแนวหรือการสึกหรอเชิงกลสามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเซลล์โหลด การตรวจสอบและการบำรุงรักษาเป็นประจำเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่เหมาะสม
◆การสอบเทียบ: ปรับเทียบเซลล์โหลดเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าการวัดที่แม่นยำ การสอบเทียบควรดำเนินการภายใต้เงื่อนไขเดียวกับแอปพลิเคชันที่ตั้งใจไว้
◆การปรับสภาพสัญญาณ: ใช้เทคนิคการปรับสภาพสัญญาณเพื่อกรองเสียงรบกวนและปรับปรุงคุณภาพของสัญญาณ ซึ่งอาจรวมถึงการใช้ฟิลเตอร์ต่ำผ่านหรือเทคนิคการหาค่าเฉลี่ย
◆ปรับอัตราขยาย: หากคุณพบความอิ่มตัวให้ลดอัตราขยายเพื่อนำสัญญาณเอาต์พุตภายในช่วงที่ยอมรับได้ อาจจำเป็นต้องปรับอัตราขยายตามแอปพลิเคชันและเงื่อนไขการโหลดเฉพาะ
การทำความเข้าใจการตั้งค่าอัตราขยายสำหรับเซลล์โหลดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุการวัดที่แม่นยำในการใช้งานต่างๆ โดยการคำนวณกำไรที่เหมาะสมการแก้ไขปัญหาทั่วไปและการใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมคุณสามารถมั่นใจได้ว่าโหลดเซลล์ของคุณทำงานได้อย่างเหมาะสม ด้วยข้อมูลที่ให้ไว้ในบทความนี้คุณควรมีความพร้อมในการจัดการการตั้งค่าการรับภาระของโหลดอย่างมีประสิทธิภาพ
การตั้งค่าอัตราขยายทั่วไปสำหรับเซลล์โหลดอาจแตกต่างกันไปตามแอปพลิเคชัน แต่ค่าทั่วไปมีตั้งแต่ 100 ถึง 1,000 มันเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกอัตราขยายที่ตรงกับความไวของเซลล์โหลดและช่วงโหลดที่คาดหวัง
คุณสามารถตรวจสอบการสอบเทียบโดยใช้น้ำหนักที่รู้จักและเปรียบเทียบเอาต์พุตของโหลดเซลล์กับค่าที่คาดหวัง หากมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจำเป็นต้องมีการปรับเทียบใหม่ ขอแนะนำให้ทำการตรวจสอบยอดคงเหลือเป็นศูนย์ก่อนการสอบเทียบ
ในขณะที่เป็นไปได้ที่จะใช้เซลล์โหลดโดยไม่มีเครื่องขยายเสียงสัญญาณเอาต์พุตมักจะอ่อนแอเกินไปสำหรับการวัดที่แม่นยำทำให้เครื่องขยายเสียงจำเป็นสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ เครื่องขยายเสียงช่วยเพิ่มสัญญาณทำให้เหมาะสำหรับการประมวลผลโดย ADC
ปัจจัยที่มีผลต่อการได้รับรวมถึงความไวของเซลล์โหลดแรงดันไฟฟ้ากระตุ้นและลักษณะของอุปกรณ์การวัด (เช่น ADC) นอกจากนี้สภาพแวดล้อมเช่นอุณหภูมิและความชื้นสามารถมีผลต่อประสิทธิภาพของเซลล์โหลด
ความถี่การสอบเทียบขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการใช้งานและการใช้งาน สำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญควรทำการสอบเทียบเป็นประจำเช่นรายเดือนหรือรายไตรมาส ขอแนะนำให้ปรับเทียบใหม่หลังจากการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในสภาพแวดล้อมหรือเงื่อนไขการโหลด
