Особенности применения тензометрических датчиков

Содержание

Виды и сфера применения

Для начала разберемся в принципе действия тензометрических датчиков. При воздействии на тело внешних сил оно деформируется, противодействует приложенной силе. За счёт деформаций корпуса датчика происходит воздействие на измерительный элемент тензодатчика. В результате устройство выдаёт электрический сигнал, считывая который система обработки выдаёт результат измерений. Но для чего нужен такой тип устройств?

Тензометрические датчики используются для:

  • Измерения веса. При этом в зависимости от конструкции измерительного узла могут использоваться на сжатие или на растяжение. Соответственно их назначение – измерение веса на платформах (например, весы в магазинах) или на подвесе (краны и прочее).
  • Измерения давления. Например, в трубопроводах газов и жидких веществ.
  • Измерения крутящего момента (на двигателях автомобилей или станков).
  • Определения ускорения.
  • Контроля перемещения.

По типу измерительного элемента и принципа работы тензодатчики делятся на:

  • Тензорезистивные.
  • Пьезоэлектрические.
  • Оптико-поляризационные.
  • Волоконно-оптические.
  • Пьезорезистивные.

Конструктивные особенности тензодатчика определяет то где он применяется, ведь конструкция определяет наличие монтажных отверстий и векторов возможного приложения сил, соответственно и самого процесса измерения. По форме также тензометрические датчики бывают разных типов:

  1. Консольные. Назначение таких устройств – измерение количества веществ в дозаторах, конвейерных, платформенных, бункерных и напольных весах.
  2. Цилиндрические. Применяются для взвешивания вагонов, автомобилей, баков и емкостей – там, где нужно измерять большие веса.
  3. S-образные, срабатывают на растяжение, подходят для измерения веса, поднимаемого краном и в других подобных конструкциях.

На практике тензометрические датчики могут производиться в совершенно разнообразном исполнении.

Это интересно: Какие устройства могут измерить давление?

Принцип работы тензодатчиков

Во многих отраслях промышленности необходимо измерение размера деформации. Для таких целей применяется тензорезисторы, который помогает преобразовать уровень деформации в определенную электрическую величину. Благодаря этому можно определить её значение.

Тензодатчики – это устройства, которые могут преобразовать механическую деформацию тела в электрический сигнал, который позволяет определить уровень растяжения и сжатия конкретного предмета. Он является резистивным преобразователем и считается одним из главнейших составляющих высокоточного оборудования.

Устройство изготовлено из чувствительного тензорезистора, который производится из тензоматериалов. Чаще всего это фольга или алюминиевая проволока с небольшим сечением. тензодатчик шайбового типа

Бывают самые разные датчики, которые могут использоваться в любых отраслях: атомной, фармацевтической, металлургической и прочих. Виды тензодатчиков:Приборы для измерения нагрузки и силы (динамометры);Измерители давления;Тензодатчики крутящего момента для автомобильных и станочных двигателей.

Тензорезисторы классифицируются не только по своей форме, но и по конструктивным особенностям. Конструкция прибора зависит от типа чувствительного элемента. Для контроля деформации используются следующие типы тензорезисторов:Фольговые;Пленочные;Проволочные.

Пленочные являются аналогом фольговых, за исключением материала, из которого изготовлены. Производители изготавливают такие модели из тензочувствительных пленок с особым напылением, которое увеличивает чувствительность системы. Такие измерительные узлы удобно использовать при необходимости измерить динамические нагрузки. Производство пленок выполняется из таких материалов, как титан, висмут, германий.Проволочные способны измерить нагрузку от нескольких сотых грамма до целых тонн (скажем, весовой бункер и прочие). Их называют одноточечные, т. к в отличие от пленочных и фольговых моделей, они измеряют в одной точке, а не площади. Такая конструкция позволяет использовать проволочные тензодатчики для измерения деформации сжатия и растяжения.проволочная модель

Конструктивно прибор представляет собой тензорезистор с контактным элементом. Он закреплен на верхней панели устройства, которая соприкасается с измеряемым телом. Принцип работы любого тензодатчика основан на воздействии на чувствительный элемент определенной детали. Для включения датчика в сеть применяется специальные электрические отводы, которые подключаются к чувствительной пластине. Благодаря этому в контактном элементе наблюдается постоянное напряжение. Но, при работе датчика на специальную подложку устанавливается деталь. Её вес разрывает цепь и образовывается механическая деформация, которая при помощи контрольных контактов преобразуется в электрический сигнал.

Измерительный мост тензодатчика позволяет измерить наименьшие нагрузки, благодаря чему значительно расширяется использование прибора. Мостовая схема подключения тензометрического датчика основана на законе Ома, при котором если все сопротивления имеют равное значение, то ток, проходящий через резисторы, также будет иметь одинаковое значение. Здесь воздействие из вне принято называть «внешним фактором», а преобразование сигнала – «внутренним». Тогда принцип действия основан на анализе внешнего фактора при помощи внутреннего.

Принцип установки весовых тензодатчиков наглядно демонстрируют модули, которые обычно используют при изготовлении электронных или цифровых весов. В них установлены специальные модули, которые соединены с рабочей поверхностью весов.

Этот измерительный модуль обладает чрезвычайно высокой точностью взвешивания и защищает тензодатчик от повреждений

  • Высокая точность измерения;
  • Подходят для измерения статических и динамических напряжений, при этом, не искажают полученные данные. Это очень удобно при использовании устройств в транспортных средствах или экстремальных условиях работы;Небольшие размеры позволяют использовать такие датчики практически в любых измерительных устройства.

Разработка сайта Sigmasoft

2020 Тензодатчики веса | Датчики силы, крутящего момента, давдения, премещения | Тензорезисторы | Промышленные контроллеры НВМ

Тензометрический датчик: принцип действия

Основным элементом устройства является тензорезистор, закрепленный на упругой конструкции. Тензодатчики калибруют, ступенчато нагружая заданным возрастающим усилием и измеряя при этом величину электрического сопротивления. Затем по его изменению можно будет определить значения приложенной неизвестной нагрузки и пропорциональной ей деформации.

В зависимости от типа датчики позволяют измерить:

  • силу;
  • давление;
  • перемещение;
  • крутящий момент;
  • ускорение.

Даже при самой сложной схеме нагружения конструкции действие на тензорезистор сводится к растяжению или сжатию его решетки вдоль длинного участка, называемого базой.

Тензодатчики веса

Прежде всего, это тензодатчики веса. Будь то напольные весы в спальне посадивших себя на диету женщин, неизменные электронные атрибуты современных магазинов, промышленные установки взвешивания автомобилей на стройплощадках или балочные платформенные весы, без тензорезисторов не обойтись. В настоящее время ассортимент тензодатчиков веса настолько велик, что любой заинтересованный потребитель сможет без особого труда выбрать требуемую именно для его случая комплектацию. Остановимся на нескольких конструктивных типах промышленных тензодатчиков веса.

Консольные устройства в алюминиевом или стальном исполнении. Диапазон весовых нагрузок этих приборов достаточно широк, а разнообразие вариантов корпусного решения позволяет использовать их во многих хозяйственных и бытовых сферах.

Стальные тензодатчики типа «бочка» или «шайба». Обладают хорошими показателями по герметичности и защите устройства от внешних воздействий. Это касается и материала оболочки и изоляции электропровода.

Балочные весовые регистраторы. Область применения – измерение весовых нагрузок на мостовые и платформенные конструкции. Регистрируют деформации изгиба и сдвига. Фиксировать натяжение крепежных элементов помогут тензодатчики на растяжке, а допустимость подвесного груза на стройке S-образные.

Тензомост

Сигнал, поступающий с тензомоста и пропорциональный моменту силы трения, усиленный прибором ФП6 / 1, определяется с помощью цифрового вольтметра для визуального отсчета и идет на регистрацию в систему.

Также наличие дополнительного вывода позволяет при балансировке тензомоста настраивать каждое плечо в отдельности, в отличие от схемы с замкнутым мостом, где допускается только выравнивание произведений противоположных плеч тензомоста. Таким образом, устраняются сложности, связанные с аппаратурными методами устранения аддитивной и мультипликативной составляющих температурной погрешности.

Выводы тензомоста экранированным 4-жильным кабелем подсоединяются к одному из каналов динамического тензо-усилителя, обеспечивающего питание тензомоста, калибровку и усиление полезного сигнала.

Электрическое сопротивление изоляции измерительного, блока, отделенного от электронного устройства, проверяют замкнутыми между собой выводами тензомоста с красной, синей, черной и желтой маркировкой и корпусом блока.

Информационная посылка датчика включает в себя показания минут и секунд таймера реального времени, 4 цифры кода температуры тензомоста и 4 цифры кода давления.

При несоответствии тока питания текзомоста заданному значению отпаивают провода от контактов П и 72 платы 08863750 и измеряют сопротивление тензомоста между проводами с красной г и синей в расцветкой, а также между проводами с черной и и желтой б расцветкой. При несоответствии сопротивления тензомоста указанному значению измерительный блок подлежит замене на исправный.

В связи с тем, что тензодатчики для температурной компенсации, включаемые в два смежных плеча, должны быть одинаковыми, тензомост выбран симметричным.

При этом производят внешний осмотр преобразователя, проверку герметичности, электрического сопротивления изоляции, определяют ток потребления и напряжение на диагонали тензомоста, определяют основную погрешность и вариацию показаний преобразователя.

Также наличие дополнительного вывода позволяет при балансировке тензомоста настраивать каждое плечо в отдельности, в отличие от схемы с замкнутым мостом, где допускается только выравнивание произведений противоположных плеч тензомоста. Таким образом, устраняются сложности, связанные с аппаратурными методами устранения аддитивной и мультипликативной составляющих температурной погрешности.

Технические характеристики датчиков усилий.

Для предотвращения самопроизвольного выпадания датчика из траверсы служит скоба 3, закрепляемая с горца датчика. Тензомост и все активные элементы и электронная плата расположены внутри корпуса датчика.

Эта схема состоит из тензомостов по числу контролируемых точек ( 1, 6 или 12) и компенсационной мостовой схемы. Тензомост имеет два плеча с постоянными сопротивлениями и два плеча, состоящие из тензодатчиков рабочего Rai, при помощи которого производится измерение деформаций, и компенсационного RTl, служащего для температурной компенсации.

Чувствительность тензомоста к температуре дала возможность организовать дополнительный измерительный канал, т.е. с помощью этих датчиков можно измерять наряду с давлением дополнительно температуру преобразователя С методической точки зрения знание температуры тензонреобразователя наиболее предпочтительно в задаче коррекции температурной зависимости канала давления. Разработанные алгоритм и программа позволяют определять значения давления и температуры в условиях их взаимного влияния.

При несоответствии тока питания текзомоста заданному значению отпаивают провода от контактов П и 72 платы 08863750 и измеряют сопротивление тензомоста между проводами с красной г и синей в расцветкой, а также между проводами с черной и и желтой б расцветкой. При несоответствии сопротивления тензомоста указанному значению измерительный блок подлежит замене на исправный.

Для повышения чувствительности кремневые тензорезисторы размещены и ориентированы на мембране так, что под действием давления сопротивление резисторов с касательным направлением решетки увеличивается, а с радиальным — уменьшается. При постоянном токе питания тензомоста сигнал его небаланса линейно зависит от давления.

Задачи и примеры на подбор датчика определенного типа

Проблема полупериодического реактора

Предположим, что имеется полунепрерывный реактор емкостью 1000 л с 50 кг цинка внутри под давлением 1 атм. и температурой равной 25°С. 6М хлористоводородной кислоты течет в реактор со скоростью 1 л / мин и вступая в реакцию с цинком производит хлорид цинка для использования в другом процессе.

А) Какие факторы следует учитывать?

Б) Скажите, если клапан выйдет из строя при рабочем давлении 4 атм. (т.е. он не закроется и реактор будет залит HCl) На какое давление вы можете безопасно установить точку останова?

С) Какой тип датчика должен быть использован?

Решение:

Факторы, которые следует учитывать:

  1. Процесс
    1. Соляная кислота очень и очень едкая (особенно с такой высокой молярностью), и, таким образом любой датчик, который бы вы ни выбрали, должен быть в состоянии выдержать коррозионную природу процесса.
  2. Диапазон давления
    1. Изначально реактор находится под давлением в 1 атм. Учитывая реакцию 2 HCl (жидк.) + Zn (металл.) -> H 2 (газ) + ZnCl 2 (жидк), вы производите один моль газообразного водорода в дополнение к существующему давлению воздуха в емкости. По мере протекания реакции, давление внутри сосуда будет существенно увеличиваться. Моделирование давления H 2 (газ) в идеальных условиях равно, Р = НЗТ / V
    2. Примерно через 1 час, давление H 2 (газ) увеличится до 4,38 атм, создав общее давление в сосуде на 5,38 атм.
  3. Окружающая среда
    1. Здесь нет опасности от высоких температур и сильной вибрации из-за высокого расхода и скорости реакции.
  4. Чувствительность
    1. Так как это умеренно опасный процесс, мы должны иметь выход датчика подключаемый к компьютеру. Так, инженер может безопасно наблюдать за процессом. Мы предполагаем, что датчик будет сигнализировать клапан HCl, чтобы закрыть его после того, как рабочее давление станет равным 3 атм., однако устройства иногда дают ошибку. Мы также должны иметь высокую чувствительность, поэтому предпочтительными будут электрические компоненты (т.е. мы не хотим, чтобы процесс отклонялся от нормального режима, хотя это потенциально возможно, если бы датчик был не очень чувствителен к постепенным изменениям).

Точка отключения

Принимая во внимание быстрое увеличение давления, как оценено в пункте (2), и отказ клапана при 4 атм., точка выключения должно быть примерно равна 3 атм

Тип датчика:

Учитывая типы датчиков, которые мы обсуждали, мы можем сразу отбросить вакуумные датчики, так как они работают при очень низких давлениях (почти вакууме, отсюда и название). Мы можем также отбросить дифференциальные датчики давления, поскольку мы не ищем перепада давления на резервуаре.

Поскольку мы хотим добиться высокой чувствительности, мы должны использовать электрические компоненты

Учитывая диапазон давлений (3 атм.; макс ~ 0,3 МПа) оптимальным будет емкостной элемент, потому что он прочный и хорошо работает в системе низкого давления.

Принимая во внимание коррозионную активность в системе с содержанием HCl , в качестве упругого элемента может быть использована мембрана. Мембраны также довольно прочны и обеспечивают быстрое время отклика.

Эта комбинация, вероятно, будет заключена в прочном, заполненном, глицерином / силиконом корпусе, чтобы защитить датчик от деградации.

Так, в итоге, мы выбираем датчик, который будет использовать диафрагму в качестве упругого элемента, емкостной элемент качестве электрического компонента и антикоррозийный корпус.

Пример 2

Ваш руководитель сказал вам добавить датчик давления в очень дорогой и важной части оборудования. Вы знаете, что часть оборудования работает на 1 МПа и при очень высокой температуре

Какой датчик вы бы выбрали?

Решение

Поскольку часть оборудования, которое вы имеете дело очень дорогое, вам нужен датчик, который имеет высокую чувствительность. Электрический датчик был бы подходящим, потому что вы могли бы подключить его к компьютеру для быстрого и простого считывания показаний. Кроме того, вы должны выбрать датчик, который будет работать на 1 МПа и сможет выдерживать высокие температуры. Из информации представленной в этой статье вы знаете, что есть много датчиков, которые будут работать при давлении 1 МПа, так что вы должны решить, относительно других влияющих факторов. Одним из наиболее чувствительных электрических датчиков является датчик емкостного типа. Он имеет чувствительность 0.07 МПа. Емкостный датчик обычно имеет диафрагму в качестве упругого элемента. Мембраны имеют быстрое время отклика, очень точны и работают на 1 МПа.

* принцип действия;

1.1. Оптические

1.1.1. Оптические датчики давления могут быть построены на двух принципах измерения: волоконно-оптическом и оптоэлектронном. 1.1.1.1. Волоконно-оптические Волоконно-оптические датчики давления являются наиболее точными и их работа не сильно зависит от колебания температуры. Чувствительным элементом является оптический волновод. Об измеряемой величине давления в таких приборах обычно судят по изменению амплитуды и поляризации проходящего через чувствительный элемент света.

1.1.1.2. Оптоэлектронные Датчики этого типа состоят из многослойных прозрачных структур. Через эту структуру пропускают свет. Один из прозрачных слоев может изменять свои параметры в зависимости от давления среды. Есть 2 параметра, которые могут изменяться: первый это показатель преломления, второй это толщина слоя.

1.2. Магнитные

1.2.1. Другое название таких датчиков — индуктивные. Чувствительная часть таких датчиков состоит их Е-образной пластины, в центре которой находится катушка, и проводящей мембраны чувствительной к давлению. Мембрана располагается на небольшом расстоянии от края пластины. При подключении катушки, создается магнитный поток, который проходит через пластину, воздушный зазор и мембрану. Магнитная проницаемость зазора примерно в тысячу раз меньше магнитной проницаемости пластины и мембраны. Поэтому, даже небольшое изменение величины зазора влечет за собой заметное изменение индуктивности.

1.3. Емкостные

1.3.1. Имеет одну из наиболее простых конструкций. Состоит из двух плоских электродов и зазора между ними. Один из этих электродов представляет собой мембрану на которую давит измеряемое давление, вследствие, чего изменяется величина зазора. То есть, по сути, этот тип датчиков представляет собой конденсатор с изменяющейся величиной зазора. А как известно емкость конденсатора зависит от величины зазора. Емкостные датчики способны фиксировать очень маленькие изменения давления.

1.4. Ртутные

1.4.1. Тоже очень простой измерительный прибор. Работает по принципу сообщающихся сосудов. На один из этих сосудов давить измеряемое давление. Давление определяется по величине ртутного столба.

1.5. Пьезоэлектрические

1.5.1. Чувствительным элементом датчиков этого типа является пьезоэлемент — материал, выделяющий эклектический сигнал при деформации (прямой пьезоэффект). Пьезоэлемент находится в измеряемой среде, он будет выделять ток пропорциональный величине изменения давления. Так как электрический сигнал в пьезоматериале выделяется только при деформировании, а при постоянном давлении деформирование не происходит, то этот датчик пригоден только для измерения быстро меняющегося давления.

1.6. Пьезорезонансные

1.6.1. Этот тип тоже использует пьезоэффект, только в отличие от прошлого типа тут используется обратный пьезоэффект — изменение формы пьезоматериала в зависимости от подаваемого тока. В датчиках данного типа используется резонатор (например пластина) из пьезоматериала, на которую нанесены с двух сторон электроды. На электроды по переменно подается напряжение разного знака, таким образом пластина изгибается то в одну то в другую сторону с частотой подаваемого напряжения. Но если на эту пластину подать силу, например мембраной чувствительной к давлению, то частота колебания резонатора изменится. Частота резонатора и будет показывать величину, с которой давление давит на мембрану, а она в свою очередь давит на резонатор.

1.7. Резистивные

1.7.1. По-другому этот тип датчиков называет тензорезистивный. Тензорезистор — это элемент, изменяющий свое сопротивление в зависимости от деформирования. Эти тензоризисторы устанавливают на мембрану чувствительную к изменению давления. В итоге, при давлении на мембрану она изгибается и изгибает тензоризисторы, закрепленные на ней. Вследствие чего, сопротивление на них меняется и меняется величина тока в цепи.

Микросхема INA125

Здесь так же показана схема подключения тензодатчика мостового типа к данной микросхеме. Кроме инструментального усилителя в состав данной микросхемы сходит ИОН – источник опорного напряжения для питания моста тензодатчика. Выходное напряжение ИОН можно изменять дискретно, подключая к соответствующим выводам микросхемы, вывод 4. Эти же напряжения можно использовать в качестве опорного напряжения для АЦП при оцифровке выходного напряжения сигнала. Это уменьшает ошибки оцифровки при флуктуациях напряжения питания устройства. Еще одним из достоинств этой микросхемы является и то, что требуемый коэффициент усиления инструментального усилителя (масштабирующего), устанавливается всего одним резистором, на схеме – R1.

Микросхема и резистор, задающий коэффициент усиления инструментального усилителя установлены на небольшой печатной плате, рисунок 3.

Для проверки всей схемы был использован наспех собранный цифровой вольтметр, состоящий из АЦП преобразователя и микроконтроллера с индикатором. В качестве АЦП была применена микросхема ADS1286, это 12 разрядный АЦП, позволяющий оцифровывать напряжение сигнала на выходе INA125 с точностью до 0,001В. В программу контроллера была введена подпрограмма коррекции нуля. И так, выяснилось, что зона чувствительности моего датчика начинается с пятидесяти граммов, примерно. Потом идет нелинейный участок до 370 граммов. Далее начинается линейный участок. Точность линеаризации проверить не удалось за неимением точных разновесов. Таким образом, в случае использования датчика в составе цифровых весов, последний должен быть преднагружен 370 граммами. Повторяемость показаний в принципе не плохая. Дрейф показаний при длительных нагрузках особо не проверял. Но при нагрузке в 1000 граммов через 9 часов непрерывного взвешивания показания изменились на 1 грамм. Это мое первое знакомство с данными датчиками, поэтому сделать однозначный конкретный вывод не могу. Но думаю, что существуют определенные места, где можно будет использовать эти «сверхточные» устройства.

Устройство и принцип работы

Основу тензодатчика составляет тензорезистор, оснащенный специальными контактами, закрепленными на передней части измерительной панели. В процессе измерения чувствительные контакты панели соприкасаются с объектом. Происходит их деформация, которая измеряется и преобразуется в электрический сигнал, передаваемый на элементы обработки и отображения измеряемой величины тензометрического датчика.

В зависимости от сферы функционального использования датчики различаются как по типам, так и по видам измеряемых величин. Важным фактором является требуемая точность измерения. Например, тензодатчик грузовых весов на выезде с хлебозавода совершенно не подойдет к электронным аптекарским весам, где важна каждая сотая часть грамма.

Тактильные

Срабатывают в результате механического действия на чувствительную поверхность. Позволяют устанавливать минимальные деформации, но при неточных настойках могут подавать и ложный сигнал.

Механические

Измерения основаны на фиксации изменения длины объекта под нагрузкой. Работа механического тензометра заключается в определении зависимости удлинения тела от напряжения в поперечном сечении.

Резистивные

Наиболее распространенный тип датчиков. Требуют подключения к слаботочной управляющей цепи, поскольку включают в себя тензорезисторный контур. Надежны при любом состоянии окружающей среды.

Струнные

Струнный вариант представляет собой стальную проволоку (струну), её натягивают между опорами, которые закрепляют на поверхности объекта. Суть измерений заключаются в определении отношения частоты колебания струны к степени её натяжения при изменении длины обследуемого тела под воздействием нагрузки.

Индуктивные

Устройство прибора основано на применении катушки индуктивности, в которой установлен подвижный сердечник. Он напрямую контактирует с поверхностью объекта. При малейшей деформации поверхности происходит смещение сердечника в катушке. Изменяющиеся параметры катушки индуктивности фиксируются через электросхему прибором.

Пьезорезонансные

Относятся к устройствам полупроводникового типа, нуждаются в надежном обслуживании и тонкой настройке. Работают по принципу сравнения эталонного сигнала с фактическим.

Пьезоэлектрические

По своему действию подобны измерителям предыдущего типа, но подают сигнал при изменении значений контактных деформаций, прикладываемых к чувствительному элементу.

Магнитные

Изготавливаются из сплавов с переменным значением коэрцитивной силы, используются при измерении усилий в узлах оборудования, работающих в сильных электромагнитных полях.

Емкостные

Предназначены для измерения малых механических напряжений в деталях со сложной конфигурацией, когда изменение длины токопроводящей проволоки изменяет ее электрическую емкость.

4) Проверка тензодатчика в нагруженном состоянии.

Для данного теста тензодатчик должен быть подключен к весовому индикатору или к прибору со стабильным источником питания от 5Vдо 12V. С помощью милливольтметра, подключенного к выходу тензодатчика, нагружают датчик и фиксируют показания выходного сигнала, при снятии нагрузки показания выходного сигнала должны вернуться к исходным. При проведении данного теста необходимо проводить несколько циклов нагружения-разгружения тензодатчика различным весом, но не менее 50% от НПВ датчика. Также необходимо удержание веса не менее 30 мин. в каждом из циклов и анализ изменения показаний в течении данного периода времени. В случае если при проведении теста показания будут отличаться от значения постоянно прикладываемой нагрузки, а также не будут возвращаться к исходным значениям, можно судить о нарушении контакта в клеевом слое между тензорезисторами и упругим элементом. Такой тензодатчик требует замены.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики датчиков, габаритные размеры и масса приведены в таблицах 1 -3.

Таблица 1 — Метрологические характеристики датчиков

Обозначение модификации

Наименование характеристики

SENSIQ Weighbeam WB

SENSIQ Weighbeam DWB

Класс точности по ГОСТ 8.631-2013

D

D

(OIML R 60:2000)

Максимальная нагрузка (Emax), т

40; 50; 100;150; 200

40; 50; 100;150; 200

Максимальное число поверочных интервалов («max)

700

Минимальный поверочный интервал (Vmin)

Emax

/ 700

Минимальная статическая нагрузка (Emin), % от Emax

Предел допустимой нагрузки (Elim), % от Emax — Emax 40

250

— Emax 50

240

— Emax 100

210

— Emax 150

193

— Emax 200

180

Доля от пределов допускаемой погрешности весов (Plc)

0,7

Входное сопротивление, Ом

694 ± 8

Выходное сопротивление, Ом

700 ± 4

Выходной сигнал, мВ/В, при максимальной нагрузке

■ Emax 40

0,95 ± 0,002

— Emax 50

1,08 ± 0,002

— Emax 100

1,38 ± 0,002

— Emax 150

1,57 ± 0,002

— Emax 200

1,63 ± 0,002

Диапазон температур, °С

от -10 до +100

Классификация по влажности

CH

Схема подключения

6-ти проводная

Напряжение питания, В

от 10 до 36

Таблица 3 — Габаритные размеры и масса датчиков

Габаритные размеры и масса, не более

Emax, KZ

40

50

100

150

200

Ширина, мм

110

120

140

160

180

Высота, мм

105

130

143

158

175

Длина, мм

450

450

500

560

620

Масса, кг

39

40

55

85

120

Устройство электронных напольных весов

Изделие состоит из нескольких элементов. Как правило, специалисты выделяют следующие его части:

  • дисплей;
  • корпус;
  • печатную плату с различными микросхемами;
  • тензодатчики.


Классические напольные весы со стеклянным корпусом. Обладают дисплеем, схемой и 4 датчиками

Корпус изделия может быть сделан из пластика, стекла или метала. Каждый вариант обладает своими преимуществами. При деформации корпуса отремонтировать весы практически невозможно.

Важнейшей частью весов являются тензодатчики. Они представляют собой металлические пластины, которые расположены на задней части изделия.


Открытая пластина тензодатчика. Датчик преобразует силу деформации в килограммы

Внутри изделия находится плата, которая считывает данные и отображает их на дисплее. От электронной платы зависит функциональность весов. К плате подключаются 4 датчика. Вся конструкция надежна защищена корпусом. Дисплей в большинстве устройств черно-белый. Он хорошо отображает всю необходимую информацию.


Питание устройства осуществляется от батарейки. Используется миниатюрный элемент питания (батарейка таблетка)

Технические характреристики

Тензометрические измерительные преобразователи с полевыми шинами

Тензометрические измерительные преобразователи и усилители с полевыми шинами Profibus, CANopen, DeviceNet для датчиков силы (тензодатчиков). Основной областью применения интерфейсных усилителей является измерение натяжения ленты. В практике существует два варианта подключения. В первом варианте к каждому датчику подключается один усилитель и, таким образом, представляется возможным регистрация разницы сил натяжения. Во втором варианте к одному усилителю подключаются 2 датчика одновременно и, соответственно, в шину передается лишь среднее измеренное значение. Электроника усилителя состоит из аналоговой и цифровой части. Усилитель может питать 1 или 2 датчика и подготавливать измерительный сигнал. Измеренные значения преобразуются в цифровые сигналы и в соответствующем формате данных с интервалом прибл. 3 мс передаются в шину.

Интерфейсный усилитель Profibus Busbox-P2

Измерительные усилители с интерфейсом Profibus предназначены для подключения датчиков усилий, использующих для измерения полную тензометрическую мостовую схему к системе Profibus — DP. Усилитель помещен в алюминиевый корпус полевого исполнения и может устанавливаться в непосредственной близости от технологического оборудования.

  • Измерительный усилитель с сопряжением Profibus
  • Одноканальный усилитель для 1 или 2 датчиков DMS
  • Удобный для пользователя ввод в эксплуатацию по файлу GSD
  • Скорость передачи до 12 Мбит/с
  • Разрешение 16 бит

Интерфейсный усилитель Profibus Busbox-PS2

Усилитель рассчитан на размещение в распределительном шкафу с монтажом на DIN-рейке.

  • одноканальное усиление сигнала от датчика DMS
  • преобразование сигнала в цифровой формат и передача в шину Profibus
  • размещение в распределительном шкафу
  • программное обеспечение для ввода в эксплуатацию
  • скорость передачи данных до 12 МБ/с
  • разрешение 16 бит