angielski
chiński
hiszpański
rosyjski
portugalski
francuski
niemiecki
indonezyjski
tajski
wietnamski
arabski
włoski
turecki
japoński
Czujnik tensometryczny z mostkiem Wheatstone wytwarza różnicowy sygnał miliwoltowy, a nie gotowe do użycia wyjście 4-20 mA lub RS485. Wzbudzenie zasila mostek, a odkształcenie zmienia równowagę jego ramion rezystancyjnych. Dobierając przyrząd lub szukając przyczyny błędnego wskazania, zacznij od rzeczywistej czułości, wzbudzenia i przesunięcia zera. Założenie, że każdy czujnik daje 20 mV, może prowadzić do niewłaściwego zakresu wejściowego, nieefektywnego wykorzystania rozdzielczości lub nasycenia przy zmianie kierunku siły.
Oblicz sygnał czujnika tensometrycznego z mostkiem Wheatstone
Nominalna zmiana sygnału przy obciążeniu znamionowym to czułość w mV/V pomnożona przez napięcie wzbudzenia w woltach. Dla przybliżenia liniowego poniżej obciążenia znamionowego pomnóż wynik jeszcze przez stosunek obciążenia przyłożonego do znamionowego. Sprawdzając, czy całkowity sygnał mieści się w zakresie wejściowym przyrządu, dodaj rzeczywiste przesunięcie zera. Użyj napięcia wzbudzenia przy czujniku, a nie samej wartości wybranej w menu przyrządu.
| Przykład przy wzbudzeniu 5 V | Obliczona nominalna zmiana sygnału przy pełnym obciążeniu |
|---|---|
| MV-LC0190, 1 kg | 0.5 mV/V x 5 V = 2.5 mV. Wersja do małych sił wymaga wejścia, które potrafi rozróżnić użyteczną część tego sygnału. |
| MV-LC0190, 5-50 kg | 1.0 mV/V x 5 V = 5 mV. Jest to inny przypadek wzmocnienia i kalibracji niż opcja 1 kg. |
| MV-LC0149, wersja 2 mV/V | 2 mV/V x 5 V = 10 mV. Potwierdź wyjście zamawianej wersji, zamiast opierać się tylko na rodzinie modeli. |
| MV-LC0149, wersja 3 mV/V | 3 mV/V x 5 V = 15 mV. Niezmienione ustawienie wejścia 10 mV nie obejmowałoby nominalnego sygnału pełnej skali. |
Obliczenia te wykorzystują czułość nominalną; nie są danymi kalibracyjnymi i pomijają tolerancję czułości, obciążenie wstępne po montażu oraz niezrównoważenie zera. Na przykład dla MV-LC0190 na 1 kg podano 0.5 +/-0.1 mV/V, więc sama tolerancja czułości daje obliczoną zmianę sygnału przy pełnym obciążeniu w zakresie 2-3 mV przy 5 V. Pozostaw odpowiedni zapas zakresu wejściowego i skalibruj dostarczony czujnik, zamiast uznawać 2.5 mV za wartość dokładną.
Najmniejsza użyteczna siła wymaga oddzielnego obliczenia. Dla czujnika o nominalnym obciążeniu 5 kg, czułości 1 mV/V i wzbudzeniu 5 V przyrost 10 g odpowiada zmianie sygnału 0.01 mV, czyli 10 mikrowoltów. Ten rachunek nie gwarantuje użytecznej rozdzielczości 10 g: szum wzmacniacza, wpływy mechaniczne, temperatura i metoda testu mogą przesłonić taki przyrost.
Sprawdź zakres ujemny przed próbą ze zmianą kierunku siły
Dodatni limit wejścia to tylko połowa historii. METRAVON MV-WI0009 ma określone wzbudzenie 5 V i zakres wejściowy od -3 do 30 mV. Nie można uznać, że czujnik wytwarzający około -10 do +10 mV w wymaganym cyklu rozciągania/ściskania mieści się w tym zakresie tylko dlatego, że +10 mV jest mniejsze niż +30 mV.
Przed doborem elektroniki określ polaryzację, obciążenie wstępne i przewidywane wartości skrajne. Wyzerowanie wskazania nie musi przesuwać granic nasycenia wejścia analogowego. Do próby ze zmianą kierunku siły uzyskaj potwierdzenie pełnego zakresu dwubiegunowego wejścia i metody kalibracji. Skorzystaj z przewodnika doboru wzmacniacza, gdy szum, przejściowe wartości szczytowe lub prędkość próbkowania mają wpływ na wynik.
Identyfikuj przewodniki według funkcji, a nie koloru
Mostek czteroprzewodowy ma zwykle dwa przewody wzbudzenia i dwa przewody sygnałowe. Układ sześcioprzewodowy dodaje przewody pomiaru napięcia wzbudzenia, dzięki którym zgodny przyrząd może kontrolować wzbudzenie w punkcie ich podłączenia. Nie są to dodatkowe kanały pomiaru siły. Ekran stanowi oddzielne połączenie i nie należy go wliczać do przewodów par pomiarowych.
Schemat odniesienia MV-LC0149 przypisuje czerwony/czarny do wzbudzenia, zielony/biały do sygnału, a żółty do ekranu. Dokumentacja MV-LC0099 używa czerwonego/niebieskiego do wzbudzenia i białego/żółtego do sygnału. Na jednym schemacie żółty jest ekranem, na drugim przewodem sygnałowym. Dlatego nawet znajome kolory trzeba sprawdzić według danych okablowania dokładnego modelu.
Podłączając czujnik czteroprzewodowy do wejścia sześcioprzewodowego, wykonaj połączenia pomiaru napięcia wzbudzenia zgodnie z instrukcją przyrządu. Podłączenie tych przewodów w skrzynce połączeniowej kontroluje wzbudzenie właśnie tam, a nie przy każdym mostku za skrzynką. Nie kompensuje każdego spadku napięcia ani nie naprawia luźnego zacisku dalej w obwodzie. Zapisz położenie tych połączeń na rysunku kabla.
Opór jest pomiarem diagnostycznym, a nie odczytem masy
Po odłączeniu zasilania i bezpiecznym odłączeniu czujnika od elektroniki porównaj rezystancję między przewodami rozpoznanej pary wzbudzenia oraz oddzielnie pary sygnałowej z dokładną specyfikacją. Dla MV-LC0149 podano rezystancję wejściową 385 +/-10 ohm i wyjściową 351 +/-2 ohm; dla MV-LC0190 obie wynoszą 350 +/-5 ohm. Inna wartość nie oznacza automatycznie usterki, jeżeli modele są różne.
Równoległe połączenie czujników zmniejsza rezystancję obciążenia źródła wzbudzenia. Przykładowo cztery jednakowe wejścia po 385 ohm połączone równolegle dają 96.25 ohm; przy 5 V pobierają około 52 mA bez uwzględnienia wpływu kabla. Sprawdzając rzeczywistą instalację, użyj minimalnej podanej rezystancji i dopuszczalnego obciążenia źródła wzbudzenia przyrządu. W obliczeniu prądu wzbudzenia nie podstawiaj rezystancji wyjściowej zamiast wejściowej.
Prawidłowy wynik pomiaru rezystancji nie potwierdza stanu izolacji, dokładności kalibracji ani braku uszkodzeń mechanicznych. Nie wykonuj testu izolacji przez podłączony wzmacniacz. Napięcie i procedura badania izolacji muszą być zatwierdzone dla czujnika i odłączonych elementów; skutki użycia niewłaściwego testera mogą być poważniejsze niż pierwotna usterka.
Pytania przy zaciskach przyrządu
Q1. Czy mogę podłączyć mostek bezpośrednio do wejścia analogowego PLC?
Tylko jeżeli wejście jest przeznaczone do mostka i zapewnia lub przyjmuje wymagane wzbudzenie oraz obsługuje pomiar miliwoltowy. Zwykły kanał 4-20 mA nie jest takim wejściem. W przeciwnym razie zastosuj odpowiednie kondycjonowanie sygnału i oddzielnie dobierz wyjście do sterownika. Poradnik podłączania czujnika tensometrycznego do PLC obejmuje te opcje połączeń.
Q2. Dlaczego wskazanie przestaje rosnąć, mimo że siła rośnie?
Sprawdź nasycenie wejścia, przekroczenie ustawionego zakresu lub ogranicznik mechaniczny przejmujący dodatkową siłę. W zatwierdzonej procedurze testowej porównaj sygnał surowy, wzbudzenie i wskazanie. Nie zwiększaj dalej obciążenia w poszukiwaniu granicy. Wskazanie z obciętym sygnałem nie dowodzi, że obciążenie czujnika pozostaje poniżej znamionowego.
Q3. Czy symulator mostka wystarcza do odbioru wagi?
Może pomóc sprawdzić przyrząd i, zależnie od punktu podłączenia, część toru kablowego. Nie przykłada siły do czujnika ani nie sprawdza mocowania pod obciążeniem. Ostateczny odbiór nadal wymaga odpowiedniej próby obciążeniowej zainstalowanego systemu. Wyniki symulatora przechowuj oddzielnie od protokołu kalibracji mechanicznej.
Q4. Czy powinienem zwiększyć wzbudzenie, aby uzyskać większy sygnał?
Tylko w granicach specyfikacji czujnika i przyrządu, po ponownym obliczeniu granic wejścia i prądu wzbudzenia. Dla czujnika o nominalnej czułości 3 mV/V zmiana z 5 V na 10 V podwaja obliczoną zmianę sygnału przy pełnym obciążeniu z 15 do 30 mV. Granica wejścia 30 mV nie pozostawi wtedy zapasu na dodatnie przesunięcie zera ani tolerancję czułości. Większy sygnał nie pomaga, jeśli wejście jest nasycone i obcina sygnał.
Podsumowanie
Użyj mV/V do obliczenia oczekiwanego sygnału, sprawdź oba końce zakresu przyrządu i rozpoznaj każdy przewód według jego funkcji. Zwracając się o pomoc techniczną METRAVON, podaj dokładną wersję czujnika, wzbudzenie, szkic okablowania i zmierzone wartości wejścia/wyjścia. Dane te pomagają odróżnić niezgodny przyrząd od uszkodzonego kabla lub problemu mechanicznego.
