Подключение тензодатчиков к весовому терминалу: Подключение тензодатчиков к весовым терминалам

В большинстве учебников и статей показана модель с сосредоточенными параметрами тензометрического моста Уитстона и его соединений. Модель с сосредоточенными параметрами в идеале предполагает, что соединительные провода к мосту Уитстона и от него имеют нулевое сопротивление.

Однако на практике наблюдается заметное падение напряжения на самих проводах. Это не проблема, если длина провода как на входе, так и на выходе остается неизменной в течение всего срока службы весоизмерительного датчика. Все тензодатчики в онлайн-каталоге Tacuna Systems представляют собой предварительно откалиброванные с проводом этой известной длины; поэтому сопротивление их проводов учитывается в рабочих характеристиках, перечисленных в листах спецификаций.

Как указано в некоторых ответах на часто задаваемые вопросы, обрезка кабелей изменяет калибровку четырехпроводного тензодатчика; однако вставка кабельного разъема в кабельную трассу такой же длины не приведет к заметному изменению калибровки весоизмерительного датчика. Соединитель может быть практичным для облегчения замены тензодатчика в измерительной системе.

В тех случаях, когда нецелесообразно использовать дополнительную длину проводов или где требуются более длинные кабели, более желательным может быть шестипроводной тензодатчик.

Датчик веса с шестью проводами

На практике модель с распределенными параметрами является более точной, чем модель с сосредоточенными параметрами мостовой схемы. Эта модель предполагает, что соединительные провода действительно имеют сопротивление протеканию тока. Это означает, что длина проводов, площадь поперечного сечения и изменение сопротивления в зависимости от температуры влияют на конструкцию моста.

Тензодатчик с шестью проводами учитывает влияние этих распределенных параметров. Он имеет те же провода питания/возбуждения и клеммы вывода сигнала, что и его четырехпроводной аналог. Однако он также имеет положительные и отрицательные сенсорный провод . Провода сенсорных терминалов подключаются одним концом к тем же узлам, что и провода питания. Рисунок 2 ниже иллюстрирует это.

Другой конец этих измерительных клемм подключается к входному порту усилителя ; выход усилителя затем подключается к клеммам источника питания тензодатчика, образуя петлю.

Таким образом, усилитель определяет фактическое напряжение, питающее тензодатчик. Затем усилитель может выполнить необходимые регулировки, чтобы поддерживать напряжение питания на желаемом рабочем уровне. Это компенсирует любое падение напряжения на кабелях, которое может меняться в зависимости от температуры во время использования. Это также делает систему нечувствительной к любым изменениям, внесенным в кабели. Подводя итог, шестипроводная система объединяет простую конструкцию регулятора напряжения с мостом Уитстона.

Другая проводка тензодатчиков

Дополнительный провод может присутствовать как в четырех-, так и в шестипроводных тензодатчиках. Этот провод называется проводом экрана. Провод экрана не подключается к схеме тензометрического датчика; скорее он соединяется с корпусом (конструктивным элементом) преобразователя. Он защищает внутреннюю схему от электромагнитных помех.

Практический пример шестипроводного соединения

Большинство тензодатчиков в онлайн-каталоге Tacuna Systems доступны по специальному заказу с шестипроводной конфигурацией. Индикатор тензодатчика 805BS поддерживает 4-проводную или 6-проводную конфигурацию.

Заключение

В этой статье сравниваются четырех- и шестипроводные электрические соединения тензометрических датчиков нагрузки и поясняется дополнительный экранирующий провод. Обратите внимание, что тот же метод компенсации чувствительных проводов может быть применен к другим типам преобразователей.

Существуют вопросы дизайна и реализации, выходящие за рамки этой статьи. Более подробно они обсуждаются в статьях ниже.

Дополнительная литература

• Часто задаваемые вопросы о тензодатчиках
• Правильный выбор тензодатчика для вашей работы
• Зачем мне нужен усилитель тензодатчика?
• Суммирование тензодатчиков: распределительные коробки, сигнальная и возбуждающая
• Калибровка системы измерения силы
• …и другие статьи в разделе «Тензодатчики, как сделать» нашего База знаний.

Ссылки

• Справочник по приборам под редакцией Уолта Бойса
• Глоссарий по измерению силы от Tacuna Systems

Была ли эта статья полезна?

Как мы можем улучшить эту статью?

Укажите причину вашего голосования, чтобы мы могли улучшить статью.

Установка тензодатчика. Как установить и подключить тензодатчик?

Каждая установка весоизмерительного датчика уникальна, так как существует несколько типов. Проконсультируйтесь с инженером-строителем, если ваше приложение требует очень высокой точности, долговременной стабильности, пользовательских спецификаций или при использовании в разнообразной среде исследований и разработок.

Чтобы получить точные результаты взвешивания, обязательно используйте указанные приложения нагрузки для тензодатчиков. Тензодатчики имеют заданное направление нагрузки; не прикладывайте боковые силы, изгибающие или скручивающие движения к тензодатчикам. Несоответствующие нагрузочные приложения могут привести к сокращению срока службы тензодатчиков, а также к искажению правильных результатов измерений.

Использование жесткой конструкции для опорной конструкции тензодатчиков в приложениях с нагрузкой на сжатие предпочтительнее гибкой конструкции для достижения равномерного опускания всех опор, что также распределяет напряжение и обеспечивает ровную контактную поверхность.

Установка тензодатчиков на опорную конструкцию и жесткую опорную плиту обеспечивает равномерную передачу нагрузки от основания тензодатчика на опорную конструкцию. Эта конструкция также должна быть способна выдерживать силы, соответствующие нагрузке. Вспомогательные средства для монтажа могут потребоваться для соответствия установке весоизмерительного датчика. Обратитесь за помощью к инженеру-проектировщику, чтобы определить вес отдельных возможных помех. Чтобы избежать искажений при измерениях, необходимо учитывать особые соображения для взвешивания резервуаров, тепловых расширений, контроля уровней и горизонтальных перемещений для определенных форм резервуаров и опорных конструкций. В опорной конструкции тензодатчика могут потребоваться концевые упоры для ограничения бокового отклонения, а эластомерные подшипники также могут регулировать тепло между баком и тензодатчиком. Кроме того, если ваш тензодатчик требует самоцентрирования, инженер-конструктор может предложить маятниковый тензодатчик, который автоматически направит надстройку в исходное положение.

Специальные приложения

Газотурбинный двигатель/ракета: Высокоточные измерения объемного расхода газа по трубопроводу. Ротор турбины потоком газа поворачивает лопасти ротора в счетчик, измеряющий скорость газа. Лопасти ротора проходят через приемную катушку, генерирующую импульс электрического сигнала. Импульс равен определенному объему газа. Общий объемный расход регистрируют по количеству импульсов. Выражение расхода измеряется в фактических кубических футах или фактических кубических метрах (ACF/AM3).

Измерение тяги двигателя: Этот изготавливаемый на заказ комбинированный датчик крутящего момента и тяги, реактивный и вращающийся тензодатчик полностью изготовлен из нержавеющей стали для обеспечения долговременной надежности. Применение в промышленных условиях включает безопасную перегрузку 150 % мощности, предельную перегрузку 300 % мощности. Позвоните инженерам для уточнения деталей.

Взвешивание в бункере: Для упрощения установки тензодатчиков используйте системы взвешивания в баках и бункерах с грузоподъемностью до 2500 фунтов. Системы обеспечивают амортизацию для промышленных установок и помогают предотвратить неправильный монтаж, который может привести к повреждению тензодатчика. Создайте полную четырехточечную систему с максимальной грузоподъемностью 4000 фунтов с мощными тензодатчиками с поперечной балкой и системой взвешивания резервуаров и бункеров. В этой статье рассматривается утяжеление грузовых автомобилей, поездов и самолетов.

Следует избегать боковых сил Системы управления технологическими процессами: Широкий спектр контроллеров технологических процессов включает контроллеры температуры, контроллеры линейного изменения и выдержки, двухзонные контроллеры и настольные контроллеры технологических процессов. Контроллеры на основе микропроцессора поставляются с различными дисплеями, проводными термометрами сопротивления, технологическим напряжением и током. Они могут подключаться напрямую к сети Ethernet со встроенным веб-сервером и загружаемым программным обеспечением для сбора данных.

Испытание на усталость при высокой нагрузке: Сокращает время, необходимое для устранения неполадок в системах весов, анализирует состояние тензодатчиков на основе тензодатчиков в весах и промышленных приложениях. Тестовые тензодатчики без отключения, легко читаемые, четкие сообщения на экране. Предоставляет важные данные, такие как возможные искажения из-за перегрузок, усталости металлов или ударных нагрузок, а также возможные замыкания на землю или электрические проблемы сопротивления моста.

Мостовое тестирование: Использование системы клеммных колодок с шунтирующими и испытательными принадлежностями для различных технологий зажима снижает затраты на складские запасы и логистику. Модульную конструкцию клеммной колодки можно комбинировать с клеммными колодками различных типов или индивидуально для гибкости применения.

Рекомендации перед установкой

Типы установок: В дополнение к типичным установкам гидравлических, пневматических и тензометрических тензодатчиков клиенты OMEGA часто спрашивают о тензодатчиках с изгибной балкой, срезных балках, канистровых, кольцевых и блинчатых тензодатчиках, а также кнопочных и тензодатчики шайбового типа. Некоторые другие более продвинутые типы установок тензодатчиков для конкретных целей включают спиральные, волоконно-оптические и пьезорезистивные типы установок тензодатчиков. Свяжитесь с Omega для получения подробной информации о конкретных требованиях к установке весоизмерительных датчиков.

Ориентация нагрузки: Специалисты по техническому обслуживанию считают, что наиболее распространенной причиной проблем с точностью измерения нагрузки является неправильный монтаж тензодатчика, что приводит к неточным вертикальным нагрузкам, что приводит к ошибкам посторонних сил. Нагрузки должны действовать точно в направлении тензодатчика.

Окружающая среда: Магнитные и электрические поля иногда могут создавать помехи в измерительной цепи. Чтобы обеспечить защиту от ЭМС, поместите тензодатчик, соединительные кабели и электронику в экранированный корпус. Не заземляйте индикатор, усилитель тензодатчика и преобразователь более одного раза.

Каркас конструкции: Защитите измерительный кабель с помощью стальных труб. Используйте экранированные измерительные кабели малой емкости, такие как кабели HBM. Избегайте полей рассеяния от двигателей, контактных выключателей и трансформаторов. Использование жесткой конструкции для опорной конструкции тензодатчиков в приложениях с нагрузкой на сжатие, предпочтительнее гибких конструкций, для достижения равномерного / сбалансированного опускания всех опор, которые также распределяют напряжение, и обеспечения ровной контактной поверхности. Крепление тензодатчиков к опорной конструкции и жесткой опорной плите обеспечивает равномерную передачу нагрузки от основания тензодатчика к опорной конструкции. Эта конструкция также должна быть способна выдерживать силы, соответствующие нагрузке. Требуется ровная и чистая поверхность

Современные механические весы могут взвешивать любые грузы, от фармацевтических препаратов до цистерн и грузовых автомобилей. Согласованность расчетов веса и показаний требует наилучшей конструкции механизма балансировки веса, спроектированного с учетом силы, надлежащей калибровки и технического обслуживания. В зависимости от генерируемых выходных сигналов мы различаем конструкции тензодатчиков в зависимости от определения веса, например, на растяжение, сжатие, изгиб или сдвиг. Тензодатчики преобразуют действующие нагрузки в электрические сигналы. Изменение давления внутренней заполняющей жидкости измеряет вес с помощью устройств балансировки силы в конструкциях с гидравлическими датчиками нагрузки. Более высокие требования к точности могут быть достигнуты с использованием нескольких демпфирующих камер, которые также работают на концепции баланса сил с пневматическим датчиком нагрузки.

Как подключить четыре тензодатчика?

В системе с четырьмя тензодатчиками каждый тензодатчик должен измерять четверть общей нагрузки. Этот тип конфигурации более распространен в промышленных масштабах. Здесь каждый тензодатчик установлен в каждом углу платформы.

Выходные клеммы всех четырех тензодатчиков подключены к суммирующему блоку, где сигналы от всех тензодатчиков обрезаются и объединяются в один выход. Суммирующий блок будет вносить необходимые коррективы всякий раз, когда изменяется положение или ориентация нагрузки. Этот окончательный результат затем отправляется на тензометр или портативный дисплей для окончательного измерения.

Как проверить работоспособность тензодатчика?

Вы можете проверить, работает ли тензодатчик, проверив два параметра тензодатчика – сопротивление и напряжение тензодатчика.

Выходное сопротивление тензодатчика измеряется между положительным и отрицательным проводами. Входное сопротивление тензодатчика измеряется между положительным проводом возбуждения и отрицательным проводом возбуждения. В обоих случаях значение между проводами должно быть равно или близко к значению, указанному в таблице данных, прилагаемой к тензодатчику.

Чтобы измерить напряжение тензодатчика, подключите два провода к усилителю. Теперь измерьте ответный сигнал между положительным и отрицательным сигнальными проводами при увеличении нагрузки, чтобы увидеть соответствующее приращение сигнала.

Процедура проверки тензодатчиков

• Колебания нулевого значения баланса
• Неправильно или вообще нет показаний
• Нестабильные показания для известного веса
• Изменения показаний при изменении положения груза