Svorio matavimo metodai ir technika

1
Svorio matavimo metodai ir technika

• Elektroniniu ir matavimo sistemu katedra
  Multisensoriniu sistemu laboratorija
• Dr.Vytautas Deksnys
• Tel. [phone]
• www.msl.ktu.lt, 2000m.

2
Fizikiniai pagrindai

• Savokos ir matavimo vienetai

Kilogramas yra fundamentalus mases (m) matavimo
vienetas SI sistemoje. Svoris (F) ir mase yra
skirtingi dydžiai ir jie negali buti painiojami.
Svoris yra jegos (dažniausiai gravitacijos),
kuria kunas yra veikiamas iš išores, matavimo
vienetas (matuojamas Niutonais). Svoris gali
keistis priklausomai nuo aplinkos. Liftui
leidžiantis jis sumažeja, keliant - padideja.
Fma, kur a yra kuno judejimo
pagreitis. Statiniu atveju žemes paviršiuje a
g 9.806652 m/s2. Kai kurie mases matavimo
vienetai ir ryšys tarp ju 1
t1000kg9806,652N10 centneriu5000000
karatu 61,048266 pudu3.215074e4 Trojos
unciju2204,622 svaru1,102311 JAV tonu.
(www.conwert-me.com)
3
Pirminiai jutikliu elementai-tenzorezistoriai
Jegos kryptis
Elementai OEM panaudojimui
Nuo deformacijos kinta tenzorezistoriaus varža
4
Jutikliu sujungimo schemos

• Vinstono tiltas maitinimas
  pastovia itampa

Vis(R1/(R1R4))Vin (R2/(R2R3)) Vin
Vis0 , kai R1R3R2R4 tilto balanso salyga
1
2
3
4
Vis1Vm/4(dR/(RdR/2)) ,
tilto netiesiškumas
0,5
Vis2Vm/2(dR/(RdR/2)) ,
- 0,5

Vis3Vm/2(dR/R) ,
- 0

Vis4dR/R, - 0
5
Savybes

• 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 tiesine perdavimo
• charakteristika kai panaudoti vienodi
  elementai.

6

• Vinstono tiltas maitinimas pastovia srove

Vis1ImR/4(dR/(RdR/4)) ,
netiesiškumas
0,25
Vis2Im/2dR ,
- 0

Vis3Im/2dR ,
- 0

Vis4ImdR - 0
Visos schemos turi tiesine perdavimo ch-ka,
iškyrus pirmaja. Panaudojimas yra nepatogus
kai pastovios sroves šaltinis yra nutoles nuo
tilto.
7
Tenzorezistoriu montavimas svorio jutikliuose
Ištempti
Suspausti
8
Mases (jegos) jutikliai ir ju konstrukcija
Moduliai su guminiais demferiais

Lenkimo jega
Gniuždymo jega
Tempimo jega
Modulis talpu užpildymo lygio ivertinimui
9
Svorio jutikliu parametrai
Nr Parametras Reikšme
1 Nominali apkrova (kG) Emax 10/20/50/100/200/350
2 Jautrumas Cn 2mV/V
3 Minimali padalos verte Emax/15000
4 Minimalus darbo diapazonas 20
5 Atsikartojamumas -0,01Cn
6 Surinkimo paklaida -0,02Cn
7 Sugrižimas i nulini signala -0,0167Cn
8 Slenkanti apkrovimo paklaida 30 min, 20 30 min -0,0245Cn -0,0053Cn
9 Temperaturos koeficientas nuliui reikšmei -0,0045Cn/5K -0,0045Cn/5K
10 Minimali apkrova 0Emax
11 Maksimali apkrova 150Emax
12 Apkrova, prie kurios jutiklis sugadinams 300Emax
13 Maksimali skersine apkrova 100Emax
14 Maksimali deformacija 0.3 -0,003 mm
15 Maitinimo itampa (nominali reikšme) (5-15)V, 10V
16 Iejimo varža 460 - 50 Om
17 Išejimo varža 350 - 50 Om
18 Izoliacijos varža gt 5000 MOm
19 Darbo temperaturu diapazonas -40 - 80 laipsniu pagal Celsiju
20 Apsaugos klase pagal DIN EN 60529, IEC 60529 IP66
21 Tvirtinimo elementu prisukimo jegos momentas 23 Nm
10
Reikalavimai jutikliu signalu apdorojimui
Maksimalus sveriamo kuno svoris 5
kg, Pasirinkto jutiklio jautrumas 2
mV/V, Tiltelio maitinimo itampa 5V, Tiltelio
itampa prie maksimalaus svorio 10 mV (25), Kai
nustatyta absoliutine paklaida yra 0,1 g,
reikalingas atskaitu skaicius 5000/0,150000.
Atskaitos verte Vpp10mV/500000,0002
mV. Vidutine kvadratine triukšmu itampa
Vrms0,2mkV/6.60.03 mkV.
15,6 bito
18,3 bito
11
Šiuolaikine signalu apdorojimo technika
Tilteliu signalu apdorojimo integrinis grandynas
AD7730
Realizuojamos santykinio matavimo proceduros,
nereikalaujancios labai tikslaus ir stabilaus
atramines Itampos šaltinio
12
AD7730 parametru parinkimas
ADCH
13
Mikrokonverteris ADUC834
14
Siemens svorio jutikliai
15
Siemens sverimo elektronika
Tipas Savybes
Siwarex FTA 24 bitu, automatiniam ir neautomatiniam sverimui pagal OIML R,R-76, R-61,51
Siwarex FTC Dozavimui su transporteriais, 24 bitu
Siwarex M Automatiniam dozavimui , 19 bitu, 0.01
Siwarex U Neautomatiniam sverimui , 16 bitu, 0,05
Siwarex CS Kompaktinis modulis neautomatiniam sverimui 16 bitu, 0,05
Siwarex P 0,1 su LCD indikacija
16
Jutikliu tipai pagal darbo diapazonus
17
Gniuždymo jutikliu montavimas

• Vertikalus arba horizontalus uždedamas bunkeris

Reikia užtikrinti tolygu mases pasiskirstyma
18
Tempimo jutikliu montavimas

• Pakabinamas bunkeris

Tvirtinimo šarnyras užtikrina visada vertikalia
tempimo jegos krypti
Gumines tarpines aukštadažniu svyravimu
slopinimui
19
Nepertraukiamo darbo sverimo 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