Εσωτερική δομή και αρχή λειτουργίας του αισθητήρα ζύγισης/έντασης

Εσωτερική δομή και αρχή λειτουργίας του αισθητήρα ζύγισης/έντασης

Ένας αισθητήρας ζύγισης είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της δύναμης.Ο αισθητήρας ζύγισης μετρητή πίεσης είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του βάρουςΤο άρθρο αυτό θα παρουσιάσει την αρχή λειτουργίας των αισθητήρων ζύγισης και τις διάφορες προδιαγραφές τους.

*Τι είναι ένας αισθητήρας ζύγισης;*

Ένας αισθητήρας ζύγισης είναι ένας τύπος μετατροπέα δύναμης.ένας αισθητήρας ζύγισης μετατρέπει τη δύναμη σε τάση που μπορεί να διαγνωστεί από ηλεκτρονικό εξοπλισμόΟ πιο συνηθισμένος αισθητήρας ζύγισης στην καθημερινή ζωή είναι ο τύπος μετρητή ελαστικότητας, ο οποίος βρίσκεται σε σχεδόν όλες τις συσκευές που μετρούν το βάρος.

**Πώς λειτουργεί ένας αισθητήρας ζύγισης;**

Ο αισθητήρας ζύγισης περιέχει εξαιρετικά λεπτό ανθεκτικό υλικό το οποίο συνδέεται με ένα ευέλικτο υπόστρωμα.αναγκάζοντας το ανθεκτικό υλικό να παραμορφωθεί επίσηςΚαθώς αλλάζουν οι διαστάσεις των αντισταθμιστικών σημάτων, αλλάζει και η ηλεκτρική αντίστασή τους.

Ωστόσο, η αλλαγή της αντίστασης είναι πολύ μικρή σε σύγκριση με την αρχική συνολική αντίσταση του υλικού, συνήθως της τάξης του 1:100Αυτό καθιστά πολύ δύσκολη την άμεση μέτρηση της απόλυτης αντίστασης.Η γέφυρα Wheatstone (ονομάζεται έτσι από τον προωθητή της, Charles Wheatstone) είναι μια διαμαντένια διάταξη αντίστοιχων, με έναν αντίστατο σε κάθε πλευρά, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Μια τάση διέγερσης εφαρμόζεται σε ένα ζευγάρι αντίθετων γωνιών του διαμαντιού και το σήμα τάσης εξόδου μπορεί να διαγνωστεί από το άλλο ζευγάρι.Όλες οι αντίστασεις έχουν την ίδια τιμή.Κάθε "πόδι" της γέφυρας Wheatstone λειτουργεί ως διαχωριστής τάσης αντίστασης.καθώς τα σημεία εξόδου βρίσκονται στο μεσαίο σημείο κάθε διαιρέτηΌταν εφαρμόζεται μια εξωτερική δύναμη, η αντίσταση ενός από τους αντίστοιχους αλλάζει, αλλάζοντας την τάση σε αυτό το πόδι.

**Πώς να χρησιμοποιήσετε έναν αισθητήρα ζύγισης;**

Η τάση εξόδου ενός αισθητήρα ζύγισης είναι πολύ μικρή και προέρχεται από μια πηγή υψηλής αντίστασης (δηλαδή, τους διαχωριστές αντίστασης).Η ρύθμιση του σήματος είναι απαραίτητη.Το κύκλωμα προετοιμασίας του σήματος πρέπει να έχει υψηλή αντίσταση εισόδου για να αποφεύγεται η φόρτιση των διαμεριστών.υψηλή αναλογία απόρριψης κοινής λειτουργίας επειδή η απόλυτη τάση σε κάθε πόδι είναι η μισή της τάσης διέγερσηςΑυτό απαιτεί τη χρήση ενός ενισχυτή οργάνωσης, ο οποίος πληροί όλα τα παραπάνω κριτήρια.Το παρακάτω σχήμα δείχνει ένα παράδειγμα κυκλώματος που χρησιμοποιεί έναν ενισχυτή οργάνωσης AD620 με κέρδος 100Για παράδειγμα, εάν η πλήρης ισχύς της γέφυρας είναι ± 25mV, η ισχύς του ενισχυτή θα είναι ± 2,5V.

** Ψηφιακοί αισθητήρες ζύγισης**

Για την αντιμετώπιση των τεχνικών προκλήσεων που συνδέονται με τη χρήση αναλογικών αισθητήρων ζύγισης, μπορούν να επιλεγούν ψηφιακοί αισθητήρες ζύγισης με διεπαφές όπως UART και RS485.Αυτοί οι αισθητήρες υποστηρίζουν το πρότυπο πρωτόκολλο επικοινωνίας MODBUS-RTU, επιτρέποντας εύκολη σύνδεση με συσκευές όπως PLC, υπολογιστές, μονάδες οθόνης και μονάδες ασύρματης μετάδοσης δεδομένων.