Interne structuur en werkingsbeginsel van de weeg-/spanningssensor

Interne structuur en werkingsbeginsel van de weeg-/spanningssensor

Een weegsensor is een apparaat dat wordt gebruikt om kracht te meten.De sensor voor het wegen van de spanningsmeter is een van de meest voorkomende soorten die worden gebruikt voor het meten van het gewichtIn dit artikel wordt het werkingsprincipe van weegsensoren en hun verschillende specificaties geïntroduceerd.

*Wat is een weegsensor?*

Een weegsensor is een soort krachttransducer. Een sensor is een apparaat dat een vorm van energie omzet in een leesbaar elektrisch signaal.een weegsensor zet kracht om in een spanning die door elektronische apparatuur kan worden afgelezenDe meest gebruikte weegsensor in het dagelijks leven is de spanningsmeter, die in bijna alle apparaten voor het meten van gewicht aanwezig is.

**Hoe werkt een weegsensor?**

Een weegsensor bevat een extreem dun weerstandsmateriaal dat aan een flexibel substraat is bevestigd.het weerstandsmateriaal ertoe te dwingen zich ook te vervormenAls de afmetingen van de resistieve sporen veranderen, verandert ook hun elektrische weerstand.

De verandering in weerstand is echter zeer gering in vergelijking met de oorspronkelijke totale weerstand van het materiaal, meestal van de orde van 1:100Dit maakt het direct meten van de absolute weerstand zeer moeilijk. Daarom wordt het weerstandsmateriaal op het flexibele substraat in een stroombaanstructuur gerangschikt die een Wheatstone-brug wordt genoemd.De Wheatstone-brug (vernoemd naar zijn promotor, Charles Wheatstone) is een diamantvormige opstelling van weerstanden, met een weerstand aan elke zijde, zoals weergegeven in de onderstaande figuur:

Een spanning van opwinding wordt aangebracht over een paar van tegengestelde hoeken van de diamantvorm, en het uitgangsspanningssignaal kan worden gelezen van het andere paar.alle weerstanden hebben dezelfde waardeElke "been" van de Wheatstone brug fungeert als een weerstandspanningsdivider.omdat de uitgangspunten zich in het middenpunt van elke deler bevindenAls er een externe kracht wordt uitgeoefend, verandert de weerstand van een van de weerstanden, waardoor de spanning over dat been verandert, wat resulteert in een klein spanningsverschil bij de uitgang.

**Hoe gebruik je een weegsensor?**

De uitgangsspanning van een weegsensor is zeer klein en komt van een bron met een hoge impedantie (d.w.z. de weerstandsdividers).Het signaal is essentieel.Het signaalconditionacircuit moet een hoge ingangsimpedantie hebben om te voorkomen dat de verdelers worden beladen.een hoge afstotingsgraad van de gemeenschappelijke modus, omdat de absolute spanning op elk been de helft van de opwindingspanning isDit vereist het gebruik van een instrumentatieversterker die aan alle bovenstaande criteria voldoet.De onderstaande figuur toont een voorbeeldcircuit met behulp van een AD620 instrumentatieversterker met een gain van 100, wat betekent dat voor elke 1mV ingangsspanning de uitgang 100mV is. Bijvoorbeeld, als de volspanningsuitgang van de brug ± 25mV is, zal de uitgang van de versterker ± 2,5V zijn.

** Digitale weegsensoren**

Om de technische uitdagingen van het gebruik van analoge weegsensoren te overwinnen, kunnen digitale weegsensoren met interfaces zoals UART en RS485 worden gekozen.Deze sensoren ondersteunen het standaard MODBUS-RTU communicatieprotocol, waardoor een gemakkelijke aansluiting op apparaten zoals PLC's, computers, displaymodules en draadloze gegevensoverdrachtseenheden mogelijk is.