angielski
chiński
hiszpański
rosyjski
portugalski
francuski
niemiecki
indonezyjski
tajski
wietnamski
arabski
włoski
turecki
japoński
Dobór wzmacniacza czujnika siły wymaga pogodzenia pomiaru małych zmian z zachowaniem największego sygnału, jaki może wystąpić. Zbyt małe wzmocnienie nie wykorzystuje zakresu wejściowego odbiornika, a zbyt duże powoduje obcinanie sygnału od obciążenia wstępnego, przesunięcia zera lub szczytu siły. Zacznij od rzeczywistego wyjścia mostka i wymaganej szybkości pomiaru, a następnie oceń łącznie wzmacniacz i wejście układu akwizycji.
Oblicz sygnał przed porównaniem parametrów wzmacniaczy
Dla mostka tensometrycznego nominalny sygnał pełnego zakresu w miliwoltach jest iloczynem czułości w mV/V i napięcia zasilania mostka w woltach. Użyj czułości zamawianego wykonania o określonym obciążeniu znamionowym, a nie założonej wartości dla całej rodziny produktów.
W specyfikacji MV-LC0190 podano 0.5 ±0.1 mV/V dla 1 kg oraz 1.0 ±0.2 mV/V dla wykonań 5, 20 i 50 kg. Zalecany zakres zasilania mostka to 4-12 VDC. Przy ustawianiu końcowego współczynnika przeliczenia sprawdź dane kalibracyjne dostarczonego egzemplarza.
Przykładowo dla wykonania 1 kg przy zasilaniu mostka 8 V nominalny sygnał pełnego zakresu wynosi 4 mV. Zmiana równa 1% obciążenia znamionowego daje nominalnie zaledwie 40 mikrowoltów (µV). To obliczenie sygnału, a nie deklaracja, że cały układ dokładnie zmierzy taką zmianę. Szum, dryft przesunięcia i wpływ zamontowanej mechaniki muszą być dostatecznie małe, aby można było podjąć przewidzianą decyzję.
Dobór wzmacniacza czujnika siły: porównuj istotne parametry
| Parametr | O jakie dane poprosić | Dlaczego wpływa na wynik |
|---|---|---|
| Zakres wejściowy | Dodatnie i ujemne granice sygnału różnicowego z zapasem na przesunięcie | Sygnał rozciągania/ściskania lub obciążenia wstępnego może przekroczyć zakres dobrany tylko do dodatniego obciążenia nominalnego. |
| Szum | Szum odniesiony do wejścia wraz z pasmem i sposobem pomiaru | Szum bez podanego zakresu częstotliwości nie daje się wiarygodnie porównać z najmniejszym użytecznym sygnałem. |
| Odpowiedź dynamiczna | Pasmo, przebieg ustalania i ustawienia włączonych filtrów | Stabilny odczyt może ukrywać niezarejestrowany szczyt lub opóźnioną reakcję sterowania. |
| Zasilanie mostka | Napięcie, obciążalność źródła zasilania mostka i układ pomiaru zwrotnego napięcia | Wyjście czujnika zależy od napięcia faktycznie doprowadzonego do jego mostka. |
| Wyjście | Zakres, obciążalność, potencjał odniesienia i ograniczenia wejścia odbiornika | Sygnał musi pozostać prawidłowy zarówno we wzmacniaczu, jak i w urządzeniu akwizycji. |
Szum odniesiony do wejścia wyraża szum wzmacniacza jako równoważny sygnał na jego wejściu. Rozpatruj go w określonym paśmie; nie porównuj bezpośrednio wartości RMS z wartością międzyszczytową uzyskaną w innych warunkach. Sama liczba bitów przetwornika nie określa użytecznej rozdzielczości pomiaru siły.
Zostaw zapas na sygnał, którego nie usuwa tarowanie
Ciężar oprzyrządowania i obciążenie wstępne nadal wywołują sygnał mostka po wyzerowaniu wyświetlanej siły. Ustal, w którym miejscu odejmowane jest zero. Jeśli za analogowym stopniem wzmocnienia, nie zapobiegnie to nasyceniu tego stopnia.
Sprawdź zakres napięcia wspólnego wejścia oraz zakres różnicowy. Mała różnica napięć między dwiema żyłami sygnałowymi nie oznacza, że napięcie każdej z nich jest bliskie potencjałowi odniesienia wzmacniacza. Proponowane połączenia i zasilanie muszą utrzymać oba napięcia w udokumentowanych granicach pracy.
Przy pomiarze siły w obu kierunkach potwierdź obsługę obu polaryzacji w całym torze. Jeśli trzeba mierzyć siłę ujemną, jednobiegunowe wejście odbiornika wymaga odpowiedniego układu konwersji. Zapisz konwencję znaków i sprawdź ją przy znanym kierunku obciążenia, zamiast doraźnie zmieniać znak w dalszym oprogramowaniu.
Dobieraj odpowiedź do zdarzenia, a nie do wyświetlacza
Powolny pomiar siły podtrzymującej i krótkotrwały docisk stawiają elektronice różne wymagania. Podaj czas trwania zdarzenia i wymagany wynik: siłę po ustaleniu, szczyt, przekroczenie progu lub przebieg siły. Następnie uzyskaj charakterystykę odpowiedzi wzmacniacza z włączonymi proponowanymi filtrami.
Przetestuj urządzenie akwizycji przy docelowej częstotliwości próbkowania i zastosuj odpowiednią filtrację antyaliasingową. Szybki ADC nie odtworzy szczytu usuniętego już przez wolny kondycjoner. Z kolei nadmiernie szerokie pasmo może przepuszczać szum nieistotny dla powolnego pomiaru.
Obcięty przebieg utracił informację. Jeśli krzywa spłaszcza się przy stałej wartości, sprawdź zakresy surowego wejścia i wyjścia przed zaakceptowaniem zgłoszonego szczytu. Nie zwiększaj uśredniania cyfrowego, aby obcięcie wyglądało jak stabilny odcinek stałej siły.
Odróżniaj wzmacniacz sygnału siły od przetwornika wygodnego w podłączeniu
Przetwornik wagowy może nadawać się do powolnego pomiaru, ale format wyjścia nie określa jego parametrów w badaniu siły. Na przykład MV-WI0014 ma opublikowany zakres czułości wejściowej 1-3 mV/V. Nie obejmuje on nominalnego wyjścia 0.5 mV/V wykonania MV-LC0190 o obciążeniu 1 kg.
Nie traktuj tego przykładu jako zgodnej pary ani nie zakładaj, że nieokreślona regulacja usunie niedopasowanie. Porównanie przetworników wagowych opisuje udokumentowane ograniczenia dostępnych modeli. Jeśli pasmo potrzebne do rejestracji zdarzeń siłowych lub parametry szumowe nie są udokumentowane, zapytaj o nie przed wyborem.
Pytania o parametry wzmacniacza
Pytanie 1. Czy maksymalne wzmocnienie daje największą czułość?
Zwiększa zmianę wyjścia przy danym wejściu, ale zmniejsza zapas zakresu oraz wzmacnia przesunięcie i szum. Wybierz wzmocnienie po obliczeniu pełnego zakresu możliwych sygnałów wejściowych, a następnie sprawdź najmniejszą użyteczną zmianę siły przy rzeczywistych ustawieniach akwizycji.
Pytanie 2. Czy jedna kalibracja obejmuje inne ustawienie filtra?
Współczynnik przeliczenia dla stałego obciążenia może nadal obowiązywać, ale wynik pomiaru zależny od czasu może się zmienić. Ponownie sprawdź ustalanie, rejestrację szczytu lub czas przekroczenia progu, gdy filtracja wpływa na wynik używany przez maszynę.
Pytanie 3. Co dołączyć do zapytania o wzmacniacz?
Podaj model czujnika i jego sygnał kalibracyjny, wymagania zasilania mostka, obciążenie wstępne, maksymalną i minimalną użyteczną siłę, czas zdarzenia, długość kabla i wejście odbiornika. Jeśli masz reprezentatywny przebieg siły, wyślij go przez stronę kontaktową METRAVON; pomoże to odróżnić problem zakresu od problemu odpowiedzi dynamicznej.
Podsumowanie
Najpierw oblicz sygnał wejściowy i zapas, a potem porównaj szum i odpowiedź w określonych warunkach. Sprawdź rejestrację rzeczywistego zdarzenia siłowego w zamontowanym układzie aż do odbiornika. Ani duże wzmocnienie, ani duża liczba bitów ADC nie dowodzą dostępności wymaganego wyniku pomiaru siły.
