Принцип работы электронных весов

Средство измерения массы – современные электронные весы

Ситуация, описанная в следующих примерах, наверняка знакома каждому: часто в соседних отделах одного и того же магазина можно видеть абсолютно одинаковые электронные весы, причем на дисплеях одних написано «Вес, кг», на дисплеях других — «Масса, кг». Еще пример: в универсаме на полке стоит пачка сахара в заводской упаковке с надписью: «Масса 1 кг»; рядом разложены пакеты с уже расфасованным сахаром, на которых наклеены этикетки: «Вес, кг».

Подобных примеров наблюдательный покупатель может привести массу, казалось бы, в чем вопрос — все мы, начиная с более или менее сознательного возраста, «взвешиваем» (то есть, определяем вес той или иной вещи) в килограммах. Но в природе нет такой размерности для веса (который, кстати, является силой), как килограмм (кг). Вопрос: что нам отмеряют на весах?

Для обоснованного ответа на вопрос необходимо знать их устройство и принцип действия; рассмотрим в качестве примера устройство наиболее современных и актуальных электронных весов.

Итак, весы — это прибор для определения массы тел по действующей на них силе тяжести; их принято относить к так называемому измерительному торговому оборудованию.

Принцип действия электронного весового оборудования сводится к измерению силы (веса), воздействующей на первичный датчик, посредством преобразования этого воздействия в пропорциональный выходной электрический сигнал. Важным вопросом, влияющим на точность измерений и определяющим технический диапазон применения электронных весов, т. о., является использование того или иного первичного датчика; различают три типа датчиков, применяемых сегодня в весовом оборудовании: виброчастотные (струнные), пьезокварцевые и тензометрические.

Действие первых основано на изменении частоты колебаний натянутой металлической струны в зависимости от величины силы, приложенной к датчику (т. е. в зависимости от собственной массы груза, положенного на платформу). При хорошо отлаженном производстве виброчастотные датчики оказываются весьма недорогими в цене и, как следствие, оборудованные ими весы также дешевы. Однако нестабильность таких датчиков, повышенные требования к условиям работы, а также сравнительно низкая точность привели к тому, что данный тип датчиков сегодня применяется в весовом оборудовании редко.

Пьезокварцевые датчики действуют по принципу изменения частоты кварцевого кристалла, механически связанного с упругим элементом, под воздействием приложенной к нему силы. Такая система по точности и надежности немного отстает от тензометрической, зато себестоимость производства у нее ниже. Простота использования и доступная цена делают эти весы популярными на предприятиях торговли, общественного питания и связи. Так как изменения частоты колебаний кварцевого резонатора в большой мере зависят от колебаний температуры и питающих напряжений, то некоторые производители весов планируют начать серийный выпуск «интеллектуальных» датчиков. Предполагается соединить их с микропроцессором, который отслеживал бы отклонения и вводил корректирующие поправки в результат взвешивания.

Тензометрические датчики. В переводе с латинского «тензо» означает «деформация». Действие такого датчика основано на преобразовании деформации упругих элементов в изменение электрического сопротивления. В качестве упругого элемента выступают металлические изделия специальной конструкции, преобразователем же служит высокочувствительная спираль из специального сплава, например, константана, которая особым способом приклеивается к упругому элементу на участке, где деформация наиболее явно выражена. Такая конструкция, по статистике, оказалась самой надежной.

Принцип работы электронных весов с тензодатчиком таков. В нижней части датчика расположены два пьезокерамических элемента, подключенные соответственно ко входу и выходу усилителя. Один элемент является возбудителем механических колебаний резонатора, а другой их приёмником. Выходное сопротивление элементов составляет несколько сот КОм и это немного ниже сопротивления тензодатчика; и превосходит выходное сопротивление электромагнитного датчика компенсационного типа более, чем в 100 раз. Кроме того, мощность, потребляемая таким датчиком, крайне низка. Вообще, такая система отличается очень низким энергопотреблением за счёт простоты её электрической схемы (отсутствие АЦП и т. п.), что является существенным плюсом при построении весов специального назначения, например, взрывозащищённых.

Итак, тензодатчики — самые надежные и точные устройства для преобразования силы тяжести в электрические сигналы. По этой причине весы на базе таких датчиков — самые распространенные в мире.

Современные измерительные приборы (в том числе, электронные весы) на базе тензорезисторов требуют применения высококачественных аналоговых усилителей, очень точных термостабильных резисторов и конденсаторов, хороших источников опорного напряжения и многоразрядных аналогово-цифровых преобразователей (АЦП). Этот традиционный подход наиболее понятен и отработан, но он имеет серьезные недостатки. Главными из них являются проблемы, связанные с усилением очень слабого изменения сигнала тензодатчика, а также преобразование его к цифровому виду. И хотя электронные средства «взвешивания» позволяют менять как пределы измерения, так и точность, европейской единицей измерения массы является именно килограмм и именно массу товара в конечном итоге определяют весы.

При выборе той или иной марки специалисты предлагают обращать внимание на следующие три базовых характеристики, а именно: долговечность, удобство и точность. Понятно, что более долговечные-удобные-точные весы дороже. Но если допустима некоторая погрешность последних, и покупатель не слишком обращает внимание на удобство в эксплуатации, то, наверное, в данном случае можно сэкономить, выбрав более дешевую модель.

Долговечность весов определяется долговечностью корпуса, последняя в свою очередь зависит от используемого материала (корпус цельнометаллический или из высокопрочного пластика). Как правило, монолитная весовая ячейка, высокопрочная клавиатура, высокая степень пылевлагозащиты — все это указывает на возможно долгую и стабильную работу этого оборудования.

Можно сказать, что весы удобны в эксплуатации, если модели компактны, экономичны и имеют всего 2 .. 3 клавиши управления, которые позволяют пользоваться несколькими весовыми программами (выборка веса тары, счет количества, выбор из нескольких единиц взвешивания). Также такие весы должны быть укомплектованы или иметь возможность дополнительно комплектоваться интерфейсом RS 232. В этом случае можно получать результаты взвешивания на ПК или с принтера. Многие прецизионные простые модели имеют возможность автономного питания, что удобно при работе на выезде.

Специалисты говорят, что точность весов высокая, если благодаря нескольким режимам цифровой фильтрации обеспечивается сравнительно устойчивая их работа даже при неблагоприятных внешних условиях. Программа «слежения за нулем» и использование высокоточной электромагнитной весовой системы (прецизионные модели серии BL, AR и у аналитических моделей) также оказывают влияние на точность данного средства измерения.

По понятным причинам во время эксплуатации электронных весов необходимо соблюдать правила техники безопасности. Для подобного оборудования правила даже более строгие, нежели для обычных весов, поскольку они питаются электрическим током и имеют чувствительные элементы тонкой настройки.

Следует помнить, такие средства измерения массы требуют внимательного отношения; аккуратная, корректная эксплуатация продлевает их «время жизни». Например, нельзя допускать приложения чрезмерного усилия (т. е. усилия, превышающего эквивалентное максимальной для данной модели взвешиваемой массе, или ударного) к платформе весов.Весы В противном случае возможно необратимое повреждение датчика, влекущее за собой дорогой ремонт (гарантийные обязательства на данное повреждение, как правило, не распространяются). При транспортировке необходимо фиксировать платформу транспортными винтами.

Далее, весы не должны подвергаться воздействию вибрации, так как это приведет к неточности измерения (из-за вибрации усилие, прикладываемое к платформе, будет постоянно изменяться, попеременно возрастая-убывая).

Также является актуальным вопрос корректного подключения их к ПК, которое должно осуществлять при выключенной технике. В противном случае весьма вероятно выгорание последовательных портов соединения.

Ремонт весов может осуществляться только авторизованным квалифицированным персоналом; компании, реализующие электронные весы, как правило, предоставляют такую услугу. Необходимо помнить, что несанкционированное вскрытие устройства и неквалифицированный ремонт могут не только привести к отмене всех гарантийных обязательств, но и сделать опасной работу пользователя.

Читать еще:  Как подобрать газонокосилку для дачи

Весы лабораторные — что это такое

Весы лабораторные — это особое устройство для высокоточного взвешивания веществ (жидких, сыпучих, твердых). Применяются в научной и производственной сферах деятельности. Без них невозможно проведение сложных опытов и исследований, создание материалов и смесей с четко заданными характеристиками. Цена деления исчисляется в тысячных долях грамма, благодаря чему достигается высокая точность измерений.

В этой статье расскажем о весах лабораторных: что это такое, каковы их виды и функции. Подробно остановимся на лабораторных электронных весах, вы узнаете, какими преимуществами они обладают, как правильно с ними работать и на что обращать внимание при выборе и покупке.

Весы лабораторные — это оборудование для самых точных измерений

Лабораторные весы применяются в отраслях, где нужно с максимальной точностью взвешивать образцы небольшой массы, и при этом недопустимы значительные погрешности: в испытательных, медицинских, фармакологических лабораториях, ювелирных мастерских, пищевой и химической промышленности и т. п. Элементы конструкции лабораторных весов:

  1. Корпус (обычно из пластика). На нем есть разъемы для подключения дополнительного оборудования (порты RS-232 и USB). Например, можно подсоединить весы к компьютеру, подключить к ним принтер этикеток.
  2. Панель управления (с кнопками и жидкокристаллическим дисплеем для отображения данных).
  3. Измерительная платформа (из нержавеющей стали) — на нее кладется вещество, которое взвешивается.

У некоторых моделей есть модуль Wi-Fi и защитная камера, чтобы предотвратить воздействие факторов окружающей среды (пыли, движения воздуха и др.) на результаты взвешивания.

Подпишись на наш канал в Яндекс Дзен — Онлайн-касса!
Получай первым горячие новости и лайфхаки!

Принцип работы и функции лабораторных весов

Первоначально лабораторные весы были механическими. Их принцип действия основывался на движении рычагов либо растяжении пружин. Внешне такие весы выглядели как две чаши, подвешенные на концах коромысла. В одну чашу помещалось вещество или предмет, массу которого нужно определить, в другую — эталонные гирьки определенного веса. Разницу между взвешиваемым веществом и массой гирек показывала стрелка на шкале.

Затем появились электронные весы. Они определяют массу за счет тензометрических датчиков. Принцип измерения заключается в следующем: под воздействием веса у материала, из которого изготовлен датчик, изменяется электрическое сопротивление, при этом величина изменения сопротивления прямо пропорциональна массе взвешиваемого груза. Данные воспринимаются специальными преобразователями и выводятся на дисплей в виде цифр. Кроме непосредственно самого взвешивания, весы лабораторные электронные выполняют ряд дополнительных функций:

  1. Контрольное взвешивание, при котором предварительно задают нужные пределы взвешивания от и до, и отмеряют вес вещества, отвечающий указанным параметрам.
  2. Усреднение веса. Эта функция используется, если требуется взвесить вещество в изменчивых условиях или сам объект, масса которого определяется, отличается непостоянством. Чем большее количество раз выполняется взвешивание, тем точнее конечный результат.
  3. Процентное взвешивание. Удобная функция для составления смесей по рецептам. Определяется вес как единичных составляющих смеси, так и ее общая масса. При взвешивании необходимое соотношение ингредиентов указывается в процентах.
  4. Счетная функция (другое название — функция определения массы группы). Подсчитывается количество однотипных предметов, их суммарный вес и масса каждой единицы.

На лабораторных весах можно определять массу в нескольких единицах измерения. Самые распространенные: миллиграмм, грамм, унция, карат, гран, пенивейт. Но есть модели и с гораздо большим набором вариантов измерения.

Механические лабораторные весы сейчас используются редко. Их вытеснили электронные модели.

1. Задай вопрос нашему специалисту в конце статьи.
2. Получи подробную консультацию и полное описание нюансов!
3. Или найди уже готовый ответ в комментариях наших читателей.

Виды электронных лабораторных весов

Электронные лабораторные весы классифицируются в зависимости от точности измерения, которую обеспечивают. В соответствии с Государственным стандартом 24104-2001 «Весы лабораторные. Общие технические требования» эти устройства делятся на три категории:

  • Весы 1 класса (специальный класс точности — самый высокий). Используются в научных и медицинских лабораториях.
  • Весы 2 класса (высокий класс точности). Применяются в производственных, технических, научных, криминалистических лабораториях.
  • Весы 3 класса (средний класс точности). Подходят для пищевой, металлургической и химической промышленности, где, с одной стороны, необходимо точное определение веса, но с другой — этот фактор не является критическим.

В ГОСТ 24104-2001 указаны нормативы и требования к лабораторным весам всех классов: их виды, параметры, интервалы взвешивания, пределы допустимых погрешностей, общие технические требования и требования безопасности.

Весы лабораторные электронные — преимущества

Электронные лабораторные весы по функциональности сравнимы с компьютером и по всем параметрам превосходят устаревшие механические устройства. Их ключевые преимущества:

  1. Несколько режимов работы — можно не только взвешивать, но и выполнять различные расчеты (определение количественного состава сплава или смеси, суммирование результатов нескольких взвешиваний и др.).
  2. Возможность хранить данные о проведенных операциях, обрабатывать и синхронизировать их.
  3. Программное обеспечение электронных весов позволяет установить пароль, чтобы посторонние лица не смогли получить доступ к устройству, а также зарегистрировать для работы на нем одновременно несколько пользователей.

Механические весы можно найти в продаже и сейчас. Но по сравнению с электронными устройствами, они менее точные, а проведение измерений требует гораздо больше времени и усилий. Единственный плюс — низкая стоимость.

Правила работы с весами лабораторными электронными

От того, насколько правильно эксплуатируются весы, зависит точность взвешивания. Размещать устройство и работать на нем необходимо, следуя строгим правилам. Требования к помещению и установке весов лабораторных электронных:

  1. Температура воздуха в комнате должна быть постоянной, без перепадов и составлять от +18 до +22 ºC, влажность — 45-60 %. Минимально допустимый уровень влажности — 20 %, максимальный — 80 %.
  2. Устанавливать весы нужно на устойчивых столах, строго горизонтально, без перекосов (лучше всего на укрепленной подставке). Можно зафиксировать устройство с помощью кронштейнов.
  3. Материал подставки должен быть немагнитным, защищенным от электростатического заряда, способным минимизировать передачу вибрации. Хороший вариант — мрамор. Не рекомендуется использовать стальные, стеклянные и пластиковые плиты.
  4. В помещении должна быть всего одна дверь (во избежание сквозняков) и минимальное количество окон, чтобы на весы не попадали прямые солнечные лучи.
  5. Нельзя ставить весы в зоне движения воздушных потоков (возле кондиционеров, вентиляторов, обогревателей), вблизи приборов освещения, компьютеров, химических препаратов, выделяющих испарения.

В процессе взвешивания также необходимо следовать определенным правилам, иначе в измерениях неизбежны погрешности. Как работать с лабораторными весами:

  1. Запрещено класть на весы груз тяжелее их предельной нормы.
  2. Взвешиваемый образец помещайте в центре измерительной платформы. Избегайте толчков и ударов по весам.
  3. Перед началом измерений проведите несколько пробных взвешиваний.
  4. Желательно избегать прямого контакта веществ с устройством. Сыпьте порошкообразные вещества на бумагу или блюдце и уже потом помещайте на весы. Для жидкостей и гелей используйте специальные емкости. Выбирайте тару минимально возможных размеров.
  5. Недопустимо брать образцы голыми руками. Тепло рук влияет на результат взвешивания. Твердые предметы осторожно помещайте на весы с помощью щипчиков или пинцетов. Работайте в перчатках.
  6. Температура помещения, контейнера и взвешиваемого образца должна быть одинаковой. Если вещество будет высыхать или, наоборот, поглощать влагу, это вызовет колебания его массы. Чтобы этого не допустить, накрывайте сосуды и контейнеры крышками. Желательно использовать тару с узкой горловиной.

Весы лабораторные — это сложное устройство, поэтому строго соблюдайте все требования по их эксплуатации, чтобы обеспечить максимальную точность получаемых результатов.

Как выбрать весы лабораторные электронные

Прежде всего, решите, какие показатели НПВ и НмПВ вам нужны. НПВ весов лабораторных — это наибольший предел взвешивания, т. е. максимальная масса, которую весы в состоянии измерить. НмПВ, соответственно, — наименьший предел взвешивания, или самый маленький вес, который может быть определен устройством. Если попытаетесь взвесить груз, масса которого выходит за пределы НПВ и НмПВ весов, получите неверный результат, либо система выдаст сообщение об ошибке.

Читать еще:  Как сделать правильный выбор между чайником и термопотом

Еще один важный параметр — дискретность весов. Это цена одного деления или количество знаков после запятой. Например, в лабораторных весах дискретность может быть равна 0,1 мг.

Чем выше точность весов, тем они дороже. Но необязательно покупать устройство самого высокого класса точности, если в этом нет реальной необходимости. Высокоточные весы крайне чувствительны к действию факторов окружающей среды, и в комнате, где они находятся, необходимо создать идеальные условия для работы. Это непросто и не всегда возможно. На что еще обратить внимание:

  1. Какие дополнительные функции есть у устройства, которые пригодятся конкретно для ваших измерений. Например, самокалибровка, устранение статических разрядов, определение массы фильтров и тары сложной формы, калибровка пипеток и др. У разных моделей набор функций отличается.
  2. Если весы придется использовать в условиях сквозняков, запыленности и повышенной влажности, то выбирайте модели, у которых корпус имеет защиту от пыли и влаги, и есть внешний кожух.
  3. Наличие или отсутствие автономного питания устройства.
  4. Удобство работы с весами — насколько они просты в использовании. Например, имеется ли датчик для бесконтактного открывания дверцы весов и т. п.

При покупке лабораторных весов к ним должно прилагаться руководство по эксплуатации. Внимательно изучите его и строго выполняйте правила и рекомендации, указанные в нем. Тогда результаты взвешивания будут максимально точными, и устройство долго вам прослужит.

3.2.2.Электронные весы

3.2.2.1. Классификация электронных весов

Электронные весы классифицируются по следующим признакам:

по конструкции датчика термосигнала: тензометрические, виброчастотные;

по конструкции отсчетного устройства (дисплея), отражающего показания весов: светодиодный, жидкокристаллический, люминесцентный, флюоресцентный;

по конструкции сканера: фотоэлектрический, лазерный;

по возможности подключения внешнего потребителя информации: с интерфейсом – наличие гнезда штепсельного разъема для подключения к контрольно-кассовой машине, принтеру, серверу;

по источнику питания, работающего от сети переменного однофазного тока напряжением 220В +10%, частотой 50Гц+5%; с подключением к сети через адаптер (преобразователь тока); от постоянного тока элементов питания (автономное питание); от универсальной системы электропитания, позволяющей подключать весы как к переменному, так и постоянному току в зависимости от производственных возможностей.

Электронные весы предназначены для взвешивания заранее расфасованных или продаваемых поштучно продовольственных товаров. Особенно они удобны для взвешивания штучных товаров «некруглого» веса – птицы, рыбы, отдельных кусков мяса, батонов колбасы, кочанов капусты, арбузов, дынь и т.п.

Разновидностью электронных весорегистрирующих комплексов является торговый чекопечатающий комплекс 9026ВН-3Д23, в состав которого входят весы настольные 9026ВН-3Д13 и устройство регистрирующее РУ-3. Эти весы предназначены для определения массы и стоимости товаров при их фасовании или продаже. Устанавливают весы в горизонтальном положении на прочной, невибрирующей поверхности. На весы не должны попадать прямые воздушные потоки от работающих вентиляторов. Температура в помещении должна быть от 10 до 40 о С, относительная влажность не более 80%.

Наибольший предел взвешивания – 3 кг, наименьший – 2 г. Единица дискретности показания массы – 2 г. Дискретность ввода цены – 1 коп., а диапазон ввода цены – 4 разряда. Время измерения массы и вычисления стоимости – 2 с. Пределы погрешности в процессе эксплуатации при взвешивании от 20 г до 1 кг±2 г, а от 1 кг до 3 кг±4 г.

Диапазон компенсации массы тары без уменьшения диапазона взвешивания от 0 до 0,45 кг.

Весы (рис. 3.4) состоят из грузоприемной площадки 1, весового устройства 2, двух блоков индикации с люминесцентными лампами 3, электронного блока 4, трех регулировочных ножек 5, уровня 6, расположенного справа от весов, задатчика цены 7, кнопки «Тара» 8, тумблера «Сеть» 9, разъемов 10, 11 для подключения регистрирующего устройства РУ-3Ц, выносного пульта управления.

Принцип действия весов заключается в автоматическом преобразовании силы тяжести взвешиваемого груза в электрические (числоимпульсные сигналы), пропорциональные массе груза. Весовое устройство перемножает измеренную массу груза на заданную цену. Результат измерения и вычисления выводится на цифровое табло индикации и выходной разъем к РУ-3Ц.

Регистрирующее устройство выполнено в идее прибора и служит для формирования и усиления сигналов, поступающих от весов и управляющих исполнительными элементами механизмов печатающего устройства.

Рисунок 3.4 – Весы электронные 9026 ВН-3Д13:1 – грузоподъемная площадка; 2 – весовое устройство; 3 – два блока индикации; 4 – электронный блок; 5 – три регулировочные ножки; 6 – уровень; 7 – задатчик цены; 8 – кнопка «Тара»; 9 – тумблер «Сеть»; 10, 11 – разъемы

Механизм печати предназначен для печати, отрезки и подачи этикетки на столик нагревательного устройства, где этикетка нагревается до температуры, при которой клеевой слой бумаги размягчается. После этого этикетка может быть приклеена к расфасованному продукту.

Блок индикации можно устанавливать под различными углами, кратными 90 о , по отношению к весовому устройству. Кнопка «Тара» служит для коррекции массы тары при ненагруженной грузоприемной площадке или при наличии на ней тары.

Подготовка к работе заключается в следующем. Устанавливают весы с помощью винтовых ножек по уровню. Подключают весы к электросети, включают тумблер «Сеть», нажимают кнопку «Тара» и убеждаются в наличии нулевых показателей массы. Снова нажимают кнопку «Тара». Перед взвешиванием устанавливают цену, начиная со старшего разряда. Помещают груз и отсчитывают массу и стоимость. При взвешивании груза в таре предварительно компенсируют массу тары. На табло должны быть нули. При снятии с грузоприемной площадки тары на табло массы высвечивается значение ее массы со знаком минус. Перед взвешиванием каждого нового товара необходимо нажимать кнопку «С» («Сброс») и устанавливать новую цену. В конце смены необходимо выключить весы тумблером «Сеть» и вынуть вилку из розетки.

На рисунке 3.5 приведены весы электронные настольные модели «DIGI SM-300» с максимальным пределом взвешивания до 15 кг и допустимой погрешностью измерения ±0,002 кг. Весы отличаются внешним дизайном. Весы работают по аналогичной вышеприведенной схеме. Отличие состоит в пределе взвешивания груза.

Весы торговые настольные тензометрические (рис. 3.6) предназначены для взвешивания продовольственных и непродовольственных товаров в торговых залах и на фасовочных участках. Весы могут эксплуатироваться как автономно, так и в составе автоматизированных торговых и промышленных систем.

Тензометрический принцип измерения, использование микропроцессорной техники для обработки информации и гибкое про-

Рисунок 3.5 – Весы электронные настольные модели «DIGI SM-300»

граммное обеспечение гарантируют высокую точность взвешивания и большой набор пользовательских функций.

Рисунок 3.6 – Внешний вид электронных весов ВЭ-15Т: 1 – корпус взвешивающего устройства; 2 – платформа; 3 – устройство индикации; 4 – индикаторы «Масса», «Цена», «Стоимость»; 5 – клавиатура; 6 – ампула уровня; 7 – сетевой выключатель; 8 – сетевой шнур; 9 – крышка разъема интерфейса; 10 – регулировочные ножки

Весы позволяют вводить цену на товар, пользуясь не только клавишами ввода, но и клавишами памяти. Стоимость взвешиваемого товара определяется в следующей последовательности. Пользуясь клавишами ввода или одной из клавиш памяти, продавец набирает значение цены товара. Затем товар помещается на платформу. На индикаторах появляются значения массы, цены и стоимости товара.

Весы состоят из следующих основных узлов: силоизмерительного тензометрического датчика, платы контроллера, клавиатуры, платы питания, ампулы уровня и двух плат индикации, одна из которых расположена на передней стенке корпуса, а вторая на поворотной стойке или на задней стенке корпуса.

Принцип работы весов основан на преобразовании воздействия массы взвешиваемого груза на силоизмерительный датчик в электрический сигнал, пропорциональный измеряемой массе. Плата контроллера служит для усиления и преобразования аналогового сигнала, вырабатываемого датчиком, в цифровой вид, проведения вычислительных операций, связанных с взвешиванием и управлением работой всех основных узлов весов.

Читать еще:  Настройка и устранение неисправностей в работе карбюратора бензопилы

Платы индикации имеют два жидкокристаллических индикатора, служащих для индикации массы, цены и стоимости товара. Плата клавиатуры содержит 30 клавиш и условно поделена на три функциональных поля: поле базовых товаров, цифровое клавишное поле и служебное клавишное поле. На служебном клавишном поле расположены клавиши управления взвешиванием. Цифровое клавишное поле предназначено для набора цен товаров, поле базовых товаров для операций с базовыми товарами.

Включают выключатель на левой стороне весов или источники постоянного тока. После прохождения теста (счет от 10 до 0) на индикаторе «МАССА» высвечивается нулевое показание массы. Затем на цифровой клавиатуре набирают значение цены товара или вызывают цену базового товара. Для вызова цены базового товара с нумерацией до 10 нажимают нужную клавишу (М1…М10) на поле базовых товаров. Для вызова цены базового товара с нумерацией от 11 до 20 нажимают клавишу «|» (регистр), при этом загорится светодиод на клавише, а затем нужную клавишу (М1…М10) на поле базовых товаров. На индикатор «ЦЕНА» будут вызываться цены базовых товаров с нумерацией от 11 до 20. Повторное нажатие клавиши «|» переводит весы в режим вызова цен базовых товаров с нумерацией от 1 до 10. Для сброса предыдущей или ошибочно набранной цены используют клавишу «С».

Цены базовых товаров программируются следующим образом. Нажимают клавишу «П» и затем клавишу с номером необходимого базового товара «М1-М10». На индикатор «МАССА» будет выведен номер базового товара, а на индикатор «ЦЕНА» последняя заданная цена. Клавишей «С» сбрасывают цену, на цифровом клавишном поле набирают новую цену товара и нажимают клавишу «ВВ». Весы запомнят цену и вернутся в режим взвешивания.

Принцип работы тензодатчика веса и давления

Во многих отраслях промышленности необходимо измерение размера деформации. Для таких целей применяется тензодатчик давления, который помогает преобразовать уровень деформации в определенную величину. Благодаря этому можно определить её значение.

Что это такое

Тензодатчики веса и давления – это устройства, которые могут преобразовать механическую деформацию тела в электрический сигнал, который позволяет определить уровень растяжения и сжатия конкретного предмета. Он является резистивным преобразователем и считается одним из главнейших составляющих высокоточного весового оборудования.

Устройство изготовлено из чувствительного тензорезистора, который производится из тензоматериалов. Чаще всего это фольга или алюминиевая проволока с небольшим сечением. Как и прочие весовые приборы, резистор реагирует на изменение постоянного сопротивления на контактах, которое происходит в результате воздействия всестороннего сжатия.

Фото — тензодатчик шайбового типа

Бывают самые разные датчики, которые могут использоваться в любых отраслях: атомной, фармацевтической, металлургической и прочих. Виды тензодатчиков:

  1. Приборы для измерения нагрузки и силы (динамометры);
  2. Измерители давления;
  3. Модели, фиксирующий ускорение;
  4. Устройства для контроля перемещения;
  5. Тензодатчики крутящего момента для автомобильных и станочных двигателей.

Несмотря на такое разнообразие моделей, в повседневной жизни используется только один тип датчика – для взвешивания, его можно увидеть в разных исполнениях. S-образный, бочковой, консольный и шайбовый — нужная конструкция подбирается исходя из области использования. Иногда используются балочные модели.

Тензодатчики классифицируются не только по своей форме, но и по конструктивным особенностям. Конструкция прибора зависит от типа чувствительного элемента. Для контроля деформации используются следующие типы контактов:

Индикатор с фольговым элементом используется как наклеиваемый тензодатчик. Это очень удобная система, которая представляет собой фольговую ленту, толщиной до 12 мкм. Часть пленки имеет плотную форму, а часть – решетчатую. Данная модель отличается от остальных тем, что можно припаивать дополнительные контакты, к тому же они нормально переносят низкие температуры.

Фото — фольговый преобразователь

Пленочные являются аналогом фольговых, за исключением материала, из которого изготовлены. Производители изготавливают такие модели из тензочувствительных пленок с особым напылением, которое увеличивает чувствительность системы. Такие измерительные узлы удобно использовать при необходимости измерить динамические нагрузки. Производство пленок выполняется из таких материалов, как титан, висмут, германий.

Проволочные способны измерить нагрузку от нескольких сотых грамма до целых тонн (скажем, весовой бункер и прочие). Их называют одноточечные, т. к в отличие от пленочных и фольговых моделей, они измеряют в одной точке, а не площади. Такая конструкция позволяет использовать проволочные тензодатчики для измерения деформации сжатия и растяжения.

Фото — проволочная модель

Принцип работы

Конструктивно прибор представляет собой тензорезистор с контактным элементом. Он закреплен на верхней панели устройства, которая соприкасается с измеряемым телом. Принцип работы любого тензодатчика основан на воздействии на чувствительный элемент определенной детали. Для включения датчика в сеть применяется специальные электрические отводы, которые подключаются к чувствительной пластине. Благодаря этому в контактном элементе наблюдается постоянное напряжение. Но, при работе датчика на специальную подложку устанавливается деталь. Её вес разрывает цепь и образовывается механическая деформация, которая при помощи контрольных контактов преобразуется в электрический сигнал.

Измерительный мост тензодатчика позволяет измерить наименьшие нагрузки, благодаря чему значительно расширяется использование прибора. Мостовая схема подключения тензометрического датчика основана на законе Ома, при котором если все сопротивления имеют равное значение, то ток, проходящий через резисторы, также будет иметь одинаковое значение. Здесь воздействие из вне принято называть «внешним фактором», а преобразование сигнала – «внутренним». Тогда принцип действия основан на анализе внешнего фактора при помощи внутреннего.

В бытовом использовании работы тензодатчиков наглядно демонстрируют электронные или цифровые весы. В них установлены специальные тензорезисторы, которые контактами соединены с рабочей поверхностью весов. Питание таких приборов производится при помощи батарей.

Фото — принцип работы тензометрического модуля Z-SG

Этот измерительный прибор обладает чрезвычайно высокой точностью анализа. Чувствительность рабочих элементов допускает погрешность не более 0,02 %, что является довольно высоким показателем. Но некоторые устройства выполняются с еще большим классом точности. Работа таких моделей основана на измерении силы воздействия на контакты. Электрический преобразованный сигнал является прямо пропорциональной величиной силе давления.

Достоинства тенодатчиков:

  1. Высокая точность измерения;
  2. Подходят для измерения статических и динамических напряжений, при этом, не искажают полученные данные. Это очень удобно при использовании устройств в транспортных средствах или экстремальных условиях работы;
  3. Небольшие размеры позволяют использовать такие датчики практически в любых измерительных устройствах.

Но, у тензодатчиков есть и определенные недостатки. Любой преобразователь такого типа подвержен снижению чувствительности при перепадах температуры. Для наиболее точного измерения требуется производить опыты только при комнатной температуре и влажности не более 30 %.

Видео: Тензометрический датчик

Как подключить

Подключение тензодатчика легко выполняется своими руками, если под рукой есть схема. Для начала Вам нужно будет купить устройство, при этом, учитывайте, какой длины нужен кабель для тензодатчиков. Его можно будет удлинить при острой необходимости, но тогда у индикатора значительно упадет точность. Нормализовать этот параметр путем встройки поможет контроллер se 01 тензодатчика, работающий как модуль-усилитель.

Фото — схема подключения

Если в весах используется несколько индикаторов, то их при помощи соединительных коробок нужно подключить параллельно. Независимо от типа питания также нужно заземлить провода датчиков. Монтаж заземления должен производиться в одной общей точке, для этого также может использоваться разветвительная коробка, например, CAS.

После производится исследование датчиков на правильность соединения. Перед выходом рекомендуется проверить все контакты и заземляющие петли. Установка приборов производиться при помощи экранированного кабеля, который глушит помехи, поэтому дополнительные модули не понадобятся. Аналогичным путем подключается преобразователь в дозатор.

Фото — стандартное подключение

От чрезмерного усилия преобразователь может сломаться, в таком случае не пытайтесь проводить его ремонт вручную.

Очень популярны модели тензодатчиков производства Utilcell, Zemic, Ацп, KELY (Кели), HBM (НВМ), НСК К-Б-12А и ДСТ. У моделей разные технические характеристики и применение, поэтому перед покупкой внимательно изучайте параметры.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector