Quan điểm: 222 Tác giả: Tina xuất bản Thời gian: 2024-11-11 Nguồn gốc: Địa điểm
Menu nội dung
● Cách tạo tế bào tải máy đo biến dạng
>> Cách đồng hồ đo căng thẳng hoạt động
>> Bước 1: Chuẩn bị vật liệu cơ bản
>> Bước 3: Đính kèm đồng hồ đo căng thẳng
>> Bước 4: Kết nối đồng hồ đo căng thẳng
● Ứng dụng của các tế bào tải căng thẳng biến dạng
● Kỹ thuật nâng cao để thiết kế tế bào tải
>> Sử dụng nhiều đồng hồ đo căng thẳng
>> Bù nhiệt độ
>> 1. Sự khác biệt giữa máy đo biến dạng và ô tải là gì?
>> 2. Làm cách nào để chọn đúng máy đo biến dạng cho ứng dụng của mình?
>> 3. Tôi có thể sử dụng ô tải máy đo biến dạng để đo động không?
>> 4. Làm thế nào tôi có thể cải thiện độ chính xác của ô tải của mình?
>> 5. Một số ứng dụng phổ biến của các ô tải máy đo biến dạng là gì?
Tạo một tế bào tải máy đo biến dạng là một dự án hấp dẫn kết hợp các nguyên tắc vật lý, kỹ thuật và điện tử. Các tế bào tải là các thành phần thiết yếu trong các ứng dụng khác nhau, bao gồm cân cân, tự động hóa công nghiệp và hệ thống đo lường lực lượng. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn trong quá trình tạo một ô tải máy đo biến dạng, bao gồm các vật liệu cần thiết, hướng dẫn từng bước và các mẹo để thực hiện thành công.
Trước khi đi sâu vào quá trình xây dựng, điều cần thiết là phải hiểu một ô tải là gì và hoạt động của nó như thế nào. Một tế bào tải là một đầu dò chuyển đổi một lực thành tín hiệu điện. Loại tế bào tải phổ biến nhất là tế bào tải máy đo biến dạng, sử dụng nguyên tắc đồng hồ đo biến dạng để đo biến dạng do tải ứng dụng.
Đồng hồ đo biến dạng là các thiết bị mỏng, linh hoạt thay đổi điện trở của chúng khi kéo dài hoặc nén. Khi tải được áp dụng cho tế bào tải, các biến dạng của máy đo biến dạng, gây ra sự thay đổi điện trở. Thay đổi này có thể được đo lường và chuyển đổi thành giá trị trọng lượng hoặc lực tương ứng.
Để xây dựng một ô tải máy đo biến dạng, bạn sẽ cần các vật liệu sau:
1. Đồng hồ đo căng thẳng: Chúng có thể được mua từ các nhà cung cấp điện tử. Chọn đồng hồ đo phù hợp cho ứng dụng của bạn.
2. Vật liệu cơ bản: Một khối nhựa kim loại hoặc cứng sẽ đóng vai trò là thân tế bào tải. Nhôm là một lựa chọn phổ biến do nó nhẹ và sức mạnh.
3. Chất kết dính: Một chất kết dính epoxy hoặc cyanoacrylate mạnh để liên kết các đồng hồ đo biến dạng với vật liệu cơ sở.
4. Dây điện: Dây đo mỏng để kết nối các máy đo biến dạng với mạch đo.
5. Đa kế: Để đo điện trở và hiệu chỉnh tế bào tải.
6. Arduino hoặc vi điều khiển: Tùy chọn, để đọc và xử lý tín hiệu đầu ra.
7. Cung cấp năng lượng: Để cung cấp năng lượng cho mạch đo.
8. Trọng lượng tải: cho mục đích kiểm tra và hiệu chuẩn.
Bắt đầu bằng cách cắt vật liệu cơ bản của bạn thành hình dạng và kích thước mong muốn. Các kích thước sẽ phụ thuộc vào ứng dụng và tải dự kiến. Ví dụ, một khối hình chữ nhật có kích thước 10 cm x 5 cm x 2 cm là điểm khởi đầu tốt cho các ứng dụng quy mô nhỏ.
Đảm bảo rằng bề mặt của vật liệu cơ sở sạch sẽ và không có bụi, dầu mỡ hoặc bất kỳ chất gây ô nhiễm nào. Sử dụng rượu isopropyl và một miếng vải không có xơ để lau bề mặt hoàn toàn.
1. Định vị: Xác định nơi đặt máy đo biến dạng. Đối với một ô tải đơn giản, bạn có thể sử dụng một thước đo biến dạng duy nhất trên trung tâm của vật liệu cơ sở hoặc cấu hình cầu Wheatstone đầy đủ với bốn đồng hồ đo.
2. Ứng dụng kết dính: Áp dụng một lớp chất kết dính mỏng vào mặt sau của đồng hồ đo biến dạng. Định vị cẩn thận thước đo trên vật liệu cơ sở, đảm bảo nó được căn chỉnh chính xác. Nhấn vững chắc để đảm bảo liên lạc tốt.
3. Curing: Cho phép chất kết dính chữa bệnh theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Điều này thường mất vài giờ.
Khi đồng hồ đo biến dạng được gắn an toàn, đã đến lúc nối chúng. Nếu bạn đang sử dụng một thước đo duy nhất, hãy kết nối các dây dẫn với một đồng hồ vạn năng để đo điện trở. Đối với cấu hình cầu Wheatstone, kết nối các đồng hồ đo trong mạch cầu.
1. Hàn: Sử dụng sắt hàn để gắn dây mỏng vào các đầu cuối của máy đo biến dạng. Hãy cẩn thận để không áp dụng quá nhiều nhiệt, vì điều này có thể làm hỏng máy đo.
2. Kết nối với mạch: Kết nối các dây với mạch đo hoặc vi điều khiển. Đảm bảo rằng các kết nối được bảo mật và cách nhiệt để ngăn các mạch ngắn.
Hiệu chuẩn là rất quan trọng cho các phép đo chính xác. Để hiệu chỉnh ô tải của bạn:
1. Zeroing: Bắt đầu bằng cách đảm bảo rằng không có tải được áp dụng cho ô tải. Ghi lại tín hiệu đầu ra từ mạch đo biến dạng. Đây sẽ là điểm không của bạn.
2. Áp dụng các trọng số đã biết: Dần dần áp dụng các trọng số đã biết vào ô tải và ghi lại tín hiệu đầu ra cho mỗi trọng lượng. Tạo một đường cong hiệu chuẩn bằng cách vẽ tín hiệu đầu ra so với trọng lượng được áp dụng.
3. Điều chỉnh mạch: Nếu cần, điều chỉnh mức tăng của mạch đo để đảm bảo tín hiệu đầu ra tương ứng chính xác với tải trọng được áp dụng.
Sau khi hiệu chuẩn, đã đến lúc kiểm tra ô tải của bạn. Áp dụng các trọng số khác nhau và quan sát tín hiệu đầu ra. Đảm bảo rằng các bài đọc là nhất quán và chính xác. Nếu sự khác biệt phát sinh, hãy xem lại quá trình hiệu chuẩn và kiểm tra mọi kết nối lỏng lẻo.
Sau khi thử nghiệm hoàn tất, bạn có thể hoàn tất việc lắp ráp ô tải của mình. Bao bọc tế bào tải trong một vỏ bảo vệ để ngăn ngừa thiệt hại và đảm bảo tuổi thọ. Đảm bảo rằng nhà ở không can thiệp vào khả năng đo lực của ô tải chính xác.
- Chọn đúng thước đo biến dạng: Chọn một thước đo biến dạng phù hợp với ứng dụng của bạn về độ nhạy và phạm vi.
- Đảm bảo độ bám dính thích hợp: Liên kết giữa đồng hồ đo biến dạng và vật liệu cơ sở là rất quan trọng đối với các phép đo chính xác. Dành thời gian của bạn trong bước này.
- Sử dụng nguồn điện ổn định: Biến động trong cung cấp điện có thể ảnh hưởng đến tín hiệu đầu ra. Sử dụng một nguồn điện được quy định cho kết quả nhất quán.
- Xem xét các yếu tố môi trường: Thay đổi nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của đồng hồ đo biến dạng. Nếu ứng dụng của bạn ở trong một môi trường thay đổi, hãy xem xét các kỹ thuật bù nhiệt độ.
Các ô tải đo biến dạng có một loạt các ứng dụng, bao gồm:
- Cân cân: Được sử dụng trong quy mô thương mại và công nghiệp để đo trọng lượng chính xác.
- Đo lường lực: Làm việc trong các máy thử nghiệm để đo lực kéo và lực nén.
- Kiểm tra ô tô: Được sử dụng trong thử nghiệm tai nạn và phân tích tải trong xe.
- Robotics: Được tích hợp vào các hệ thống robot để phản hồi và kiểm soát lực.
Khi bạn trở nên quen thuộc hơn với các tế bào tải máy đo biến dạng xây dựng, bạn có thể muốn khám phá các kỹ thuật nâng cao để nâng cao hiệu suất của chúng. Dưới đây là một vài ý tưởng:
Đối với các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao hơn, hãy xem xét sử dụng nhiều đồng hồ đo biến dạng trong cấu hình cầu Wheatstone. Thiết lập này cho phép độ nhạy và bù nhiệt độ tốt hơn. Bằng cách đặt đồng hồ đo theo các hướng khác nhau, bạn có thể đo các lực đa trục, đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng phức tạp như robot và thử nghiệm cấu trúc.
Kết hợp các kỹ thuật xử lý tín hiệu số (DSP) có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của ô tải của bạn. Bằng cách sử dụng vi điều khiển hoặc chip DSP chuyên dụng, bạn có thể lọc nhiễu, thực hiện hiệu chuẩn thời gian thực và thậm chí thực hiện các thuật toán nâng cao để có độ chính xác và ổn định tốt hơn.
Biến đổi nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến các bài đọc của đồng hồ đo biến dạng. Để giảm thiểu điều này, bạn có thể sử dụng các kỹ thuật bù nhiệt độ. Điều này liên quan đến việc sử dụng các cảm biến bổ sung để theo dõi thay đổi nhiệt độ và điều chỉnh tín hiệu đầu ra cho phù hợp. Một số ô tải đi kèm với các tính năng bù nhiệt độ tích hợp, nhưng bạn cũng có thể thực hiện điều này trong thiết kế của mình.
Đối với các ứng dụng trong đó hệ thống dây điện là không thực tế, hãy xem xét thiết kế một tế bào tải không dây. Bằng cách tích hợp một mô-đun giao tiếp không dây, chẳng hạn như Bluetooth hoặc Wi-Fi, bạn có thể truyền dữ liệu đến hệ thống hiển thị hoặc điều khiển từ xa. Điều này đặc biệt hữu ích trong các thiết lập công nghiệp trong đó tính di động và tính linh hoạt là rất cần thiết.
Xây dựng một tế bào tải máy đo biến dạng là một dự án bổ ích nhằm nâng cao sự hiểu biết của bạn về thiết bị điện tử và hệ thống đo lường. Bằng cách làm theo các bước được nêu trong bài viết này, bạn có thể tạo một ô tải chức năng phù hợp với nhu cầu cụ thể của bạn. Hãy nhớ dành thời gian của bạn trong quá trình hiệu chuẩn để đảm bảo các phép đo chính xác. Với thực tế, bạn có thể tinh chỉnh các kỹ năng của mình và khám phá các ứng dụng nâng cao hơn của các ô tải trong các lĩnh vực khác nhau.
Máy đo biến dạng là một cảm biến đo lượng biến dạng (biến dạng) trong một vật thể, trong khi một tế bào tải là một thiết bị chuyển đổi biến dạng này thành tín hiệu điện để đo lực hoặc trọng lượng. Các tế bào tải thường sử dụng đồng hồ đo biến dạng làm yếu tố cảm biến của chúng.
Khi chọn một thước đo biến dạng, hãy xem xét các yếu tố như phạm vi tải dự kiến, độ nhạy, phạm vi nhiệt độ và vật liệu của đối tượng được đo. Đảm bảo rằng máy đo có thể chịu được các điều kiện môi trường của ứng dụng của bạn.
Có, các tế bào tải máy đo biến dạng có thể được sử dụng cho các phép đo động, nhưng hiệu suất của chúng có thể thay đổi dựa trên thiết kế và vật liệu được sử dụng. Đối với các ứng dụng tốc độ cao, đảm bảo rằng ô tải có thời gian phản hồi phù hợp và được thiết kế cho các điều kiện tải động.
Để tăng cường độ chính xác của tế bào tải của bạn, đảm bảo hiệu chuẩn phù hợp, sử dụng đồng hồ đo biến dạng chất lượng cao, giảm thiểu ảnh hưởng môi trường và xem xét thực hiện các kỹ thuật bù nhiệt độ. Ngoài ra, sử dụng nguồn cung cấp năng lượng ổn định và nhiễu lọc trong mạch đo có thể giúp cải thiện độ chính xác.
Các tế bào tải máy đo biến dạng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khác nhau, bao gồm cân cân, tự động hóa công nghiệp, đo lực trong các máy thử nghiệm, thử nghiệm ô tô và robot. Chúng rất cần thiết trong bất kỳ ứng dụng nào yêu cầu đo lực chính xác hoặc đo trọng lượng.
