Wat is een loadcel en hoe werkt deze?
Typen en reikwijdte
Om te beginnen zullen we in principe de werking van rekstrooksensoren begrijpen. Wanneer een externe kracht op een lichaam inwerkt, vervormt het en gaat het de uitgeoefende kracht tegen. Door vervorming van de sensorbehuizing wordt er een effect gemaakt op het meetelement van de spanningsmeter. Het resultaat is dat het apparaat een elektrisch signaal genereert en leest dat het verwerkingssysteem het meetresultaat geeft. Maar waar is dit type apparaat voor?
Rekstrookjes worden gebruikt voor:
- Gewicht metingen. Bovendien kunnen ze, afhankelijk van het ontwerp van de meeteenheid, worden gebruikt voor compressie of spanning. Dienovereenkomstig is hun doel om het gewicht te meten op platforms (bijvoorbeeld weegschalen in winkels) of op een ophanging (kranen, enz.).
- Drukmetingen. Bijvoorbeeld in pijpleidingen van gassen en vloeibare stoffen.
- Koppelmetingen (op automotoren of werktuigmachines).
- Versnellingsdefinities.
- Bewegingscontrole.
Door het type meetelement en het werkingsprincipe zijn de loadcellen onderverdeeld in:
- Resistief.
- Piëzo-elektrisch.
- Optische polarisatie.
- Glasvezel.
- Piezoresistief.
De ontwerpkenmerken van de loadcel bepalen waar deze wordt gebruikt, omdat het ontwerp de aanwezigheid van respectievelijk montagegaten en vectoren van de mogelijke toepassing van krachten en het meetproces zelf bepaalt. Er zijn ook verschillende soorten rekstrookjes in vorm:
- Cantilever. Het doel van dergelijke apparaten is het meten van de hoeveelheid stoffen in dispensers, transportbanden, platforms, trechters en vloerweegschalen.
- Cilindrisch. Ze worden gebruikt voor het wegen van wagons, auto's, tanks en containers - waar u grote gewichten moet meten.
- S-vormig, trekvast, geschikt voor het meten van het door een kraan gehesen gewicht en andere soortgelijke ontwerpen.
In de praktijk kunnen rekstrookjes in een compleet divers ontwerp worden geproduceerd.
Het apparaat en het werkingsprincipe
Rekstrookjes worden gebruikt om druk of gewicht te meten; ze geven allemaal een elektrisch digitaal of analoog elektrisch signaal wanneer de vorm van het gevoelige element verandert. Maar waar zijn ze van gemaakt?
De basis of koffers zijn van verschillende typen, het hangt ervan af waar u de sensor kunt installeren. En ook in welke richting het werkt - voor compressie, spanning of buigen.
Naast het sensorelement kan de behuizing van de loadcel ook extra units bevatten, bijvoorbeeld een ADC, power drivers, etc. Als de spanningsmeter digitaal is, is er een unit voor het converteren van een analoog signaal (ADC).Overweeg het werkingsprincipe van het sensorelement van de spanningsmeter op het voorbeeld van een rekbestendige component - ze hebben de breedste toepassing gevonden.
Een resistieve spanningsmeter is een flexibele film of substraat waarop een resistieve laag wordt aangebracht. Als het een filmsensor is - dun spuiten of folie, als draad - op een flexibele substraatdraad wordt geplaatst. Sproeien of draad wordt in een wikkellijn gelegd.
Tijdens mechanische actie op het substraat buigt het, waardoor de film, folie of draad wordt uitgerekt. Dienovereenkomstig verandert, in gespannen toestand, het dwarsdoorsnedeoppervlak (neemt af) en neemt de weerstand toe. Wanneer de druk afneemt, keert het substraat terug naar zijn oorspronkelijke positie, ook de resistieve laag, en begint zijn weerstand te verminderen en keert terug naar normaal.
Piëzo-elektrische gevoelige organen werken tegenovergesteld. Wanneer er druk wordt uitgeoefend op het piëzokristal, treedt er een EMF op, terwijl de weerstand van piëzoresistieve sensoren gemaakt van dunne films van halfgeleiders ook verandert.
U kunt ook capacitieve sensoren vinden - dit zijn apparaten waarvan het werkingsprincipe is om de capaciteit tussen flexibele platen te meten. Evenals elektromagnetische apparaten waarin, onder invloed van het magnetische circuit, de kenmerken van het circuit veranderen.
Schakelschema
Hoe de loadcel werkt, kwamen we erachter. Maak u nu vertrouwd met het aansluitschema. Het blokschema van het apparaat dat het signaal leest, wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding. Daarop zie je een van de opties voor het versterken en omzetten van het signaal van de sensor.
Als we de spanningsmeter-sensor beschouwen, is het in werkelijkheid een brug van weerstanden, die als volgt wordt meegeleverd. Dit schakelcircuit wordt de "Winston Bridge" of de meetbrug genoemd.
Voor de werking is het niet voldoende om alleen signaaldraden aan te sluiten, u hebt ook voedingsdraden nodig. In sommige complexe systemen kunnen ook draden worden aangesloten voor thermische stabilisatie of andere functies.
De video vertelt in detail wat de rekstrooksensoren zijn en hoe ze werken:
Moderne rekstrooksensoren kunnen, afhankelijk van hun doel, worden gebruikt in installaties voor het meten van fracties van een gram tot honderden tonnen. Dienovereenkomstig worden voor elk bereik van gewichten spanningsmeters van een bepaald ontwerp en type gevoelig element geselecteerd. Naast de gemeten gewichten, spelen de omstandigheden waaronder ze zullen werken, evenals de vereiste nauwkeurigheidsklasse, een belangrijke rol bij de selectie van instrumentatie.
Gerelateerde materialen:
Bezig met laden...
