Svorio matavimo metodai ir technika

1. Svorio matavimo metodai ir technika Elektroninių ir matavimo sistemų katedra – Multisensorinių sistemų laboratorija Dr.Vytautas Deksnys Tel. 8698 48828 www.msl.ktu.lt, 2000m.

2. Fizikiniai pagrindai • Sąvokos ir matavimo vienetai Kilogramas yra fundamentalus masės (m) matavimo vienetas SI sistemoje. Svoris (F) ir masė yra skirtingi dydžiai ir jie negali būti painiojami. Svoris yra jėgos (dažniausiai gravitacijos), kuria kūnas yra veikiamas iš išorės, matavimo vienetas (matuojamas Niutonais). Svoris gali keistis priklausomai nuo aplinkos. Liftui leidžiantis jis sumažėja, keliant - padidėja. F=ma, kur a yra kūno judėjimo pagreitis. Statiniu atveju žemės paviršiuje a =g = 9.806652 m/s2. Kai kurie masės matavimo vienetai ir ryšys tarp jų: 1 t=1000kg=9806,652N=10 centnerių=5000000karatų= 61,048266 pūdų=3.215074e4 Trojos uncijų=2204,622 svarų=1,102311 JAV tonų. (www.conwert-me.com)

3. Pirminiai jutiklių elementai-tenzorezistoriai Jėgos kryptis Elementai OEM panaudojimui Nuo deformacijos kinta tenzorezistoriaus varža

4. Jutiklių sujungimo schemos Vis=(R1/(R1+R4))*Vin – (R2/(R2+R3))* Vin; Vis=0 , kai R1*R3=R2*R4 – tilto balanso sąlyga Vinstono tiltas – maitinimas pastovia įtampa 1 2 3 4 Vis1=Vm/4*(dR/(R+dR/2)) , tilto netiesiškumas 0,5% Vis2=Vm/2*(dR/(R+dR/2)) , - 0,5% Vis3=Vm/2*(dR/R) , - 0% Vis4=dR/R, - 0%

5. Savybės Perdavimo ch-kos tiesiškumas ir jautrumas • Didelis netiesiškumas, mažas jautrumas; • Didelis netiesiškumas, dvigubai didesnis jautrumas • kai elementai vienodai kinta viena kryptimi; • 3. Schema tiesiška kai elementai vienodai kinta • priešingomis kryptimis; • 4. Didžiausias jautrumas ir tiesinė perdavimo • charakteristika kai panaudoti vienodi elementai.

6. Vinstono tiltas – maitinimas pastovia srove Vis1=Im*R/4*(dR/(R+dR/4)) , netiesiškumas 0,25% Vis2=Im/2*dR , - 0% Vis3=Im/2*dR , - 0% Vis4=Im*dR - 0% Visos schemos turi tiesinę perdavimo ch-ką, iškyrus pirmąją. Panaudojimas yra nepatogus kai pastovios srovės šaltinis yra nutolęs nuo tilto.

7. Tenzorezistorių montavimas svorio jutikliuose Ištempti Suspausti

8. Masės (jėgos) jutikliai ir jų konstrukcija Moduliai su guminiais demferiais Lenkimo jėga Gniuždymo jėga Tempimo jėga Modulis talpų užpildymo lygio įvertinimui

9. Svorio jutiklių parametrai

10. Reikalavimai jutiklių signalų apdorojimui Maksimalus sveriamo kūno svoris – 5 kg, Pasirinkto jutiklio jautrumas – 2 mV/V, Tiltelio maitinimo įtampa – 5V, Tiltelio įtampa prie maksimalaus svorio – 10 mV (2*5), Kai nustatyta absoliutinė paklaida yra 0,1 g, reikalingas atskaitų skaičius – 5000/0,1=50000. Atskaitos vertė Vpp=10mV/50000=0,0002 mV. Vidutinė kvadratinė triūkšmų įtampa Vrms=0,2mkV/6.6=0.03 mkV. = 15,6 bito = 18,3 bito

11. Šiuolaikinė signalų apdorojimo technika Tiltelių signalų apdorojimo integrinis grandynas AD7730 Realizuojamos santykinio matavimo procedūros, nereikalaujančios labai tikslaus ir stabilaus atraminės Įtampos šaltinio

12. AD7730 parametrų parinkimas ADCH

13. Mikrokonverteris ADUC834

14. “Siemens” svorio jutikliai

15. “Siemens” svėrimo elektronika

16. Jutiklių tipai pagal darbo diapazonus

17. Gniuždymo jutiklių montavimas Vertikalus arba horizontalus uždedamas bunkeris Reikia užtikrinti tolygų masės pasiskirstymą

18. Tempimo jutiklių montavimas • Pakabinamas bunkeris Tvirtinimo šarnyras užtikrina visada vertikalią tempimo jėgos kryptį Guminės tarpinės aukštadažnių svyravimų slopinimui

19. Nepertraukiamo darbo svėrimo sistemos Našumas - (1-230)t/val, Tikslumas - +-1%, Atsikartojamumas - +-0,2% Našumas - (iki 1200)t/val, Tikslumas - +-0,5%, Juostos sukimosi greitis iki 3 m/s