Подключение тензодатчиков: Тензодатчик HX711 — подключение весов к Arduino

Подключение тензодатчиков к тензостанции ZET 017-T8, схемы

Контакты «Вход -» и «Вход +» образуют дифференциальный вход тензостанции, на который поступает сигнал с датчика (тензомоста).

Контакт «Генератор» предназначен для подачи питания на датчик со встроенного генератора тензометрической станции. Управление генератором осуществляется с помощью программы «Генератор сигналов», сигнал подается на все каналы тензостанции.
Примечание: генератор также имеет выход BNC на задней панели тензостанции.

Измерения проводятся с помощью программы «Тензометр». Для каждого канала запускается отдельный экземпляр программы. Можно запустить несколько экземпляров программы для одного измерительного канала и настроить на измерения различных параметров по соответствующим тарировочным таблицам. Все настройки производятся в окне «Параметры» программы «Тензометр». Дополнительно в программе «Диспетчер устройств» для тензостанции задается частота преобразования сигналов и названия измерительных каналов.

Сигнал на выходе тензодатчика пропорционален поданному питанию и прилагаемой нагрузке, поэтому для получения значений измеряемой величины необходимо проводить относительные измерения, т.е. учитывать питание схемы. Для этого может использоваться виртуальный канал генератора, или задействован входной канал тензостанции.

Программа «Тензометр» не только отображает текущее значение измеряемой величины, но и создает виртуальный канал, доступный для отображения на многоканальном осциллографе, самописце параметров сигналов и в других программах ZETLAB TENZO.

Схемы подключения тензорезисторов к тензостанции

На рисунках ниже рассмотрены примеры подключения тензорезиторов к тензостанции по 4-х и 6-ти проводным схемам.

Мостовая схема

Мостовая схема подключения тензорезисторов (полный мост). Для подключения к тензостанции используется 1 входной канал (4-х проводная схема подключения). Измерения проводятся относительно виртуального канала генератора.

Мостовая схема, 4-х проводное подключение к тензостанции

Мостовая схема подключения тензорезисторов (полный мост). Для подключения к тензостанции используется 2 входных канала: измерительный и опорный. Измерения проводятся относительно опорного канала.

Мостовая схема, 6-ти проводное подключение к тензостанции

Подключение нескольких тензомостов к тензостанции с использованием 1 опорного канала. Используется, когда измерительные точки находятся на небольших расстояниях.

Подключение к тензостанции нескольких тензомостов с одним опорным каналом

Полумостовая схема

Для подключения полумостовой схемы к тензостанции необходимо использовать тензорезисторы с малым ТКС для дополнения схемы до полного моста.

R1 — термокомпенсационный; R2 — измерительный; R3, R4 — постоянные с малым ТКС; R1≈R2≈R3≈R4

Модуль ввода сигналов тензодатчиков ОВЕН МВ110-224.1ТД

Напряжение питания прибора

от 90 до 245 В переменного тока (номинальное напряжение 220 В) частотой от 47 до 63 Гц

или от 20 до 60 В постоянного тока (номинальное напряжение 24 В)

Потребляемая мощность, Вт, не более

5

Количество измерительных каналов:

МВ110-224.1ТД

 

1

Разрядность АЦП, бит

24

Схема подключения мостового тензодатчика

четырех- или шестипроводная

Сопротивление тензодатчика, Ом

от 87 до 1000

Максимальная нагрузка (нескольких параллельно подключенных тензодатчиков) на один канал, Ом, не менее

87 (четыре датчика сопротивлением 350 Ом)

Номинальное напряжение питания (возбуждения)
тензодатчика  от встроенного источника постоянного тока, В

2,5 ± 5 %

Время обновления данных измерений в канале для МВ110-224.1ТД, мс, не более

– в режиме с возбуждением датчика постоянным напряжением

– в режиме с возбуждением датчика знакопеременным напряжением

 

25

190

Время установления рабочего режима (предварительный прогрев), мин, не более

20

Максимальная скорость обмена по интерфейсу RS-485, бит/с

115200

Максимальная длина кабеля типа «витая пара» для интерфейса RS-485, м, не более

1200

Протоколы связи, используемые для передачи информации

ОВЕН; ModBus-RTU;

ModBus-ASCII; DCON

Степень защиты корпуса:

– со стороны передней панели

– со стороны клеммной колодки

 

IP20

IP00

Напряжение изоляции гальванической развязки при нормальных условиях, кВ, не менее:

– между корпусом прибора и остальными цепями

– между цепью входного напряжения питания (Сеть 220В) и остальными цепями

– между цепью интерфейса RS-485 и измерительными цепями

 

3,0

3,0

0,75

Габаритные размеры прибора, мм

МВ110-224.1ТД

 

63×110×75 ±1 мм

Масса прибора, кг, не более

МВ110-224.1ТД

 

0,25

Средний срок службы, лет

8


Условия эксплуатации прибора

Прибор эксплуатируется при следующих условиях:

  • закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов;
  • температура окружающего воздуха от минус 20 до +55 °С;
  • верхний предел относительной влажности воздуха  95 % при 25 °С  и более низких температурах без конденсации влаги;
  • атмосферное давление от 86 до 106,7 кПа.

По устойчивости к климатическим воздействиям при эксплуатации прибор соответствует группе исполнения B4 по ГОСТ Р 52931-2008.

По устойчивости к воздействию атмосферного давления прибор относится к группе Р1 по ГОСТ Р 52931-2008.

По устойчивости к механическим воздействиям при эксплуатации прибор соответствует группе исполнения N1 по ГОСТ Р 52931-2008.

Установка тензометрических датчиков

Вне зависимости от варианта исполнения датчиков с металлическими тензорезисторами, общие принципы их подключения в целом одинаковы. Необходимо иметь представление об оценке сигнала с измерительного моста и принципах подключения нескольких тензодатчиков.

 

Мост Уитстона

Мост Уитстона на схемах обычно изображают в виде ромба, стороны которого называют плечами, а точки их соединения — узлами. Классический мост состоит из трех функциональных компонентов:

  • источника напряжения;

  • резисторы, которые непосредственно образуют мост;

  • регистрирующая схема.

Возможны и модификации. Так, в зависимости от числа резисторов возможны три вариации схемы — «четверть моста», «полумост» и «полный мост». При этом включать тензорезисторы в плечи можно последовательно и параллельно.

Основная задача моста Уитстона — преобразовать очень незначительные изменения сопротивления тензорезистора в выходные сигналы напряжения, которые можно было бы адекватно оценить. Вот пример. При деформации 1000 мкм/м резистор на 100 Ом изменяет свое сопротивление всего лишь на 0,2 Ом. Без мостовой схемы регистрировать столь малые изменения было бы чрезвычайно тяжело.

 

Подключение нескольких датчиков

Ситуации, когда весоизмерительное оборудование требует применения сразу нескольких датчиков,возникают нередко. Рассмотрим, как рассчитать подключение на реальном примере.

 

Имеем резервуар, установленный на трех опорах, под каждой из которых размещен тензодатчик сопротивлением 350 Ом. Что нам нужно знать о таком подключении.

Тензометрические датчики подключаются параллельно, но необходимо соблюсти два обязательных условия:

При параллельном подключении указанных датчиков сопротивление составит 350/3=117 Ом. Тогда при условии, что напряжение источника питания составляет  10 В, сила тока окажется порядка 85 мA. При параллельном подключении общая нагрузка суммируется, а выходной сигнал сохранится. Что это значит. Если каждый датчик имеет диапазон измерения 200 Н, то в приведенной схеме он увеличится втрое, тогда как общая чувствительность останется прежней.

 

О чем нужно помнить при сборке весовых систем

  • Не поднимайте тензодатчик за кабель.

  • Исключите ударное воздействие на датчик.

  • Сварочные работы должны быть выполнены до установки датчиков, поскольку сварочный ток может вывести их из строя.

  • Поверхность установки должна быть плоской и выверенной по уровню.

  • Положение датчика определяется инструкцией и маркировкой.

  • Над тензодатчиком следует выполнить обходную перемычку из гибкого медного провода. Минимальное сечение последнего должно составлять 10 мм2.

  • Необходимо использовать гибкие соединения для всех линий подачи.

  • Датчики силы подключаются параллельно, но при этом не следует уменьшать длину кабелей.

  • Кабели датчиков должны проходить отдельно от любых силовых кабелей.

  • Для дополнительной герметизации коробок можно использовать силикон.

  • Для снижения влияния температур можно использовать металлический колпак,  защищающий тензодатчик от влияния солнца, ветра и других атмосферных факторов.

Помните, что перед началом измерений датчик должен прогреться на протяжении минимум 10 минут.

 

Тензодатчики для весов – выбираем правильно

  1. Сфера применения
  2. Какие измерения можно произвести
  3. Как подобрать подходящий тензодатчик
  4. Какие отличия данных тензодатчиков для весов
  5. Подключение тензодатчика

Основным и главным компонентом сверхточного весового оборудования является тензодатчик для весов. Сам же тензометрический датчик – это электромеханический прибор несложной конструкции. С его помощью деформация регистрирующего механического устройства преобразуется в электрический сигнал. Сфера применения прибора широкая: от домашних напольных весов до балочных весовых регистраторов, которые применяются для определения весовой нагрузки в мостовых, платформенных сооружениях. Еще тензорезистор, установленный в тензодатчиках, мы можем увидеть в таких областях нашей жизни:

  • электронные весы в супермаркетах, продуктовых лавках;
  • на предприятиях для измерения веса крупногабаритного груза;
  • взвешивание авто на строительных площадках;
  • высокотемпературные датчики на металлургических и других мощностях;
  • измерительные датчики, способные работать в химически агрессивной среде и многие другие.

Тензорезистор – основа тензометрических датчиков. Он закреплен на упругой конструкции.


Какие измерения можно произвести с помощью тензодатчика? Каждый тип производит свои измерения. В частности это могут быть:

  • измерение силовой нагрузки;
  • измерение веса или оказываемого давления;
  • определение силы ускорения;
  • определение значений крутящего момента и перемещения;
  • измерение величины сжатия или растяжения.

На сегодня есть много производителей тензометрических датчиков для весов. Чтобы сориентироваться в разнообразии товаров, проведем краткий обзор брендов. Интернет-магазин dobus.ru предлагает продукцию таких известных компаний:

Как подобрать подходящий тензодатчик

Тензодатчик используется для решения различных проблем. Но все они обладают следующими позитивными свойствами:

  • измерения выполняются предельно точно;
  • можно измерить статическое и динамическое напряжение без искажения показаний. В данном случае это особенно актуально при работе датчика в транспорте или же во время экстремальных условий окружающей среды;
  • компактность устройства дает возможность его применения в самых разных измерительных приборах.

Если вам нужны тензодатчики для весов, то критерии подбора следующие.

  • определитесь, как будет размещаться датчик в вашем случае, будет он один или несколько и т.п.;
  • продумайте, какова будет предельная удельная нагрузка, она не должна превысить НПВ прибора;
  • необходимо различать понятия дискретности отсчета и цену поверочного деления системы. Дополнительную информацию о правильном подборе устройства можно получить у компетентных сотрудников интернет-магазина dobus.ru. Пока же сделаем краткий обзор тензодатчиков для весов, имеющихся в продаже на сайте.

Производитель тензометрических датчиков KELI (КЕЛИ). Материал, используемый в приборах – алюминий, сталь и др., но обязательно это высококачественные изделия, прошедшие все необходимые степени проверки. Область применения – торговая деятельность, продажа оптом и в розницу. Особенность продукции бренда:

  • стойкость к эрозионным процессам;
  • огнеустойчивость;
  • стойкость к повреждениям, ударам;
  • защита от взрывов и пр.

Теперь рассмотрим товары ТМ CAS. Он применяется для обустройства электронных весов различных моделей и разновидностей.


Какие отличия данных тензодатчиков для весов

Можно назвать такие отличительные качества тензодатчиков для весов:

  • точность измерений максимально высокая;
  • диапазон измерений расширен;
  • прибор одинаково хорошо работает в неблагоприятных погодных и других условиях окружающей среды;
  • корпус герметичен, благодаря чему внутренность инструмента не подвержена воздействию влаги, попаданию пылевых частичек.
  • компактность;
  • легко использовать, подключение данных тензодатчиков производится легко и без усилий;
  • может использоваться на высокотехнологичных производствах.

Не менее известным производителем является отечественный бренд Zemic.

В чем преимущества продукции фирмы? Перечислим приоритеты выбора продукции Zemic.

  • точность показаний повышена;
  • большая степень надежности и стойкости к неблагоприятным окружающим условиям;
  • стойкость к износу;
  • удлиненный срок эксплуатации приборов.

Компания выпускает датчики различных модификаций с целью обеспечения клиентов всеми необходимыми видами данной продукции под их потребности.

    

Как осуществить подключение тензодатчиков самостоятельно? Во-первых, нужна соответствующая схема. Покупаете прибор, учитывая при этом, сколько вам понадобится кабеля. Далее необходимо узнать, насколько успешно состоялось соединение. Проверяем контакты и петли для заземления. Чтобы произвести установку, необходим экранированный кабель. Потом по тому же принципу осуществляется подключение преобразователя в дозатор. Если преобразователь не выдержал усилие и пришел в негодность, не производите ремонтные работы самостоятельно.

Подключение тензодатчика – довольно простой процесс. Но если оно произошло неправильно, то может пострадать точность измерений прибора или система будет работать некорректно. Поэтому следует довольно внимательно отнестись к данному вопросу.

Тензометрические датчики (Тензодатчики). Виды и работа. Устройство

На многих предприятиях существует необходимость для измерения различных параметров, изменения состояния деталей, различных конструкций. Для решения этих задач используются тензометрические датчики. Они преобразовывают величину деформации в электрический сигнал. Это получается за счет уменьшения или увеличения сопротивления датчика во время деформации, нарушения геометрии формы датчика от сжатия или растяжения. В результате определяется значение деформации.

Резистивный преобразователь, является главной составной частью высокоточных устройств и приборов. Изготавливают датчик из чувствительного тензорезистора, представляющего собой тонкую алюминиевую проволоку или фольгу. Резистор в результате деформации изменяет свое сопротивление, подает сигнал на индикатор.

Виды

В разных отраслях промышленности используется множество видов тензометрических датчиков:

  • Приборы, измеряющие силу и нагрузку.
  • Контроль давления.
  • Измерители ускорения.
  • Измерители перемещения.
  • Датчики контроля момента для станков, моторов автомобилей.

Модели датчиков разнообразны, но чаще всего используется датчик определения веса, который изготавливается в различных вариантах: шайбовый, бочковой, S-образный. Исходя из назначения подбирается необходимое исполнение.

Тензометрические датчики имеют классификацию, как по форме, так и по особенностям конструкции, которая зависит от вида чувствительного элемента.

Применяются следующие виды датчиков:

  • Из фольги.
  • Пленочные.
  • Из проволоки.
Датчик из фольги

Применяется в виде наклеивания на поверхность. Конструкция датчика состоит из фольговой ленты 12 мкм. Частично пленка плотная, остальная часть решетчатая. Эта конструкция отличительна тем, что к ней можно припаять вспомогательные контакты. Такие датчики легко используются при низких температурах.

Пленочные датчики

изготовлены по аналогии с фольговыми, кроме материала. Такие виды производятся из тензочувствительных пленок, имеющих специальное напыление, повышающее чувствительность датчика. Эти измерители удобно применять для контроля динамической нагрузки. Пленки изготавливаются из германия, висмута, титана.

Проволочный вариант

датчика может измерить точную нагрузку от сотых частей грамма до тонн. Они называются одноточечные, так как измерение происходит не на площади, а в одной точке, в отличие от датчиков из фольги и пленки. Проволочными датчиками можно контролировать растяжение и сжатие.

Принцип действия тензодатчиков

Тензометрические датчики представляет собой конструкцию из тензорезистора, имеющего контакт на панели. Она соприкасается с телом для измерения. Принципиальная схема действия датчика заключается в действии на чувствительный элемент исследуемой детали. Для подключения датчика к питанию используются электроотводы, соединенные с чувствительной пластиной.

В контактах существует постоянное напряжение. На тензодатчик кладется деталь через подложку. Вес детали разрывает цепь путем деформации. Деформация видоизменяется в сигнал тока.

Мост измерения тензодатчика дает возможность измерить минимальные нагрузки, расширяя этим применяемость прибора. Схема подключения мостом датчика основывается на законе Ома. Если сопротивления равны, то проходящий ток будет одинаковым. Действие снаружи обрело название «внешний фактор», изменение сигнала – «внутренний фактор». Тогда можно сказать, что принцип работы датчика заключается в определении внешнего фактора с помощью внутреннего.

В быту тензометрические датчики работают в весах. Тензорезисторы подключены с поверхностью работы весов. Подключение к питанию весов осуществляется через батареи.

Этот контрольный прибор имеет высокую точность. Погрешность чувствительных элементов составляет менее 0,02%, это высокий показатель. Существуют приборы с чувствительностью гораздо выше этого. Их работа основана на контроле действия силы. Значение силы давления прямопропорционально преобразованному сигналу тензодатчика.

Принцип действия датчиков силы

Датчики силы, другими словами динамометры входят в состав приборов, измеряющих вес. Их отсутствие делает невозможным работу системы по автоматизированию техпроцессов на производстве. Они используются в сельском хозяйстве, строительстве, металлургии.

Работа основывается на изменении деформации в сигнал. В действии происходит много разных явлений, которые обусловили несколько типов тензодатчиков:
  • Тактильные.
  • Резистивные.
  • Пьезорезонансные.
  • Пьезоэлектрические.
  • Магнитные.
  • Емкостные.
Тактильные датчики

Этот тип датчиков самый новый, появился после возникновения робототехники. Тактильные датчики делятся на: датчики усилия, касания, проскальзывания. Первые два определяют силу и отличаются сигналом. От других они отличаются небольшой толщиной из-за применения специальных материалов, обладающих прочностью, эластичностью, гибкостью.

Конструкция состоит из 2-х пластин(1 и 2). Между ними находится прокладка (3) с ячейками из изоляционного материала. Один провод соединен с верхней, второй с нижней пластиной. При воздействии силы на верхнюю пластину она прогибается и замыкается с нижней. Падение напряжения на резисторе является сигналом выхода.

Резистивный тензодатчик

Это широко применяемый вид датчиков, так как интервал усилий работы составляет от 5 Н до 5 МН, используются для разных нагрузок. Преимуществом его стала линейность сигнала выхода. Рабочий элемент – тензорезистор, состоящий из проволоки на гибкой подложке.


1 — Подложка
2 — Чувствительный элемент
3 — Контакты

Датчик приклеивают к измеряемому предмету. Под действием деформации изменяется сопротивление резистора, а соответственно подающего сигнала.

Пьезорезонансный тензодатчик

В этом типе датчиков применяются два эффекта: обратный и прямой. Элемент чувствительности датчика – резонатор. Пьезоэффект обратный обуславливается напряжением, которое вызывает заряды, это называется прямым пьезоэффектом.

Колебания резонатора вызывают резонансные колебания. Пьезорезонансные датчики подключаются по разным схемам. На рисунке изображена схема с генератором частоты и фильтра резонанса. Сила действует на резонатор, изменяет настройки частоты фильтра, от которых зависит напряжение выхода.

Пьезоэлектрические тензометрические датчики

Работа заключается на основе прямого пьезоэффекта. Им обладают такие материалы: кристаллы титаната бария, турмалина, кварца. Они химически устойчивы, имеют высокую прочность, их свойства мало зависят от окружающей температуры.

Суть эффекта состоит в действии силы на материал. Возникают заряды разной полярности, величина которых зависит от силы. Датчик состоит из корпуса, двух пьезопластин, выводов. При воздействии силы пластины сжимаются, возникает напряжение, поступающее на усилитель сигнала.

Такие тензометрические датчики используются для контроля динамических сил.

Магнитные тензометрические датчики

Магнитострикция является основным явлением для работы датчиков этого типа. Такой эффект меняет геометрию размеров в магнитном поле. Изменение геометрии изменяет магнитные свойства, что называется магнитоупругого эффекта. При снятии усилия свойства тела возвращаются.

Это определяется изменением расположения атомов в решетке кристаллов в магнитном поле или под действием силы. В нашем варианте катушка индуктивности расположена на ферромагнитном сердечнике. От силы сердечник деформируется, получая состояние напряженности.

Изменение сердечника дает изменение его проницаемости, а, следовательно, изменяется магнитное сопротивление и индуктивность катушки.

Широко применяемыми стали датчики с двумя катушками. Первичная – запитана генератором, во вторичной образуется ЭДС. Во время деформации магнитная проницаемость меняется. В результате меняется ЭДС 2-й обмотки.

Емкостные датчики

Это параметрический тип датчиков, представляющий собой конденсатор. Чем больше площадь пластин, тем больше емкость. А чем больше промежуток между пластинами, тем меньше емкость.

Это свойство применяют для конструкции емкостных датчиков. Чтобы было удобно пользоваться измерениями, емкость преобразуют в ток. Для этого пользуются разными схемами подключения.

Обычно применяют вариант со сжатием диэлектрика между пластинами.

Преимущества тензометрических датчиков
  • Повышенная точность измерения.
  • Сочетаются с измерениями напряжений, не имеют искажений данных измерения. Это удобство незаменимо при применении датчиков на транспорте или в критических ситуациях и условиях.
  • Малые размеры дают возможность применять их в любых измерениях.

К недостаткам тензометрических датчиковможно отнести снижение чувствительности при резких изменениях температуры. Для получения точных результатов рекомендуется делать контроль измерения при комнатной температуре.

Подключение тензодатчиков

Подключить тензометрические датчики можно легко самому, используя схему. Перед приобретением тензодатчиков определите длину кабеля подключения. Если короткий кабель наращивать в длину, то точность измерения индикатором будет значительно меньше. Оптимизацию этого параметра можно произвести контроллером SE 01, который действует вместо усилителя.

Если в конструкции весов применяются разные индикаторы, то их соединяют по параллельной схеме с помощью специальных коробок. Проводники датчиков обязательно заземляются, независимо от вида питания. Установка заземления производится в общей одной точке. Для этих целей применяется коробка для разветвления.

Далее проверяется правильность подключения по схеме датчиков, надежность контактов и заземления. Монтаж прибора осуществляется экранированным кабелем. Он заглушает помехи, вспомогательные модули при его использовании не нужны. По подобию подсоединяется преобразователь в дозатор.

Похожие темы:

Тензометрические измерительные преобразователи и индикаторы

Измерительный усилитель MV128

Измерительный усилитель MV128 со встроенным стрелочным индикатором и простым обслуживанием особенно подходит для построения независимой измерительной цепи, так как для работы усилителя с сенсором не нужны никакие внешние компоненты. Все составные элементы многокаскадного усилителя, включая регулятор напряжения для питания тензодатчиков, расположены на одной печатной плате. Начальная нагрузка (например, вес вальцов) компенсируется при помощи двух потенциометров нулевого значения. Требуемый коэффициент усиления устанавливается двумя дополнительными (грубой и точной подстройки) потенциометрами. В стандартном варианте (опция U) усилитель имеет два выхода по напряжению. В опциях C и N на любой из этих выходов может быть подключен токовый выход. Подключение питания выполнено с защитой от переполюсовки. Выходы гальванически развязаны от цепи питания.

  • Компактная форма, идеально для дооснащения или целей тестирования
  • 1 измерительный канал с возможностью параллельного подключения 2 тензодатчиков
  • 2 выхода по напряжению и 1 выход по току
  • Встроенное питание тензодатчиков и индикация значения силы (в % от номинального усилия)
  • Напряжение питания 24 В постоянного тока
  • Гальваническая развязка цепи питания от выходов
Технические характеристики
Питание тензодатчика
Напряжение постоянного тока [В]10
Макс. потребляемый ток [мА]60, 160
Напряжение компенсации дрейфа нуля [мВ]-25…0…+25
Общее усиление
Диапазон регулирования [В/В]400…3200
Стандартная заводская настройка [В/В]667
Выходные сигналы по напряжению
Напряжение V2, V3 [В]-10…0…+10
Мин. сопротивление нагрузки для V2[кОм]5
Мин. сопротивление нагрузки для V3 [кОм]
Время нарастания сигнала (10…90%) [мс]V2 (прямое) — 5 мс; V3 (отфильтрованное) — 2 с
Выходной сигнал по току
Ток [мА]4…20 мА, 0…20 мА
Макс. сопротивление нагрузки [Ом]700
Питание усилителя
Напряжение питания постоянного тока [В]24 ± 10%
Потребляемый ток [мА]90
Класс защитыIP50
Температура окружающей среды [°C]0…+60
Сечение жил кабеля для подключенияAWG 26-16

Документация на сайте производителя:

на английском языке >>     на немецком языке >>

Предварительный усилитель PAM2

Достаточно часто, в промышленных сооружениях расстояния между датчиком силы и шкафом управления бывают настолько велики, что превышают допустимую длину кабеля. Для таких случаев применения особенно подходит предварительный усилитель PAM, стократно повышающий незначительный уровень сигнала тензодатчика и, благодаря своему низкому выходному сопротивлению, значительно снижающий его помехочувствительность.

  • Комбинируется с измерительными усилителями AME, DCM, DCX и DMA
  • Стократное усиление сигналов тензодатчиков
  • 1 или 2 канала
  • Встроенное питание тензодатчиков напряжением 5 или 10 В
Технические характеристики
Питание тензодатчика
Напряжение постоянного тока [В]5, 10
Макс. потребляемый ток [мА]160
Дифференциальные входы
Номинальное напряжение [мВ]± 20; макс. ± 40
Коэффициент усиления100
Выходные сигналы по напряжению
Применяется в комбинации с измерительными усилителями AME, DCM, DCX и DMA
Мин. сопротивление нагрузки [кОм]10
Питание усилителя
Напряжение питания постоянного тока [В]24 ± 10%
Потребляемый ток [мА]50
Класс защитыIP65
Температура окружающей среды [°C]0…+60
Сечение жил кабеля для подключенияAWG 26-16

Документация на сайте производителя:

на английском языке >>     на немецком языке >>


Кабельный усилитель CA

Тензометрические силоизмерительные датчики с «усилителем в кабеле» без дополнительных внешних устройств формируют стандартизированные сигналы для дальнейшего использования в управлении производственными машинами и установками. Усилитель (особенно с токовым выходом), расположенный в непосредственной близости от датчика, обеспечивает помехозащитное усиление и передачу сигнала. В принципе, любой датчик из программы HAEHNE может поставляться в комплекте с кабельным усилителем, который выпускается в двух исполнениях: CA-AU с выходом ± 10 В и CA-AC с выходом 4…20 мА. Усилитель оснащен крепежным хомутом, а также закрепленными с двух сторон отрезками кабеля длиной 1 м для подключения к датчику и 4 м для подключения к потребителю усиленного сигнала.

  • Незначительный занимаемый объем
  • Очень хорошие показатели электромагнитной совместимости
  • Минимальные затраты на подключение
  • Корпус из нержавеющей стали
Технические характеристики
CA-AUCA-AC
Питание тензодатчика
Напряжение постоянного тока [В]4,9…5,1 (норм. 5)
Мин. номинальное сопротивление мостовой схемы [Ом]350
Макс. номинальное сопротивление мостовой схемы [Ом]5000
Номинальное значение выходного сигнала датчика [мВ/В]0,5…150
Выход сигнала
Напряжение [В]± 10
Мин. сопротивление нагрузки [кОм]5
Ток [мА]4…20
Макс. сопротивление нагрузки [кОм]1
Ширина полосы пропускания [кГц]до 1
Питание усилителя
Напряжение [В]14…27 (норм. 24)
Потребляемый ток [мА]8 + ток потребления датчика
Нелинейность [%]< 0,02
Температурный дрейф
Нулевая точкаМакс. 25 (норм. 9)
Усиление [ppm/°C]Макс. 64 (норм. 25)
Температурный диапазон [°C]-40…+85
Класс защитыIP67

Щитовые измерительные преобразователи

Измерительный усилитель AME2

Измерительный усилитель AME2 предназначен для преобразования слабых сигналов тензодатчиков в нормированные сигналы тока или напряжения. Компактное исполнение усилителя AME2 позволяет его использование в тесном пространстве, в т.ч. в коммутационных шкафах. Для установки точки нуля и коэффициента усиления AME оснащен двумя (для грубой и точной подстройки) потенциометрами с 22 оборотами каждый. Наряду с выходом по напряжению с быстрым временем реакции имеется также «приглушенный» выход, который может использоваться, например, для подключения индикации. Характеристика фильтра (время нарастания сигнала) между 50 мс и 2 сек. может регулироваться потенциометром. Опции C и N предусматривают наличие токового выхода, характеристика фильтра которого соответствует «быстрому» выходу по напряжению. В вариантах опций CD и ND выход работает через фильтр с регулируемой скоростью (50 мс — 2 сек) нарастания сигнала. Подключение вспомогательной энергии имеет защиту от переполярности. Выходы усилителя гальванически развязаны от проводов питания. Конструкция зажимов делает возможным простое подсоединение проводов и упрощенный поиск неисправностей.

  • Выход с бесступенчатой регулировкой характеристики нарастания сигнала
  • Гальваническая развязка
  • Штекерная клеммная колодка
  • Удобство установки параметров усилителя с лицевой панели прибора
Технические характеристики
Питание тензодатчиков
Напряжение постоянного тока [В]10
Макс. потребляемый ток [мА]60, 160
Напряжение компенсации дрейфа нуля [мВ]-25…0…+25
Общее усиление
Диапазон регулирования [В/В]400…3200
Стандартная заводская настройка [В/В]667
Выходные сигналы по напряжению
Напряжение V2, V3 [В]-10…0…+10
Мин. сопротивление нагрузки [кОм]5
Время нарастания сигнала (10…90%) [мс]V2 (прямое) — 2 мс; V3 (отфильтрованное) -50 мс…2 с
Выходной сигнал по току
Ток [мА]4…20 мА, 0…20 мА
Макс. сопротивление нагрузки [Ом]600
Питание усилителя
Напряжение питания постоянного тока [В]24 ± 15%
Потребляемый ток [мА]75
Нелинейность [%]≤ 1
Температурный дрейф [ppm/°C]25
Температурный диапазон [°C]0…60
Класс защитыIP20
Сечение жил кабеля для подключенияAWG 26-16

Документация на сайте производителя:

на английском языке >>     на немецком языке >>


Измерительный усилитель DMA3

Устройство DMA2 было снято с производства, но его можно полностью заменить улучшенной версией DMA3. Устройства одинаковой конструкции. По сравнению с усилителем DMA2, новый DMA3 обладает большим диапазоном для общего усиления и более быстрым временем нарастания сигнала

Цифровой усилитель DMA3 предназначен для работы с датчиками усилий и, в первую очередь, с датчиками натяжения ленты, использующими для измерения полную тензометрическую мостовую схему. Усилитель рассчитан на размещение в шкафу управления или на DIN-рейке, либо непосредственно на монтажной панели и сочетает в себе преимущества как аналоговой, так и цифровой техники: быстродействующее и плавное, без скачков, преобразование сопровождается микроконтроллерным управлением автоматической корректировкой нуля и вычислением калибровочных значений. Усилитель позволяет производителям различного рода оборудования значительно упростить его внедрение и обслуживание за счет возможности предварительного ввода установок, использования блоков подключения с зажимными клеммами, а также индикации текущих измеренных усилий как в абсолютном выражении, так и в процентах от номинального значения.

  • Индикация текущих значений и параметров установки
  • Простое обслуживание при помощи кнопочной панели управления
  • Калибровка сигнала и установка нуля в соответствующих опциях меню
  • Два выходных сигнала по напряжению(фильтрованный и нефильтрованный) и один по току
  • Индикация текущих измеренных усилий как в абсолютном выражении, так и в процентах от номинального значения
  • Хранение пиковых значений
  • Гальваническая развязка выходных сигналов от источника питания
Комплект поставки

В комплект поставки входит электронный блок в стандартном корпусе с опционально формируемым набором выходных сигналов и напряжения питания. В случае применения усилителя во взрывоопасной зоне дополнительно поставляются специальные кожухи — так называемые барьеры безопасности.

Технические характеристики

Питание мостовой измерительной схемы
Стандартное напряжение V₄ [В]10
Опциональное (J) напряжение [В]5
Стандартный ток [мА]60
Опциональный (F) ток [мА]160
Напряжение компенсации дрейфа нуля
Относительно напряжения питания [мВ]— 25 … 0 … + 25
Полное усиление
Диапазон [В/В]250 … 4000
Заводская установка
при 1,5 мВ [В/В]667
при 1 мВ [В/В]1000
при 0,75 мВ [В/В]1333
Выходные сигналы
Прямой выход по напряжению V₂ [В]-10 … 0 … + 10
Фильтрованный выход по напряжению V3 [В]-10 … 0 … + 10
Мин. сопротивление нагрузки [кОм]5
Время нарастания сигнала от 10 до 90%
V₂ прямое1 мс
V₃ фильтрованное2 с
Ток I₁ [мА]:
Опция C4 … 20
Опция N0 … 20
Макс. сопротивление нагрузки [Ом]600
Параметры питания усилителя*
Напряжение постоянного тока V₅ [В]24 V DC, 9-36 V
Потребление тока[мА]90
Класс защитыIP20
Температура окружающей среды [°C]0 … 60
Сечение подключаемых проводовAWG 22-12(4 мм²)
* — Цепь питания напряжением V₅ должна быть заземлена. Максимальный ток в цепи не должен превышать 10 А.
 Конструкция

— Габариты [мм]: 75x55x110
— Панель управления: Четыре кнопки: МЕНЮ; ВВЕРХ; ВНИЗ; УСТАНОВКА
— Внешнее подключение**: Четыре съемных блока с пятью зажимными клеммами на каждом
— Корпус cо встроенным жидкокристаллическим дисплеем для размещения на несущих шинах по нормам DIN
** — Съемные штепсельные блоки позволяют заранее подготовить соединительные жгуты.

Документация на сайте производителя:

на английском языке >>     на немецком языке >>


Модульный цифровой усилитель DCX

Многофункциональный цифровой усилитель DCX принадлежит к новому поколению измерительных усилителей фирмы Haehne и соответствует наивысшим требованиям. Благодаря модульному исполнению, усилитель может быть гибко сконфигурирован под специфичные, обусловленные условиями применения требования потребителя путем комбинирования наборов отдельных модулей с различного рода дополнительными элементами. Такая агрегатная конструкция обеспечивает получение потребителем только необходимых ему компонентов, гарантируя, тем самым, оптимальное соотношение между стоимостью и предоставляемыми возможностями. Простая конфигурационная схема облегчает выбор опций для формирования специфицированного заказа. Усилитель оснащен дисплеем с сенсорной панелью, предоставляющей возможность комфортабельного контроля и обслуживания. Альтернативным вариантом параметризации является взаимодействие с усилителем по интерфейсу USB. Эти широкие возможности позволяют применять усилитель DCX практически для всех, даже наиболее сложных, приложений техники измерения усилий.

  • индивидуально конфигурируемый усилительный/регулирующий блок
  • свободно формируемый набор измерительных каналов, выходных сигналов и интерфейсов сопряжения
  • аналого-цифровое преобразование с разрешением 24 бит
  • цикл опроса 0,52 мс
  • цифро-аналоговое преобразование с разрешением 16 бит
  • удобное обслуживание при помощи сенсорной дисплейной клавиатуры
  • возможность конфигурации выполняемых функций по интерфейсу USB
Дополнительно конфигурируемые функции
  • выбор количества каналов из ряда 0 … 8
  • усиление с внешней корректировкой нуля в контурах контроля предельных усилий, контроля усилий прижима, коррекции угла натяжения ленты, обработки сигналов двухкоординатных датчиков
  • регулирование в соответствии с различными законами регулирования
  • суммирование сигналов различного уровня
Комплект поставки

В комплект поставки входит электронный блок в соответствии с индивидуальной спецификацией по таблице формирования заказа и клеммный блок.


Цифровой индикатор PM

Универсальный цифровой индикатор PM для измерения напряжения в пределах ± 10 В. Установка номинальной величины (например, значения силы) производится с помощью предусмотренного на платине регулятора. При входящем сигнале 10 В значение может быть разбито в области от 0 до 1999. Выбор точности (количество нулей после запятой) осуществляется с помощью перемычек позади переднего стекла-фильтра. Подходит для встраивания в переднюю панель управления. Возможность работы устройства в широком диапазоне напряжения питания обеспечивает прибору высокую универсальность.

  • Жидкокристаллическая индикация
  • Автоматическая установка нуля
  • Гальваническое разделение между напряжением питания и входящим измеряемым сигналом
  • Свободно выставляемые показания с помощью регулятора
  • Устанавливаемая запятая
  • Высокая степень защиты — IP65
Технические характеристики
Аналоговый вход
Номинальное входное напряжение постоянного тока [В]± 10
Диапазоны измерения входного напряжения-199,9…0…199,9 мВ;
-1,999…0…1,999 В;
-19,99…0…19,99 В;
-199,9…0…199,9 В;
Максимальное входное напряжение постоянного тока при диапазоне 199,9 мВ [В]75
Максимальное входное напряжение постоянного тока при остальных диапазонах [В]300
Входное сопротивление [МОм]1
Точность
Разрешение3 1/2 разряда; число ± 1999
Погрешность измерения± 0,1 %; ± 1 знак
Индикация
Высота знака ЖКИ индикатора [мм]15
Десятичная запятая3 позиции
Питание постоянным током
Напряжение [В]9…28
Макс. потребляемый ток [мА]4
Температура окружающей среды
При напряжении питания 9…26 В0…+60
При напряжении питания 26…28 В0…+50
Класс защитыIP65
Электромагнитная совместимость
Излучение помехEN 500081-2
ПомехоустойчивостьEN 500082-2
Вес [г]100

Документация на сайте производителя:
на данный момент не поставляется
на английском языке >>     на немецком языке >>


Юстировочное устройство J-Box

Юстировочное устройство J-Box предназначено для подключения сенсоров не имеющих собственных установочных сопротивлений и рассчитано для работы в комплекте с измерительными усилителями. Устройство служит для юстировки датчиков как в повышенном температурном диапазоне, так и во взрывоопасных областях. J-Box содержит необходимые сопротивления для регулировки точки нуля и чувствительности. Устройство рассчитано для установки в распределительные шкафы и крепится непосредственно на несущую шину DIN.

  • Для работы с датчиками силы из программы HAEHNE, не имеющими подстроечных сопротивлений, например, для работы в условиях взрывоопасных сред
  • Встраивается в распредшкафы для коммутации сигналов искробезопасных электрических цепей
Технические характреристики

V1Выходной сигнал по напряжению от тензометрических полномостовых измерительных схем датчиков
V4Питание тензометрических полномостовых измерительных схем датчиков
Стандартный класс защитыIP20
Температура окружающей среды [°C]0…+60
Взрывозащита по ATEXГруппа II (2) G

Обзорный проспект на русском языке >>


Tензометрические многофункциональные преобразователи

Цифровой контроллер DCM

Модуль DCM представляет собой цифровой многофункциональный усилитель для двух тензометрических датчиков с последующей дальнейшей обработкой их сигналов и предназначен для решения широкого круга задач в измерении и регулировании сил сжатия и растяжения (например, в качестве регулятора натяжения или угла намотки ленты). Произвольно конфигурируемые входные и выходные каналы обеспечивают ввод значений параметров технологического процесса и вывод управляющих воздействий. Модуль подлежит установке в шкафу управления с креплением на DIN-рейке или монтажной плате. Опционально существует исполнение для установки в вырезе панели щита управления. Прибор может использоваться как: двухканальный усилитель; усилитель с возможностью внешней коррекции нулевой точки, контроля предельных усилий, контроля усилий нажима, угловой коррекции, обработки сигналов двухкоординатных (XY) датчиков силы; регулятор с различными режимами регулирования; сумматор нескольких сигналов.

  • Два независимых измерительных усилителя
  • 6 аналоговых входов (± 10 В)
  • 4 аналоговых выхода с разрешением 16 бит
  • 2 релейных выхода с коротким временем срабатывания (макс. 1 мс)
  • Низкая длительность цикла для скоростных приложений (520 мкс)
  • Гибкая конфигурация входов и выходов
  • 8-разрядная цифровая индикация
  • Гальваническая развязка выходных сигналов от цепи питания

Технические характеристики усилителя
Питание тензодатчиков
Напряжение постоянного тока [В]5, 10
Макс. потребляемый ток [мА]160
Компенсация дрейфа нуляВо всем диапазоне входных напряжений
Общее усиление
Диапазон регулирования [В/В]100…30000
Стандартная заводская настройка [В/В]667
Выходные сигналы
Напряжение [В]-10…0…+10
Мин. сопротивление нагрузки [кОм]5
Время нарастания сигнала (10…90%) [мс]1,5…9999
Технические характеристики преобразователя напряжение / ток
Входное напряжение [В]0…+10
Выходной ток [мА]4…20
Макс. сопротивление нагрузки [Ом]600
Технические характеристики регулятора
Входы сигналов
6 входов по напряжению [В]-10…0…+10
4 цифровых входа через оптопары [В]24 DC
Выходы сигналов
4 выхода по напряжению [В]-10…0…+10
Мин. сопротивление нагрузки [кОм]5
Опорное напряжение [В]10 ± 0,02%
2 цифровых выходаГерконовые реле с одним нормально открытым контактом
Температура окружающей среды [°C]0…60
Сечение жил кабеля для подключенияAWG 22-12
Стандартный класс защитыIP20
Напряжение питания постоянного тока [В]24 ± 10%
Потребляемый ток [мА]200

Усилитель — регулятор MAC

MAC встраивается там, где необходимо с минимальными приборозатратами реализовать регулируемый контур с тензодатчиками (например, прибор измерения натяжения ленты). MAC оптимально подходит для работы в распределительных шкафах и может устанавливаться на DIN-шину или монтироваться непосредственно на монтажную плату. Электроника прибора состоит из усилителя и регулятора. Усилитель запитывает тензодатчики и обрабатывает поступающие от них сигналы. На выходе усилителя в распоряжении пользователя имеются два аналоговых (по напряжению) выхода с программируемыми фильтрами. Независимо работающая схема для токового выхода может выборочно подключаться на сильно или слабо «приглушенный» выход по напряжению. Внешнее подключение возможно также как конвертер сигнала — 10 В / 20 мА. В регулирующей части ПИД-компоненты могут устанавливаться каждый в отдельности и частично могут быть отключены. Подключенные сумматоры и умножители позволяют обрабатывать также и другие величины. Управляющими сигналами напряжением 24 В может быть активирована, например, блокировка регулятора и пр..

  • Измерительный усилитель с 2 входами по напряжению
  • Свободно подключаемый выход по току
  • PID-регулятор с простой установкой при помощи стрелочного потенциометра
  • Компактный стандартный корпус
  • Гальваническая развязка выходных сигналов от цепи питания

Технические характеристики усилителя
Питание тензодатчиков
Напряжение постоянного тока [В]10
Макс. потребляемый ток [мА]60, 160
Компенсация дрейфа нуля-25…0…+25 мВ (только для входов по напряжению)
Общее усиление
Диапазон регулирования [В/В]400…3200
Стандартная заводская настройка [В/В]667
Выходные сигналы
Напряжение [В]-10…0…+10
Мин. сопротивление нагрузки [кОм]5
Время нарастания сигнала (10…90%) [мс]Фильтр 1: 7…145; фильтр 2: 130мс…4,8 c
Технические характеристики преобразователя напряжение / ток
Входное напряжение [В]0…+10
Выходной ток [мА]4…20; 0…20
Макс. сопротивление нагрузки [Ом]600
Технические характеристики регулятора
Входы сигналов
6 входов по напряжению [В]
4 дискретных управляющих входа [В]24 DC с общей клеммой COM
Выходы сигналов
1 выход по напряжению [В]-10…0…+10
Мин. сопротивление нагрузки [кОм]5
Опорное напряжение [В]10 ± 0,5%
Температура окружающей среды [°C]0…+60
Сечение жил кабеля для подключенияAWG 22-12
Стандартный класс защитыIP20
Напряжение питания постоянного тока [В]24 ± 10%
Потребляемый ток [мА]150

Модульная усилительная система MVX

Каждый из многочисленных случаев применения силоизмерительной техники устанавливает свои критерии в части усиления и преобразования сигналов тензодатчиков. Появлением своей модульной усилительной системы MVX предлагает HAEHNE индивидуальный ответ на непрерывно возрастающие запросы в области обработки сигналов. Система разработана с учетом многолетнего опыта и результатов анализа требований из многих, сильно отличающихся друг от друга, отраслей. Каждому потребителю предоставляется возможность по 10 различным характеристикам скомпоновать свой, индивидуальный измерительный усилитель.

  • Индивидуально конфигурируемые варианты усилителя
  • Решения как для общераспространенных, так и сложных задач усиления и преобразования сигналов
  • Многопрофильное использование

Документация на сайте производителя:

на английском языке >>     на немецком языке >>

Обзорный проспект на русском языке >>


Тензометрические измерительные преобразователи с полевыми шинами

ОВЕН Модули аналогового ввода сигналов тензодатчиков (с интерфейсом RS-485) МВ110

Модули предназначены для измерения сигналов мостовых тензометрических датчиков, преобразования данных измерений в значение физической величины и передачи результатов измерения в сеть RS-485.

Интерфейс

RS-485

Поддерживаемые протоколы

Modbus RTU

Modbus ASCII

ОВЕН

DCON

Скорость обмена по RS-485

2400…115200 бит/с

Особенности

  • Автоматическое определение протокола
  • Съемные клеммники с невыпадающими винтами
  • Универсальное питание (=24 В или ~230 В)
  • Обновление встроенного программного обеспечения по RS-485
  • Поддержка облачного сервиса OwenCloud (при использовании сетевого шлюза ПМ210)

Конфигурирование

Конфигурирование модулей Мx110 осуществляется на ПК через адаптер интерфейса RS-485/RS-232 или RS-485/USB (например, ОВЕН АСЗ-М или ОВЕН АС4, соответственно) с помощью программы «Конфигуратор М110», входящей в комплект поставки.

Схемы подключения

МВ110-224.1ТД

МВ110-224.4ТД

Общий чертеж

Схема подключения к прибору внешних устройств с применением четырехпроводной схемы подключения к датчику и использованием заземления

Схема подключения к прибору внешних устройств с применением шестипроводной схемы подключения к датчику и без использования заземления

Диагностика тензодатчиков — датчики четвертой группы

Нас часто просят дать советы по поиску неисправностей, поэтому я составил простое руководство по поиску неисправностей для системы тензодатчиков.

Выходной сигнал тензодатчика крошечный! Любые небольшие помехи будут обнаружены и затем усилены преобразователем сигнала. Чем длиннее кабель, тем больше будет помех из-за увеличения связи. Это улучшится, если использовать экранированный кабель с витой парой, так как с помощью преобразователя сигнала хорошего качества это позволит удалить много шума.

Определенный уровень физического шума является нормальным, особенно в очень чувствительных тензодатчиках. Это может происходить из самых разных источников, от компьютерных вентиляторов на том же столе, что и тензодатчик, до вилочных погрузчиков, разъезжающих этажом выше! Чем более чувствительно ваше оборудование, тем больше требуется степень отделения от остального мира!

На рисунке 1 ниже мы видим схему системы тензодатчиков.



Рисунок 1.Система тензодатчиков

Для этого руководства я решил разделить поиск неисправностей на области тензодатчик , формирователь сигналов и кабели .

Я начну с тензодатчика

Проверьте правильность соединений проводки и цветовую маркировку

Первое, что я бы проверил, это соединения проводки между тензодатчиком и преобразователем сигнала. Цветовые коды различаются в зависимости от производителя, и лучше ничего не предполагать.Обычно цветовая маркировка указана в сертификате калибровки весоизмерительного датчика. Убедитесь, что проводка соответствует описанию. Неправильный подход может привести к перевернутым или искаженным результатам.

Проверьте сопротивление тензодатчика между возбуждением +/- и сигналом +/-

Также в сертификате калибровки должно быть указано сопротивление между возбуждением +/-, а также между сигналом +/-. Измерьте эти сопротивления мультиметром, чтобы убедиться в отсутствии внутренних повреждений датчика. (Цифры, указанные при калибровке, будут немного отличаться, и это нормально).Не забудьте перед этим отсоединить тензодатчик от преобразователя сигнала.

Проверка на механическое ограничение движения датчика веса

Внимательно осмотрите датчик веса. Это свободно двигаться? Любое механическое ограничение повлияет на выходной сигнал тензодатчика. (Вы также можете использовать это явление, чтобы ограничить общее движение тензодатчика, чтобы предотвратить случайную перегрузку). Даже неправильная прокладка кабеля может привести к искривлению небольшого тензодатчика и искажению показаний.Поэтому важно убедиться, что прокладка кабеля не натянута. Кроме того, сосуд для взвешивания должен свободно перемещаться в направлении груза.

Проверьте, не был ли перегружен тензодатчик.

Другая возможная проблема связана с перегрузкой тензодатчика. Небольшой тензодатчик можно было перегрузить, просто облокотившись на него. Если это произошло, возможно, тензодатчик необратимо деформировался, и он не вернется в нулевое положение правильно.Вероятно, это будет отображаться как ненулевое показание без нагрузки. Велика вероятность, что это будет неизлечимо! Обратитесь к производителю тензодатчика для получения дополнительной информации.

Теперь мы можем взглянуть на кабель датчика нагрузки . Как упоминалось ранее, выходное напряжение тензодатчика очень мало и легко зависит от внешней среды. Есть несколько способов минимизировать помехи.

Соблюдайте минимальное расстояние между тензодатчиком и формирователем сигнала.

Чем дальше друг от друга находятся тензодатчик и формирователь сигнала, тем больше кабельная разводка подвержена влиянию мощностей и электромагнитным полям.Держите этот кабель коротким, и помех будет меньше.

Держите все кабели датчиков подальше от индуктивных нагрузок

Очень хорошо, если все кабели, относящиеся к датчикам, включая кабели питания датчиков, проложены отдельно от любых индуктивных нагрузок и их источников питания.

Убедитесь, что вы используете экранированный кабель с витой парой

Использование кабеля с витой парой может помочь уменьшить магнитное влияние силовых кабелей. Это должно быть связано с функцией подавления синфазного сигнала преобразователя сигналов.Экранированный кабель предотвращает емкостную связь за счет соединения с землей, а не с сигнальными проводами.

Убедитесь, что кабель экранирован и заземлен только в одной точке

Если экран заземлен более чем в одной точке, образуется контур заземления. Это является причиной земляного шума в аудиосистемах. Это так же проблематично в измерительных системах. Удалите все дополнительные связи между экраном и землей. ЗАПРЕЩАЕТСЯ отсоединять провод заземления рассматриваемого прибора. Это опасно и может привести к серьезным травмам.

Проверка целостности кабеля

Простая проверка целостности кабеля позволяет проверить целостность кабеля. Отсоедините кабель и проверьте сопротивление.

Диагностика датчика веса – Часть 2

Датчик веса с S-образной балкой

Мы уже обсуждали часть системы датчика веса, в этой части мы обсуждаем часть системы формирования сигнала и представляем сводку ….

Проверьте напряжение возбуждения формирователя сигналов

Если мы измерим напряжение возбуждения без подключенного тензодатчика, мы сможем убедиться, что это правильное значение для нашего тензодатчика.Более низкое напряжение возбуждения даст меньшее значение полной шкалы, но все равно должно работать правильно. Более высокое напряжение возбуждения может привести к перегреву тензодатчика и изменению его характеристик. (Если мы затем измерим возбуждение с подключенным тензодатчиком, это может выявить другие потенциальные проблемы).

Проверьте, не подключено ли слишком много тензодатчиков

Мы также должны убедиться, что не слишком много тензодатчиков подключено. Проверьте общее сопротивление тензодатчиков путем расчета или измерения с помощью мультиметра.Четыре тензодатчика на 350 Ом, включенные параллельно, снизят сопротивление примерно до 85 Ом. Проверьте характеристики вашего преобразователя сигнала, чтобы узнать, какова минимальная нагрузка.

Короткое замыкание между входами сигнала на формирователь сигналов для имитации нулевой нагрузки

Формирователь сигналов Мантракура ‘ALA5’

Следующая проверка в списке – это замыкание между входами на формирователе сигналов. Это имитирует нулевую нагрузку и должно давать нулевой выход (с усилением и смещением, установленными на единицу и ноль соответственно).

Убедитесь, что калибровка шунта не активна

Некоторые преобразователи сигналов имеют функцию калибровки шунта. Это шунтирует выход на фиксированное значение для проверки целостности тензодатчика, проводки и формирователя сигналов. Если есть какое-либо отклонение от времени последней калибровки шунта, требуется дальнейшее исследование. Если оставить включенной шунтирующую калибровку, это полностью испортит любые реальные показания. Обратите внимание, что калибровка шунта и никогда не должна применяться без подсоединенного тензодатчика.

Проверка шестипроводного или четырехпроводного тензодатчика и формирователя сигнала

Если у вас есть 6-проводной формирователь сигнала с 4-проводным тензодатчиком, важно соединить клеммы считывания и возбуждения на формирователе сигнала. В противном случае не будет входного сигнала и, следовательно, не будет опорной точки для формирователя сигналов. (Если у вас есть 6-проводной тензодатчик с 4-проводным формирователем сигналов, стоит связать считывание и возбуждение, так как это уменьшит общее сопротивление провода).

Проверьте правильность подачи питания на формирователь сигналов.

Убедитесь, что выходной сигнал формирователя сигналов соответствует входному сигналу дисплея. Некоторые преобразователи сигналов могут выводить несколько различных протоколов, которые необходимо правильно настроить.

Тензодатчик типа «блинчик»

Убедитесь, что полярность соответствует требованиям

Убедитесь, что положительное направление тензодатчика соответствует требуемому положительному показанию.

Проверьте правильность установки усиления и смещения

Убедитесь, что усиление и смещение установлены правильно.На этом этапе может потребоваться повторная калибровка, см. соответствующее руководство. В зависимости от вашей настройки это может быть абсолютным кошмаром, поэтому его следует использовать в крайнем случае.

Выходные кабели  чеки очень похожи на кабели тензодатчиков, но будут немного менее подвержены шуму.

Большинство тем, затронутых здесь, очень сложны, и я едва коснулся поверхности. Я лишь очень кратко затронул разделы вывода и отображения системы, которые будут обсуждаться в будущих блогах.

Вкратце:

Проверьте правильный тип выхода из сигнала

Убедитесь, что формирователь сигналов имеет правильное питание. См. соответствующее руководство.

Тензодатчик
  1. Проверить правильность подключения проводки и цветовую маркировку
  2. Проверить сопротивление тензодатчика между возбуждением +/-
  3. Проверить сопротивление тензодатчика между сигналом +/-
  4. Проверить механическое ограничение движения тензодатчика
  5. Проверьте, не перегружен ли тензодатчик
Кабели
  1. Соблюдайте минимальное расстояние между тензодатчиком и формирователем сигнала экранированный кабель
  2. Убедитесь, что кабель экранирован и заземлен только в одной точке
  3. Проверьте целостность кабеля
Формирователь сигналов
  1. Проверьте напряжение возбуждения формирователя сигналов
  2. Убедитесь, что не подключено слишком много тензодатчиков
  3. 2 Короткое замыкание между входами преобразователя сигналов для имитации нулевой нагрузки
  4. 9 0181 Убедитесь, что калибровка шунта не активна
  5. Проверьте шестипроводный или четырехпроводный тензодатчик и формирователь сигналов
  6. Проверьте правильность подачи питания на формирователь сигналов
  7. Проверьте правильный тип выхода от формирователя сигналов на дисплей
  8. Убедитесь, что полярность соответствует требованиям
  9. Проверьте правильность установки коэффициента усиления и смещения

Надеемся, что это послужило полезной отправной точкой для поиска неисправностей в системах тензодатчиков.

Переиздано с разрешения Mantracourt

 

  • Подключите тензодатчик 0–5 В, 0–10 В, мВ/В или 4–20 мА к компьютеру с ОС Windows через USB.
  • instruNet также подключается напрямую к .
  • i60x представляет собой крошечное автономное USB-устройство с 8 каналами; тогда как более крупный i555 включает от 8 до 256 каналов карточная клетка с дополнительным сглаживающий фильтр.
  • i601 — это самая маленькая и самая точная система сбора данных с электрическая изоляция, которая подключается непосредственно к датчикам.
  • Включает бесплатно инструНет Мир программное обеспечение для записи ленточных диаграмм; или купить мощный ПЛЮС версия.
  • Совместимость с программным обеспечением LabVIEW, DASYLab, MATLAB, Origin, C и Visual BASIC.
  • Оцифруйте любую комбинацию каналов со скоростью 166 000 выборок в секунду.

 

Для подключения Тензодатчик 0–5 В, 0–10 В, мВ/В или 4–20 мА для instruNet выполните следующие действия:

  1. Установите аппаратное и программное обеспечение instruNet версии ≥ 3.7, как описано здесь.
  2. Запустите программное обеспечение instruNet World.
  3. Во избежание необратимого повреждения оборудования instruNet:
    i60x: Отсоедините USB-кабель от устройства i60x во время подключения датчики
    и при подключении к i60x Hd44 Connector
    i4xx/i555: Отключите питание 110/220 В переменного тока от i312.8 блок питания при проводке датчиков
    и при подключении монтажной коробки i51x к коннектору HD44
  4. Нажмите синюю кнопку Quick Setup для канала, который вы хотите настроить (требуется ≥ v3.7). Выберите «Загрузочная ячейка» в меню «Стимул» и выберите «Интерфейс». тип, соответствующий вашему датчику (например, 3 мВ/В, 0–5 В, 4–20 мА).Ниже приведен пример настройки.
  5. Введите минимальное и максимальное значения, как показано в листе технических данных датчика. Например, датчик от 0 до 5 В, который измеряет от 0 до 100 кг, имеет Этикетка на упаковке датчиков должна быть не менее 0 кг, а этикетка на упаковке датчиков — не более 100 кг. В некоторых случаях отображаются поля минимума и максимума отображения.Они соответствуют к верхней и нижней части отображаемого графика сигнала.
  6. Физически подключите датчик в соответствии со схемой подключения в диалоговом окне (которая будет соответствовать вашему датчику). Пример показан ниже.
  7. Поле Integrate определяет, как долго сигнал усредняется, прежде чем instruNet вернет одно число (т.е. одна «точка» в оцифрованном сигнале). Осторожно, это усреднение полностью потребляет контроллер instruNet и, следовательно, снижает максимально возможную частоту дискретизации, как отмечено здесь. Время интегрирования 0,0001 или 0,001 секунды часто очень полезно для уменьшения шума и повышения точности. Если вы оцифровываете медленно (например, медленнее, чем 10 выборок в секунду на канал), установите для параметра «Интеграция» значение «0,016666» секунд (или 0,02 секунды, если мощность составляет 50 Гц). Это усреднит каждую точку по одному 110/220 В переменного тока. цикла линии электропередач и резко снизить уровень шума.Чтобы увидеть максимальную частоту дискретизации для вашей настройки, нажмите здесь.
  8. При работе с картой i423 настройте аналоговый фильтр нижних частот по мере необходимости (например, 6 Гц или 4 кГц). Если вы работаете с i500 сглаживающий фильтр, нажмите здесь.
  9. При работе с тензодатчиком, тензодатчиком или датчиком мВ/В: нажмите кнопку ZERO BALANCE без применения стимула.Это позволит измерить выходное напряжение датчика и вычесть его из будущие измерения.
  10. Если вам нужна большая точность, рассмотрите одно из следующего (не оба):
  • Просмотрите измеренное значение в нижнем левом углу диалогового окна Quick Setup или на странице Network. Примените стимул к датчику. Значение выглядит правильным? Если нет, рассмотрите следующие шаги:
  • Чтобы включить канал на страницу instruNet World RECORD: установите для поля Enable Digitize значение ON (это происходит автоматически при первом входе в диалоговое окно Quick Setup) или щелкните красный прямоугольник канала на странице NETWORK.Этот прямоугольник находится справа от синей кнопки быстрой настройки, как показано выше.
  • Несколько кнопок в нижней части диалогового окна помогают с настройкой. Щелкните Несколько каналов , чтобы скопировать настройка на любое количество последующих каналов, щелкните Страница записи , чтобы перейти на страницу записи, щелкните Настройка канала , чтобы открыть Настройка канала диалоговое окно и щелкните Сброс параметров , чтобы сбросить все видимые параметры.
  • Правый нижний угол диалогового окна Quick Setup предоставляет доступ к основным настройкам временной развертки. Эти номера являются общими (одинаковыми) для всех каналов, отображаемых на странице RECORD. Samples-Per-Second-Per-Channel — это количество точек, которые оцифровываются каждую секунду для каждого канала. Скан — это буфер в оперативной памяти, а число точек на сканирование — это количество точек в этом буфере для каждого канала. Количество сканирований — это количество раз, которое вы заполняете этот буфер ОЗУ.Попробуйте установить Points-Per-Scan на 100, Number-Of-Scans на 1 и Samples-Per-Second-Per-Channel на 10. Нажмите кнопку Digitize в левом нижнем углу, чтобы закрыть диалоговое окно Quick Setup, выберите ЗАПИШИТЕ страницу и начните оцифровку. На странице записи можно нажать START, чтобы начать оцифровку, и STOP, чтобы остановить. Для перехода между страницами ЗАПИСЬ и СЕТЬ щелкните вкладку в нижней части окна. Подробнее об оцифровке см. кликните сюда.
  • Сохраните настройки в файле .prf, нажав кнопку СОХРАНИТЬ. на странице NETWORK (не на странице Record). Чтобы вернуть их, нажмите «ОТКРЫТЬ» на странице «Сеть».
  • Чтобы узнать больше об использовании instruNet, нажмите Учебник по программному обеспечению. Чтобы узнать о продуктах instruNet, нажмите здесь.
  •  

    Дополнительное чтение

     

     
     

     

    Как работает тензодатчик нагрузки?

    Что такое тензодатчик?

    Весоизмерительная ячейка представляет собой тип преобразователя, представляющего собой устройство, преобразующее энергию из одной формы в другую.В частности, тензодатчики представляют собой датчики силы , преобразующие кинетическую энергию силы, такой как растяжение, сжатие, давление или крутящий момент, в измеримый электрический сигнал. Сила сигнала изменяется пропорционально приложенной силе. В зависимости от выходного сигнала существует три основных типа тензодатчиков: гидравлические, пневматические и тензометрические. (Load Cell Central занимается исключительно тензодатчиками тензометрического типа.)

    Наиболее часто используемым типом тензодатчика в промышленности является тензометрический тензодатчик.Этот тип тензодатчика является точным и экономичным. Тензодатчик нагрузки состоит из цельного металлического корпуса (или «пружинного элемента»), на котором закреплены тензорезисторы. Корпус обычно изготавливается из алюминия, легированной стали или нержавеющей стали, что делает его очень прочным, но при этом минимально эластичным. При приложении нагрузки корпус тензодатчика слегка деформируется, но, если не перегружен, всегда возвращается к своей первоначальной форме. В ответ на изменение формы тела тензорезисторы также меняют форму.Это, в свою очередь, вызывает изменение электрического сопротивления тензорезистора, которое затем можно измерить как изменение напряжения. Поскольку это изменение выхода пропорционально приложенному весу, вес объекта можно определить по изменению напряжения.

    Тензодатчики

    Как работает тензодатчик?

    Чтобы ответить на вопрос «Как работает тензодатчик?» сначала нам нужно ответить на вопрос «Как работает тензодатчик?». Тензорезистор — это устройство, которое измеряет изменение электрического сопротивления при приложении силы.Типичный тензорезистор состоит из очень тонкой проволоки или фольги, уложенной в виде сетки таким образом, что линейное изменение сопротивления происходит при приложении деформации вдоль одной оси. Доступны различные типы тензорезисторов:

    • Линейные тензорезисторы: Провод, прикрепленный к подложке тензорезистора, проходит параллельно краям тензорезистора. Они используются для измерения осевой деформации и деформации изгиба.
    • Тензорезисторы сдвига: проволока, прикрепленная к подложке тензорезистора, проложена под углом 45° к сторонам тензорезистора.Они используются для измерения.

    Тензорезисторы часто используются в тандеме с большим количеством тензометров для повышения точности. Один активный тензорезистор называется четвертьмостом, два активных тензодатчика — полумостом, а четыре активных тензорезистора — полным мостом.

    Изменения сопротивления тензорезистора отличаются для датчиков нагрузки на растяжение и датчиков нагрузки на сжатие. Сила натяжения заставляет тензорезистор становиться тоньше и длиннее, увеличивая сопротивление.Сила сжатия заставляет тензорезистор становиться толще и короче, уменьшая сопротивление. Тензодатчик прикреплен к тонкой подложке (несущей), которая прикреплена непосредственно к тензодатчику, что позволяет тензодатчику воспринимать деформацию тензодатчика.

    Изменение сопротивления, измеренное одним тензодатчиком, чрезвычайно мало, около 0,12 Ом. Чувствительность тензодатчика увеличивается с увеличением количества применяемых тензодатчиков. Хороший способ превратить эти небольшие изменения во что-то более измеримое — соединить их в виде моста Уитстона.

    Типы тензодатчиков

    Тензорезисторы имеют разную ориентацию в зависимости от типа измеряемой силы. Деформация изгиба, деформация сдвига, осевая деформация, крутящий момент и давление измеряются с помощью тензодатчиков определенной компоновки. Дополнительную информацию см. в нашем блоге о типах тензорезисторов.

    Мост Уитстона

    Мост Уитстона представляет собой конфигурацию из четырех симметричных резисторов с известным напряжением возбуждения, приложенным, как показано ниже:

    В ЕХ — известное постоянное напряжение и измеряется В О .Если все резисторы сбалансированы, то есть R 1 /R 2 = R 3 /R 4 , тогда V O равно нулю. Если значение одного из резисторов изменилось, тогда V O будет иметь результирующее изменение, которое можно измерить и интерпретировать с помощью закона Ома. Закон Ома гласит, что ток (I, измеряемый в амперах), протекающий по проводнику между двумя точками, прямо пропорционален напряжению (V) в этих двух точках. Сопротивление (R, измеряемое в Омах) вводится как константа в этом соотношении, не зависящая от тока.Закон Ома выражается уравнением I = V/R.

    Применительно к 4 ветвям схемы моста Уитстона получается следующее уравнение:

    В О =   Р3  –  Р 2     ×  В ЕХ
    Р 3 + Р 4 Р 1 + Р 2

    В тензодатчике эти резисторы заменены тензодатчиками при попеременных измерениях растяжения и сжатия.Когда к тензодатчику прикладывается сила, сопротивление в каждом тензодатчике изменяется, и измеряется V O . Из полученных данных можно легко определить V O , используя приведенное выше уравнение.

    Как определить чувствительность тензодатчика (или выходную мощность полной шкалы/номинальную выходную мощность), если она неизвестна?

    Чтобы рассчитать неизвестную чувствительность тензодатчика, нам необходимо знать номинальную грузоподъемность.  Если вам не хватает номинальной емкости, вы не сможете выполнить этот тест. Нам нужно будет применить и записать используемое напряжение возбуждения, а также приложенную силу.


    Предположим, мы используем напряжение возбуждения 10 В на тензодатчике на 5000 фунтов силы. Давайте также приложим к этому тензодатчику известную нагрузку ровно 5000 фунтов силы и измерим выходной сигнал (мВ). Получив результат измерения 30,09 мВ, мы можем разделить это значение на наше напряжение возбуждения 10 В и определить, что эта ячейка имеет чувствительность или номинальный выход полной шкалы 3,009 мВ/В.

    Дара Трент, директор по техническому содержанию

    В компании Load Cell Central с 2017 года Дара работает напрямую с нашими инженерами и техническими специалистами, создавая точный и актуальный контент для обслуживания и информирования наших клиентов.Помимо написания контента, она также занимается графическим дизайном и интернет-маркетингом.

    Как работают системы взвешивания?

    Все системы взвешивания, и в особенности промышленные системы взвешивания Celmi, имеют ряд очень специфических составных элементов. В этой статье мы углубимся в структуру систем взвешивания, тензодатчиков и работу каждого компонента.

    Основные компоненты каждой системы взвешивания можно свести к трем основным элементам: тензодатчикам, электронному блоку и автоматическому оборудованию.Давайте посмотрим на них подробно.

    ТЕНЗОДАТЧИКИ

    работают очень точно: будучи датчиками, их роль заключается в обнаружении силы, приложенной к объекту, путем измерения электрического сигнала, который изменяется в соответствии с деформацией, которую эта сила вызывает на самом объекте.
    Таким образом, мы можем упростить, заявив, что тензодатчики преобразуют измеренный вес в электрический сигнал, который обычно имеет низкий уровень (- мВ постоянного тока). Тензодатчики могут быть разных типов, однако наиболее распространенными являются тензодатчики с электрическими тензодатчиками.Тензодатчики различных форм и размеров в зависимости от потребностей обычно используются в количестве от 1 до 4, даже если в отдельных случаях их количество может достигать 8 и более.

    ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК предназначен для питания весоизмерительных ячеек и преобразования напряжения, генерируемого ячейками, в стандартный сигнал или цифровую информацию компьютерного типа. В зависимости от потребностей электронный блок может состоять из обычного слепого преобразователя для полевого монтажа или весового индикатора, оснащенного некоторыми функциями автоматизации, такими как дозировка или различные типы сигналов тревоги, предназначенные исключительно для одного контура взвешивания.. В случае, если для особых нужд электронный блок необходимо разместить на большем расстоянии, чем длина кабеля ячейки, предусмотрено использование соединительной коробки для параллельного соединения весоизмерительных ячеек и для подключения к удлинитель.

    Наконец, ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ промышленных систем взвешивания состоит из ПК или ПЛК и выполняет функцию, как уже ясно определяет название, интеграции элементов автоматизации процесса взвешивания, которые могут потребоваться для продуктивного процесса, таких как: дозировки , настройки, запуск и остановка машин, уведомления и сигналы тревоги и многое другое.
    СОЕДИНЕНИЯ ВЕЗОДАТЧИКА

    Углубляясь в тему, давайте теперь посмотрим, что означает параллельное подключение тензодатчиков к электрическим тензодатчикам. Говоря конкретно, результат соединения нескольких тензодатчиков преобразуется в состав одного тензодатчика, характеристики которого определяются качествами составляющих элементов. Другими словами, номинальная емкость совокупности подключенных тензодатчиков равна сумме мощностей каждой ячейки, а чувствительность соответствует чувствительности каждой составляющей ячейки.Важно помнить, что для того, чтобы система работала, все ячейки должны иметь одинаковую чувствительность и одинаковый диапазон, а выходной сигнал должен располагаться строго по центру блока питания.
    Существует два основных решения для подключения элементов к электронному блоку: четырехпроводное подключение и шестипроводное подключение. Обе конфигурации имеют сильные и слабые стороны, о которых мы поговорим ниже.

    1. Четырехпроводное подключение

    Четырехпроводное подключение тензодатчиков является наиболее экономичным с точки зрения стоимости удлинительного кабеля и гарантирует меньший врез помех на линии.Однако измерения могут привести к ошибкам, вызванным изменением температуры окружающей среды.

    2. Шестипроводное подключение

    Основным преимуществом шестипроводного подключения тензодатчиков является отсутствие ошибок из-за изменения температуры окружающей среды. Однако из-за введения чувствительных проводников возрастает риск помех и увеличивается стоимость из-за большей длины удлинительного кабеля.

    При 4-проводном подключении ошибки возникают из-за изменения температуры окружающей среды, что, в свою очередь, вызывает изменения сопротивления кабеля питания к ячейкам и, следовательно, напряжения питания.Погрешность можно получить с помощью следующего уравнения:
    ERR = 0,01491 Tv * Lc / (Rp * Sc)
    Где это:
    • Err: погрешность измерения (% измеренного веса брутто)
    • Tv: изменение температуры окружающей среды температура по отношению к температуре калибровки (°C)
    • Lc: длина удлинительного кабеля (м)
    • Rp: общее сопротивление параллельно подключенных элементов (1 / (1 / Rp1 + 1 / Rp2 + …. 1) / Rpn) (Ом)
    • Sc: сечение проводников питания (мм2)

    КАЛИБРОВКА УГЛОВ
    В случае необходимости очень высокоточных измерений может потребоваться устранение различий в измерениях в углах платформы, вызванных, как правило, различиями в номинальной чувствительности тензодатчиков и различиями в механической сборке.

    Действия, которые необходимо предпринять в этом случае, касаются установки триммеров последовательно с источником питания или параллельно с сигналом. Подробно:

    • Триммер последовательно с блоком питания
    Производит взаимодействие между нулем и полем и сдвигает уровень сигнала, вызывая циркуляцию токов между ячейками с последующей небольшой нелинейностью;
    • Триммер параллельно сигналу
    уменьшает максимально доступный сигнал и вызывает небольшую нелинейность.

    Важно указать, что используемые триммеры должны иметь как можно более низкий температурный коэффициент. В качестве альтернативы можно использовать проволочные резисторы (подлежащие обрезке или соскабливанию) с очень низким температурным коэффициентом, но это не очень удобно, учитывая стоимость, которая может сделать калибровку углов чрезмерно обременительной.

    СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА

    В заключение рассмотрим основные схемы подключения электронных блоков, которые разрабатывались годами благодаря технологическим инновациям и в настоящее время используются в различных промышленных системах взвешивания.Мы можем сделать общее подразделение следующим образом:

    • Схема 1970-х годов
    Созданная как простая недорогая система для стандартной индикации или аварийной сигнализации, она генерирует сигнал мА, требующий простого кабеля с экранированной парой, легко доступного на рынке. Существует версия с частотным сигналом, обычно используемая для сложных систем взвешивания обычного цифрового типа, но никогда не имевшая широкого распространения на рынке.
    • Схема 1980-х — 1990-х годов
    С этой эволюцией система взвешивания закономерно входит в область промышленных приборов и в разработку интегрированных систем с общей автоматикой и системами управления предприятием.Некоторые типы этих промышленных систем взвешивания позволяют выполнять угловую калибровку, не прибегая к подстроечным резисторам или проволочным резисторам, благодаря измерению значения каждой отдельной ячейки.

    • Классическая схема
    Это наиболее часто используемая система в случае отдельных контуров взвешивания, также известная как «одна ячейка, один прибор». Это может стать очень дорогим в случае больших расстояний, поскольку удлинительный кабель должен проходить по пути, хорошо отделенному от силовых или других кабелей, чтобы избежать возможных случаев электромагнитных помех.Различные экраны, применяемые к кабелю, также дополнительно влияют на затраты, чтобы избежать ошибок из-за внешних помех, будь то четырехпроводное или шестипроводное соединение.

    • Будущая схема
    Несмотря на название, этот тип схемы уже используется сегодня в некоторых промышленных системах взвешивания, но еще не получил широкого распространения. С развитием и последовательным уменьшением размеров интегральных схем появилась возможность оснастить весоизмерительные ячейки схемами преобразования сигналов и последовательной передачи.Благодаря этим интеграциям весоизмерительные ячейки становятся частью компьютерной сети, которая может быть подключена как к классическим электронным блокам, так и к крупным системам автоматизации и контроля, а также к Интернету.

    Тензодатчики

    / Мостовые тензодатчики

    Тензодатчик представляет собой датчик силы. Он преобразует приложенную силу в электрический сигнал, который можно измерить. Электрический сигнал изменяется пропорционально приложенной силе. Существует несколько типов тензодатчиков: гидравлические, пневматические и т. д.но мы сосредоточимся на наиболее распространенном типе – тензодатчиках.

    MonoDAQ-U-X может как питать тензодатчик, так и регистрировать данные непосредственно с датчика без необходимости использования каких-либо дополнительных внешних компонентов. К одному устройству MonoDAQ-U-X можно подключить до четырех 4-проводных тензодатчиков или до двух 6-проводных тензодатчиков.

    Подключение тензодатчика

    Весоизмерительные датчики

    обычно состоят из металлического корпуса, к которому прикреплены тензорезисторы в конфигурации моста Уитстона.Ячейка питается от напряжения возбуждения, и сила может быть получена из разницы напряжений на сигнальных проводах. Тензометрические тензодатчики являются широко распространенным, точным и экономичным решением для измерения усилия.

    Слева схема тензодатчика, а справа мост Уитстона, на котором он основан.

    Используемый нами цветовой код провода (красный и черный для возбуждения и зеленый и белый для сигнала) часто встречается, но ни в коем случае не единственный.Обязательно ознакомьтесь с таблицей данных тензодатчиков, чтобы определить, какой цветовой код использует ваша ячейка

    .

    Одиночный тензодатчик

    Поскольку MonoDAQ-U-X поставляется со встроенной поддержкой тензометрических тензодатчиков, все, что нам нужно сделать, это выбрать параметр тензодатчика в раскрывающемся меню функции канала 1.

    Возбуждение автоматически устанавливается на 5 В, что является стандартом для большинства тензодатчиков.

    Несколько тензодатчиков

    Таким образом можно подключить до четырех тензодатчиков.

    Следует отметить, что все четыре тензодатчика используют одно и то же возбуждение. Это могло привести к падению напряжения в проводах возбуждения (красный и черный). Если сила рассчитывается из мВ/В для преобразования силы из таблицы данных весоизмерительного датчика, это может привести к ошибкам измерения. В этом случае провода возбуждения должны быть короткими или достаточно толстыми, чтобы свести к минимуму падение напряжения.

    Кроме того, тензодатчики можно откалибровать вручную, что позволяет обойти эту проблему.

    Все, что вам нужно знать о тензодатчиках

    Этот блог знакомит людей с тензодатчиками и динамометрами. В нем объясняется, как работает тензодатчик, исследуются различные типы, представленные на рынке, и раскрываются области применения, в которых они обычно встречаются.

    Знаете ли вы?

    Тензодатчики повсюду. Они находятся на ваших кухонных весах, весах для ванных комнат, под сиденьем вашего автомобиля, на зернохранилищах, в лабораториях и, что наиболее важно в подъемной отрасли, они висят под крюком крана или подъемника.Тензодатчик представляет собой датчик силы, преобразующий напряжение, сжатие, давление или крутящий момент в электрический сигнал, который измеряется и стандартизируется. Когда к датчику прикладывается сила, этот электрический сигнал изменяется пропорционально.

    Как работает тензодатчик?

    В основе тензодатчика лежит пружинный элемент, обычно изготавливаемый из нержавеющей стали 17-4PH или высококачественного алюминия, например 2014T6. Этот компонент является ключевым, поскольку он придает изделию механическую прочность и возвращает его в исходную точку.Если представить себе пружину в один дюйм, сжатую нагрузкой до ¼ дюйма, то, когда эту нагрузку отпускают, она снова возвращается к одному дюйму. Принцип тот же.

    Мостовая схема Уитстона

    Тензорезисторы

    (используемые для измерения деформации объекта) прикрепляются к этому пружинному элементу и подключаются в конфигурации моста Уитстона, который представляет собой электрическую цепь, используемую для измерения изменений электрического сопротивления на тензодатчиках мостовой схемы.

    Когда тензодатчик подключен к контрольно-измерительному прибору или усилителю, он дает переменный выходной сигнал в зависимости от прилагаемой нагрузки или силы. Этот переменный выходной сигнал затем калибруется в инженерных единицах, таких как тонны или фунты, с использованием известных нагрузок или масс.

    Иллюстрация тензодатчика

    (Большинство современных тензодатчиков являются беспроводными, и у пользователей есть выбор между портативным дисплеем или программным обеспечением, как мы объясним.)

    Чем полезны тензодатчики?

    Безопасность повышается, когда люди знают, с каким весом они имеют дело.Тензодатчики также можно использовать для расчета центра тяжести, что является не менее важной информацией, особенно когда речь идет о больших нагрузках или нагрузках необычной формы. Используя современные технологии измерения силы, вся эта информация может быть собрана на безопасном расстоянии от груза и в режиме реального времени.

    Возьмем, к примеру, самый продаваемый тензодатчик Crosby Straightpoint, Radiolink plus. Версия 2,4 ГГц для дальнего действия обеспечивает лучшую в отрасли дальность беспроводной связи 3280 футов для портативных устройств SW-HHP или программных опций производителя.Между тем, версия с выходом Bluetooth может быть подключена к любому смартфону с бесплатным приложением HHP на iOS или Android на расстоянии до 328 футов.

    Тензодатчик Radiolink plus — всемирно известный бестселлер

    Знание — сила

    Подумайте, что мы можем сделать, зная такие вещи, как вес и центр тяжести груза. Мы знаем, какая сила требуется, чтобы переместить груз в нужное место. Это повлияет на выбор необходимого подъемного устройства, например, грузоподъемность мостового или мобильного крана, необходимого для погрузочно-разгрузочных работ.Мы знаем, какое усилие требуется для удержания груза, помогая правильно подобрать такелаж.

    В таких отраслях, как возобновляемая энергетика, часто требуется поднимать тяжелые предметы, такие как кожухи и моноблоки (фундаменты), переходные элементы, секции башни, гондолы и лопасти. Сама установка может включать подъем предметов весом в сотни тонн, но также может потребовать выравнивания компонентов с точностью до нескольких дюймов друг от друга. В этом могут помочь более совершенные системы, дающие точные данные в режиме реального времени.

    Мы можем извлечь информацию о грузах из документов, таких как коносаменты, чертежи, каталоги или литература производителя, этикетки, таблички с именами и бирки. Однако информация не всегда поступает из надежного и надежного источника, и объекты могут быть изменены или добавлены после определения первоначального веса. Динамометры становятся все более популярной технологией, устраняющей любые сомнения.

    Какие существуют типы тензодатчиков?

    Проще говоря, есть три варианта:

    1. Натяжение
    2. Сжатие
    3. Растяжение и сжатие

    Как следует из категорий, выбор зависит от области применения и создаваемой силы.Примеры датчика нагрузки на растяжение включают в себя нагрузочные скобы и динамометры, в то время как датчики нагрузки на сжатие рассчитывают вес и центр тяжести. Ассортимент датчиков нагрузки S-образной балки Crosby Straightpoint из нержавеющей стали для испытаний на растяжение и сжатие; они подходят для взвешивания небольших бункеров, емкостей и резервуаров или для встраивания в проекты производителей оригинального оборудования (OEM) и испытательные машины.

    Испытание нагрузочных скоб на растяжение

    В рамках этих трех категорий существует множество различных типов датчиков нагрузки:

    • Срезные балки
    • Тип LoadLink
    • Двусторонние срезные балки
    • Кольцевая
    • Нагрузочные штифты
    • Колонка
    • И так далее…

    Опять же, есть много примеров каждого.Ранее упомянутый Radiolink plus, как следует из названия, представляет собой динамометр линкового типа; тензодатчики скобы представляют собой нагрузочные штифты; а продукт Crosby Straightpoint для беспроводного сжатия, LoadSafe, представляет собой конструкцию столбчатого типа.

    Выбор тензодатчика

    Понятно, что при покупке тензодатчика есть большой выбор, но часто тип применения укажет вам направление на определенный продукт.

    Простые вопросы о проекте, подъеме или перемещении могут быстро исключить определенные тензодатчики.Во-первых, вы хотите измерить нагрузку или усилие при растяжении или сжатии? Если вы хотите измерить растяжение, как вы хотите прикрепить нагрузку к тензодатчику?

    Набор скоб — их производит компания Crosby — будет использоваться для установки нагрузочного звена или динамометрического датчика нагрузки. В других приложениях запас по мощности ограничен, поэтому потребуется решение для нагрузочной скобы, а не нагрузочная линия.

    Болтовая скоба из сплава Crosby G2140

    Если приложение требует измерения при сжатии, важно подумать о том, сколько тензодатчиков требуется для распределения нагрузки.Кроме того, какие данные должны быть захвачены? Общий вес, индивидуальный вес или центр тяжести?

    Где он будет использоваться?

    Всегда важным фактором является среда, в которой будет использоваться продукт. Температура, дождь и влажность — это всего лишь несколько вещей, о которых стоит подумать. В некоторых случаях тензодатчик погружают и используют под водой. Тогда есть вопросы о глубине и продолжительности использования, чтобы задать.

    Тензодатчики

    Весоизмерительные датчики используются в сотнях случаев, даже в подъемных и промышленных помещениях, где их использует большинство клиентов FAD Equipment Store.Вот лишь несколько примеров:

    • Крановые испытания (с использованием мешков с водой, блочных грузов) 
    • Испытания болларда на растяжение
    • Буксирные испытания
    • Испытания центра тяжести
    • Тесты подушечками глаз или мух
    • Испытания барьера на столкновение
    • Испытания подъемного оборудования (стропы, цепи, тросы, крюки)
    • Испытания строительного оборудования (опорные колонны, перемычки)
    • Испытания подъемной и распорной балки
    • Нагрузочные испытания гидроцилиндров

    Конечно, в некоторых случаях больше, чем в других, необходимы такие вещи, как защита окружающей среды.Динамометры Crosby Straightpoint и тензодатчики защищены от воздействия окружающей среды по стандарту IP67 или NEMA6. Номер Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA) обычно используется в Северной Америке, но соответствует IP67. Код IP, обычно европейский или международный код, иногда называют рейтингом международной защиты или защиты от проникновения.

    Обычно за ним следуют две цифры (67). Первый дает уровень защиты корпуса от доступа к опасным частям; а второй дает уровень защиты, который корпус обеспечивает от вредного проникновения воды.

    NEMA6 означает, что продукт является пыленепроницаемым и может погружаться на глубину до 3 футов 3 дюймов. Попадание воды во вредном количестве не должно быть возможным при погружении корпуса в воду при определенных условиях давления и времени.

    Взрывозащищенный

    В нефтегазовой и нефтехимической промышленности требуются искробезопасные весоизмерительные датчики ATEX и IECEx. Многие продукты Crosby Straightpoint соответствуют классификации опасных зон 0, 1 и 2.Производитель также может похвастаться сертификатом одобрения типа DNV GL, подтверждающим, что его оборудование соответствует строгим стандартам глобальной компании по обеспечению качества и управлению рисками для его использования на шельфе. Все это время продукты питаются от стандартных батареек типа АА, а защита по стандарту NEMA6 достигается даже при отсутствии крышки аккумуляторного отсека.

    Часто требуются искробезопасные весоизмерительные датчики ATEX и IECEx

    Купите тензодатчик

    В магазине оборудования

    FAD представлен полный ассортимент тензодатчиков Crosby Straighpoint, от самого популярного в мире динамометра Radiolink plus до тензодатчика натяжения BlueLink Bluetooth, динамометра с бегущей линией CableSafe и даже измерителя натяжения с зажимом на линии (или COLT).

    В ассортименте магазина есть весовые датчики Intelligent Weighing, весы для тележки с поддоном и весы со стальной платформой. В случае платформенных весов груз будет помещен на платформу с помощью подъемной техники, такой как вилочный погрузчик, и будут выполнены измерения. В то же время весы для тележки с поддонами представляют собой насосные тележки, интегрированные с весами, что позволяет пользователям одновременно поднимать, перемещать и взвешивать.

    Платформенные весы из нержавеющей стали

    Дополнительное оборудование

    Тензодатчики

    , особенно из линейки Crosby Straightpoint, обычно оснащаются другими продуктами и часто приобретаются, скажем, со скобами Crosby или цепными стропами.На самом деле, Radiolink plus предназначен для использования со стандартными дужками Crosby. Подумайте о точке соединения между крюком крана и грузом; именно здесь устройство контроля нагрузки должно быть «зажато» между ними. Таким образом, тип скобы, стропы или другого снаряжения будет зависеть от области применения.

    Вы действительно знаете о своих нагрузках столько, сколько должны?

    Просмотрите наш ассортимент тензодатчиков, динамометров и такелажного оборудования.

    10 вещей, которые вы можете сделать с помощью HX711 и тензодатчика

    Вы когда-нибудь слышали о HX711 и тензодатчике? Они обычно используются вместе для создания весов.Но знаете ли вы, что еще вы можете сделать с ним? В сегодняшней статье мы покажем вам 10 вещей, которые вы можете создать с помощью HX711 и тензодатчика!

    В этой статье мы рассмотрим:

    • Знакомство с HX711 и датчиком веса
    • 10 Идеи проекта HX711 и датчика веса

    Знакомство с HX711 и датчиком веса

    Что такое HX711?

    • HX711 — это прецизионный 24-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), разработанный для весов и приложений промышленного управления для прямого взаимодействия с мостовым датчиком.
    • Специально сделан для усиления сигналов от ячеек и передачи их на другой микроконтроллер.
    • Наш Grove – АЦП для тензодатчика (HX711) – это 24-разрядный аналого-цифровой преобразователь, разработанный специально для тензодатчика. Он содержит встроенный малошумящий программируемый усилитель с дополнительным коэффициентом усиления 32, 64 и 128. интеграция, быстрый отклик и сильная защита от помех.
    • С разъемом Grove I2C и 4-контактным винтовым зажимом становится довольно легко соединить тензодатчик и микроконтроллер без пайки. Вы можете создать собственную систему датчиков веса Arduino, выполнив всего несколько простых шагов.

    Что такое тензодатчик/датчик веса?

    Датчики веса Seeed
    • Тензодатчик — это прибор, который помогает определить величину нагрузки (силы или веса) и преобразует силу в измеримую электрическую мощность.
    • У них много назначений, в том числе определение веса чего-либо, изменение веса с течением времени, а также измерение деформации и нагрузки на поверхность.
    • Тензодатчик состоит из металлического сердечника и набора электрических сопротивлений, к нему приложена сила.Но после того, как сила устранена, она возвращается в исходное состояние. Обратимость этого материала определяет качество и точность тензодатчика.
    • Они работают путем преобразования механической силы в цифровые значения и бывают разных форм и размеров, которые различаются по весу, который они могут измерить.
      • Например, они могут измерять вес от 0 до 500 г, от 0 до 10 кг, от 0 до 50 кг и даже от 0 до 800 кг.
    • Идеально подходят для электронных весов, весов для расчета цен, электронных платформенных весов, цифровых весов; почтовые весы, электронные весы и все разновидности торговых весов, где есть вес!
    • Комбинация HX711 позволяет получать измеряемые данные с тензодатчика и тензодатчика.
    • Чтобы использовать тензодатчик, вам необходимо сначала откалибровать его, при этом вы можете увеличивать или уменьшать единицы калибровочного коэффициента, чтобы получить правильный вес, используя микроконтроллер или микропроцессор.
    • Тензодатчики бывают разных форм и размеров! Здесь, в Seeed, мы предлагаем тензодатчик стержневого типа:
    .
    • Тензодатчики с одним тензодатчиком

    Заинтересованы? Вы можете ознакомиться со всеми нашими тензодатчиками и весовыми датчиками здесь!

    Без лишних слов, давайте сразу перейдем к 10 вещам, которые вы можете делать с HX711 и тензодатчиком!


    10 Идеи проекта HX711 и тензодатчика

    1.Arduino HX711 и весы тензодатчика

    Один из самых распространенных и простых проектов с HX711 и тензодатчиком, безусловно, будет использовать его для создания весов вместе с Arduino. В рамках этого проекта вы научитесь делать небольшие весы.

    Что тебе нужно?

    Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство от DegrawSt на Instructables!

    2. Умный журнальный столик

    С HX711 и тензодатчиком вместе с Arduino Nano вы можете создать классный журнальный столик, который меняет цвет в зависимости от веса вашего напитка!

    Что тебе нужно?

    Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство от TheTNR на Arduino Project Hub здесь!

    3.Боксерская груша HX711 и тензодатчик Arduino

    Знаете ли вы, что помимо измерения веса, тензодатчик также может использоваться в качестве силомера для измерения силы в ньютонах. В рамках этого проекта вы научитесь измерять силу своего кулака с помощью тензодатчика и HX711 вместе с Arduino.

    Что тебе нужно?

    Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство от Electropeak на Arduino Project Hub!

    4. Кухонные весы Raspberry Pi

    Поскольку большинство весов не работают аналогично, также можно будет измерять вес с помощью цифровых весов Raspberry Pi, аналогичных Arduino.Благодаря этому проекту вы узнаете, как сделать точные кухонные весы Raspberry Pi.

    Что тебе нужно?

    Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство на Raspberry Pi Tutorials!

    5. Интеллектуальный датчик чая Raspberry Pi Arduino

    Вы когда-нибудь открывали пакетик чая/кофе без зерен чая или кофе? Это один из самых грустных моментов, которые можно испытать, поэтому у нас есть решение, чтобы решить эту проблему! В рамках этого проекта мы создадим интеллектуальный датчик контейнера для чайных пакетиков, который будет оценивать количество оставшихся чайных пакетиков и сообщит нам, если они закончатся.

    Что тебе нужно?

    Заинтересованы? Вы можете найти полный учебник на All About Circuits!

    6. Автоматические ворота Raspberry Pi

    Вы когда-нибудь видели автоматические ворота, открывающиеся, когда кто-то стоит рядом с ними, которые автоматически закрываются после того, как человек уходит? Большинство таких автоматических ворот часто дороги, и если вы не хотите их покупать, почему бы не построить их! В рамках этого проекта вы будете строить ворота, чувствительные к давлению, которые будут автоматически открываться при обнаружении давления и закрываться после снятия груза.

    Что тебе нужно?

    Заинтересованы? Полное руководство можно найти на CircuitDigest!

    7. Автоматическая кормушка для собак HX711 Raspberry Pi

    Ref: RobbeSaelens

    Боитесь, что ваш питомец проголодается, если вы забудете его покормить или отправитесь за границу, где вы оставите свою собаку дома одну? С этим проектом вы совершенно не беспокоитесь, так как ваша собака сможет получить еду, когда проголодается! Эта автоматическая кормушка содержит колесо внизу, которое соединено с серводвигателем, который автоматически бросает корм, когда кроватка почти пуста или когда собака находится близко.

    В этом проекте также есть 2 датчика! Во-первых, это считыватель RFID, в котором к собаке будет прикреплена метка RFID, которая будет определять, находится ли собака поблизости. Во-вторых, это будет датчик освещенности, который будет зажигать светодиод в темноте!

    Есть кошка? Это тоже отлично сработает! Вы можете использовать его для любого маленького питомца, который у вас есть.

    Что тебе нужно?

    Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство от RobbeSaelens на Intrsuctables!

    8. Интеллектуальные весы Arduino с ESP8266

    Ref: Igor Fonseca Albuquerque

    Мы уже сделали обычные кухонные весы и весы, теперь с этим проектом мы собираемся сделать умные весы! Эти умные весы могут отслеживать ваш вес, отправляя его в облако, где вы будете видеть процесс набора или потери веса.Кроме того, эти умные весы функционируют как будильник, который будет звонить до тех пор, пока пользователь не встанет на них на несколько секунд, чтобы убедиться, что вы проснулись!

    Что тебе нужно?

    Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство от igorfonseca83 на hackaday.io!

    9. Умный пластиковый контейнер Arduino

    С помощью этого проекта вы создадите себе специальный пластиковый контейнер, в котором он сможет отслеживать запасы, хранящиеся внутри, отправлять уведомления в облако, а также включать светодиодный индикатор, когда запасы заканчиваются.

    Что тебе нужно?

    Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство Андреа Де Гаэтано на Arduino Project Hub!

    10. Мониторинг и отслеживание пчелиного улья Arduino HX711

    С помощью этого проекта вы теперь можете следить за своими пчелами, если они у вас есть! Благодаря этому вы можете следить за здоровьем пчел, производством меда, роением пчел, болезнями, влиянием пестицидов и даже если кто-то украл ваш улей! Хотите контролировать и отслеживать другие вещи, такие как ваши домашние птицы? С аналогичной концепцией вы тоже можете это сделать!

    Что тебе нужно?

    Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство от sgoutteb на Arduino Project Hub!


    Резюме

    Это все для 10 вещей, которые вы можете сделать с HX711 и тензодатчиком! Что вы думаете обо всех этих проектах? Дайте нам знать в комментариях внизу!

    Для получения дополнительной информации о HX711 вы можете проверить следующее:

    Теги: HX711, HX711 Arduino, Тензодатчик HX711, Проекты тензодатчиков HX711, Проекты HX711, HX711 Raspberry Pi, Тензодатчик Arduino, Тензодатчик Raspberry Pi, Датчик нагрузки Arduino, Датчик веса Arduino, Датчик веса Raspberry Pi

    Продолжить чтение

    .

    0 comments on “Подключение тензодатчиков: Тензодатчик HX711 — подключение весов к Arduino

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.