當(dāng)您的應(yīng)用程序需要測量靜態(tài)或動態(tài)的力或重量時,您需要使用稱重傳感器。稱重傳感器是將施加的力轉(zhuǎn)換為電子信號的設(shè)備,可用于計算所施加力的大小。雖然概念上相對簡單,但你會發(fā)現(xiàn),當(dāng)您實際使用稱重傳感器時,可能會產(chǎn)生許多復(fù)雜性,影響測量。在決定使用哪個加載單元之前,需要考慮許多因素。
其中包括:正在測量的力及負載 這一點很重要,因為典型的稱重傳感器提供約 額定量程的1.5 倍過載保護。如果您的稱重應(yīng)用(即使是暫時的)超出此最大量程,則可能嚴重損壞稱重傳感器,可能需要重新校準以確保讀數(shù)準確。如果您懷疑加載條件偶爾會出現(xiàn)峰值,則保守地選擇具有足夠量程的稱重傳感器,以至少 50% 的余量處理最高正在需求的條件,以避免超過稱重傳感器的彈性極限。
應(yīng)用所需的精度 稱重傳感器的適應(yīng)率通常被評定為全比例的百分比。因此,100 磅負載單元的 0.1% 精度等級的負載單元將提供 +/- 0.1 磅的精度,但 1000 磅負載單元的負載單元提供 +/- 1 磅精度。因此,您需要為您的應(yīng)用程序選擇合適的容量加載單元。 某些測試和測量應(yīng)用程序可能需要準確性作為讀數(shù)的百分比,因此您可能需要選擇具有足夠精度的負載單元來處理這些應(yīng)用程序您還需要考慮完整系統(tǒng)的準確性-而不僅僅是負載單元。根據(jù)您計劃如何使用負載單元,系統(tǒng)的準確性可能是負載單元、信號調(diào)節(jié)設(shè)備、數(shù)字化器的分辨率、所提供功率的變化和其他環(huán)境因素的函數(shù)
工作溫度條件 雖然大多數(shù)稱重傳感器提供一定程度的溫度補償,但您在選擇負載單元之前需要考慮操作條件。您的應(yīng)用是在控制良好、室溫或室外惡劣環(huán)境中,濕度和溫度的變化?如果它是在戶外-你應(yīng)該尋找IP68額定加載單元即使有溫度補償負載單元,也可能存在影響負載單元讀數(shù)的瞬時溫度條件。一般來說,在恒溫條件下使用補償效果最好。
測量持續(xù)時間–短期與長期 選擇正確的稱重傳感器的一個重要考慮因素是了解負載單元在短期與長期測試條件下的穩(wěn)定性。在室溫條件下,應(yīng)用的適應(yīng)度通常非常高。但是,當(dāng)溫度發(fā)生變化或長時間將恒定負載放置在負載單元上時,無法定期"Tare"讀數(shù)時,基線讀數(shù)中可能會有漂移或蠕變。如果您的應(yīng)用程序不能容忍這種漂移,那么您需要購買具有良好長期穩(wěn)定性和低蠕變的稱重傳感器。過程控制應(yīng)用程序不能定期進行,并且仍然需要非常高的分辨率和長時間溫度的精度 - 是一些最苛刻的應(yīng)用程序,以裝備一個稱重傳感器。
數(shù)據(jù)更新率 你需要多快的閱讀?1赫茲,10赫茲,100赫茲或更快? 這一點很重要,因為稱重傳感器通常講的是"準靜態(tài)"設(shè)備。這就是他們并不意味著要測量在傳感器上作用的動態(tài)力-而只是靜態(tài)負載,當(dāng)您需要以非常高的頻率測量力以研究系統(tǒng)的動態(tài)時-您需要購買具有這些特征的力傳感器。稱重傳感器的響應(yīng)時間一般為 3-5 毫秒,但這并不考慮連接到稱重傳感器的質(zhì)量。根據(jù)負載單元的附加內(nèi)容-響應(yīng)時間可能會比您預(yù)期的要慢得多,此外,響應(yīng)時間通常表示為負載單元的模擬輸出,而不是完整數(shù)字化系統(tǒng)的響應(yīng)時間。您需要考慮數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率、正在使用的 PC 或 PLC 等,以獲得非常高的數(shù)據(jù)速率
加載方向 稱重傳感器通常設(shè)計用于在一個方向上進行測量-無論是在張力還是在壓縮中,原因是 -校準系統(tǒng)和校準過程是針對一個方向設(shè)計的。如果您的應(yīng)用程序需要用兩個方向(即通用負載)來測量力,那么系統(tǒng)的精度可能低于一個方向。一些負載單元(如 S-Beam 負載單元)更適合此類通用應(yīng)用,如果您的應(yīng)用程序允許 S-Beam 負載單元的特殊機械配置,則應(yīng)考慮使用此類稱重傳感器制造商可能會向您收取在兩個方向校準負載單元的額外費用。
安裝選項 這可能是稱重傳感器中最經(jīng)常被忽視的方面之一!特別注意稱重傳感器頂部和底部的負載單元提供的安裝選項。螺紋孔更容易工作,通常配置文件較低,使用成本更低,如果你必須鉆一個洞,并螺紋它在你的結(jié)束!在設(shè)計應(yīng)用程序時,還特別注意中心外的加載條件。一些負載單元(如煎餅、按鈕樣式和其他圓形負載單元)在沿負載單元中心軸向使用時更準確。當(dāng)存在偏離中心加載條件時-然后某些負載單元(如懸臂單點加載單元)提供比其他電池更好的性能。
所需的輸出(模擬或數(shù)字) 這是選擇稱重傳感器時要考慮的最重要因素之一,因為您為應(yīng)用程序想要的輸出類型是解決方案最終成本中最大的決定因素之一。傳統(tǒng)負載單元提供的最常見的輸出是 mV/V。當(dāng)您應(yīng)用10V直流電源時-您可以獲得約20毫伏的全比例輸出。這是一個低級別的模擬信號,不能輸入到通用 DAQ 或 PLC 中,需要放大才能在該模式下使用。尋找輸出放大的負載單元,以減少與此步驟相關(guān)的頭痛和產(chǎn)生的額外成本。如果負載單元與 DAQ/PLC 之間的距離很大 - 您可能需要使用 4-20 mA 類型的模擬輸出。更好的是 - 如果您的應(yīng)用程序與 PC 或 DAQ/PLC 具有數(shù)字輸入配合使用,則查找具有串行/RS-232/RS-485/USB/USB 或無線輸出的稱重傳感器。
解決方案的成本取決于許多因素:
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