UUDISED

Ühepunktilised koormusandurid on kaasaegsetes mõõtesüsteemides kõige sagedamini kasutatavad kaaluandurid. Neid leidub laialdaselt elektroonilistes jaemüügikaaludes, pingkaaludes, meditsiiniseadmetes ja kergetööstuse kaaluplatvormidel. Algajatele või kasutajatele, kes otsivad selget tehnilist arusaama, loob ühepunktilise koormusanduri töö õppimine tugeva aluse koormuse mõõtmise tehnoloogia mõistmiseks.

 

Mõistmine, mis on ühepunktiline koormusandur

Ühepunktiline koormusandur on deformatsioonimõõturil põhinev jõuandur, mis on loodud mõõtma ühes kohas rakendatavat kaalu või jõudu. Erinevalt mitme koormusanduriga süsteemidest suudab ühepunktiline koormusandur koormusi täpselt mõõta isegi siis, kui jõudu rakendatakse väljaspool keskpunkti. See ainulaadne võimalus võimaldab sellel toetada kaaluplatvormi vaid ühe anduriga, lihtsustades süsteemi projekteerimist ja paigaldamist.

 

Põhiline tööpõhimõte

Ühepunktilise koormusanduri tööpõhimõte põhineb jõu, mehaanilise deformatsiooni ja elektritakistuse vahelisel suhtel. Kui koormusandurile rakendatakse koormust, deformeerub anduri metallkorpus kergelt. Kuigi see deformatsioon on äärmiselt väike ja palja silmaga nähtamatu, on see täpselt kontrollitav ja korratav.

Tensoandurid on ühendatud koormusanduri korpuse teatud piirkondadega, kus pinge on koondunud. Kuna koormus põhjustab deformatsiooni, venivad või suruvad pingeandurid kokku, mille tulemusena muutub nende elektritakistus. See takistuse muutus on otseselt võrdeline rakendatava jõuga.

 

Wheatstone'i sillaringi roll

Väikeste takistuse muutuste teisendamiseks mõõdetavaks elektrisignaaliks ühendatakse Wheatstone'i silla konfiguratsioonis tensoandurid. See vooluringi paigutus parandab tundlikkust ja aitab kõrvaldada temperatuurikõikumiste ja väliste häirete mõju.

Kui koormust ei rakendata, on sild tasakaalustatud ja annab stabiilse baasväljundi. Koormuse kasvades muutub silla tasakaal, tekitades väikese pingesignaali. Seda väljundsignaali mõõdetakse tavaliselt millivoltides volti kohta (mV/V) ja see tähistab rakendatud koormust.

 

Signaali võimendamine ja töötlemine

Kuna ühe punkti koormusanduri väljundsignaal on väga väike, tuleb seda võimendada ja töödelda kaaluindikaatori, saatja või kontrolleriga. Signaalitöötlusseade teisendab analoogsignaali loetavaks kaaluväärtuseks, näiteks kilogrammides või naelades.

Kaasaegsed digitaalsüsteemid võivad täpsuse, stabiilsuse ja reaktsiooniaja parandamiseks rakendada ka filtreerimis- ja kompensatsioonialgoritme, muutes ühepunktilised koormusandurid sobivaks dünaamilisteks ja kiireteks kaalumisrakendusteks.

 

Miks ühepunktilised koormusandurid taluvad tsentraalselt väljas olevaid koormusi?

Ühepunktilise koormusanduri üks peamisi eeliseid on selle võime säilitada täpsus isegi siis, kui koormus ei ole ideaalselt tsentreeritud. See saavutatakse koormusanduri korpuse mehaanilise konstruktsiooniga, mis tagab pinge ühtlase jaotumise pingemõõturite vahel. Selle tulemusel annab andur kindlaksmääratud piirides ühtlase väljundi sõltumata platvormi koormuse paigutamisest.

 

Tüüpilised rakendused

Tänu lihtsale struktuurile ja usaldusväärsele jõudlusele kasutatakse ühepunktilisi koormusandureid laialdaselt:

• Jaemüügi- ja supermarketikaalud

• Pingi- ja lauakaalud

• Meditsiini- ja laboriseadmed

• Pakkimis- ja portsjonimasinad

Nende paigaldamise lihtsus ja kulutõhusus muudavad need eriti atraktiivseks kompaktsete kaalumissüsteemide jaoks.

 

Järeldus

Tööpõhimõte a ühepunktiline koormusandur põhineb täpsel mehaanilisel deformatsioonil ja täpsel elektrilise signaali muundamisel. Kasutades deformatsioonimõõtureid ja Wheatstone'i sillaahelat, muudab koormusandur rakendatud jõu stabiilseks ja mõõdetavaks signaaliks. Selle põhimõtte mõistmine aitab nii algajatele kui ka tehnilistele kasutajatele tõhusalt valida, paigaldada ja kasutada ühepunktilisi koormusandureid paljudes rakendustes.