Weet je wat een weegsensor is?

Weet u wat een weegsensor is?

Wat is een weegsensor?
Een weegsensor - soms aangeduid als een "kracht", "weeg" of "gewicht" eenheid - is een sensor die de belasting die erop werkt omzet in een meetbare (analoge of digitale) output. De output is evenredig met de uitgeoefende kracht of belasting. Vervolgens zullen we introduceren hoe weegsensoren te gebruiken en verschillende soorten weegsensoren voor krachtmeting.
De conversie wordt bereikt door de fysieke vervorming van de rekstrook, die wordt gecombineerd met de structuur van de weegsensor. De rekstrook is aangesloten op een Wheatstone-brugcircuit met vier rekstroken (volledige brug), twee instrumenten (halve brug) of één instrument (kwartbrug). Met behulp van halve brug en kwartbrug wordt de brug voltooid met behulp van een precisie monitor.
Configureer extra verlijmbare weerstanden in het brugcircuit om de impact van temperatuur op nul- of onbelaste signalen en gevoeligheid te compenseren (als gevolg van de output veroorzaakt door de uitgeoefende belasting, plus een andere weerstand om de brug ineffectief te maken wanneer deze onbelast is).

De voltooide Wheatstone-brug vereist een stabiele DC-voeding om het circuit te bekrachtigen. Dit is meestal 5VDC of 10Vdc, maar kan elke waarde zijn van 1VDC tot 18Vdc.
Wanneer er spanning wordt uitgeoefend op de zelfklevende rekstrook, treedt er een verandering in weerstand op, waardoor de Wheatstone-brug uit balans raakt. Dit levert een uitgangssignaal op dat lineair evenredig is met de spanningswaarde. De waarde van dit signaal is ook evenredig met de excitatie spanning, meestal een paar millivolt.
Output opties voor weegsensoren
Deze laagspannings millivolt signalen zijn compatibel met verschillende aangepaste rekstrook instrumenten. Deze instrumenten omvatten digitale displays, analoge en digitale versterkers. Een typische analoge versterker genereert hogere spanningsniveaus (0-5VDC, 0-10VDC) of stroom (0-20mA, 4-20mA) voor verdere verwerking.
Digitale versterkers leveren doorgaans RS232, RS422 of RS485 outputs met behulp van het universele ASCII-protocol of een reeks meer gespecialiseerde industriespecifieke protocollen die zijn ontwikkeld, zoals Modbus. De grootte van zowel analoge als digitale instrumenten is voldoende gereduceerd (geminiaturiseerd) om items in de behuizing van weeg- of krachtsensoren te kunnen installeren.
Het ontwerp van weegsensoren wordt onderscheiden door het type uitgangssignaal dat ze genereren (pneumatisch, hydraulisch of elektrisch) of door de methode waarmee ze belastingen of gewichten detecteren (buigen, scheren, compressie, spanning, etc.).
Om aan verschillende doeleinden in onderzoek en industriële toepassingen te voldoen, kunnen weegsensoren meerdere vormen aannemen. De meeste ontwerpen gebruiken tegenwoordig echter rekstroken als sensorelementen, met behulp van folies of halfgeleiders.

De folie rekstrook biedt de breedste reeks ontwerpmogelijkheden voor weegsensoren, waardoor deze vaak het meest wordt gebruikt. Het rekstrookpatroon biedt metingen van trek-, druk- en afschuifkrachten.
Halfgeleider rekstroken hebben een kleiner modusbereik, maar hebben kleinere voordelen en bieden een grote schaalfactor, wat resulteert in een grotere output bij dezelfde gegeven spanning. Vanwege deze kenmerken worden ze vaak gebruikt bij het ontwerp van miniatuur weegsensoren. Bewijs dat de ring wordt gebruikt voor belastingsmeting, met behulp van gekalibreerde metalen ringen, en de beweging ervan wordt gemeten met behulp van precisie verplaatsingssensoren.

Werkingsprincipe van Xi'an weegsensor
Rekstroken zetten de belasting die erop werkt om in elektrische signalen. Het meetinstrument zelf is gebonden aan de balk of structurele component, en wanneer er kracht wordt uitgeoefend, vervormt de balk of structurele component. In de meeste gevallen worden vier rekstroken gebruikt om maximale gevoeligheid en temperatuurcompensatie te bereiken. Twee instrumenten bevinden zich meestal in een uitgerekte toestand en twee in een samengedrukte toestand, en worden bedraad via compensatie aanpassing. Wanneer er een belasting wordt uitgeoefend, veroorzaakt spanning dat de weerstand van de belasting verandert, evenredig met de belasting. Naarmate de rekstrookversies hun nauwkeurigheid blijven verbeteren en tegelijkertijd de eenheidskosten verlagen, worden andere weegsensoren steeds minder populair.
Vroege weegsensorontwerpen gebruikten eenvoudigweg rekstroken om directe spanning te meten, die in metalen componenten werd geïntroduceerd wanneer deze werden blootgesteld aan trek- of drukkrachten.
Het gebogen balkontwerp gebruikt rekstroken om de spanning in het sensorelement te bewaken wanneer deze wordt blootgesteld aan buigkrachten. Onlangs is de meting van afschuifspanning aangenomen als een effectievere methode voor het bepalen van de belasting, omdat deze minder afhankelijk is van de richting van de kracht die op de belasting sensor wordt uitgeoefend.
Andere soorten weegsensoren zijn hydraulische (of hydrostatische), pneumatische, piëzo-elektrische en trillende draad weegsensoren.