Что такое датчик веса?

Что такое датчик веса?

Датчик веса — это датчик, используемый для взвешивания объекта. В основном используются тензодатчики.

До того, как тензодатчики стали общепринятыми, для измерения веса использовались механические рычажные весы. Рычажные весы требуют длительной калибровки и обслуживания для обеспечения точности измерений.

Весы с тензодатчиками трудно сломать, поскольку в их конструкции нет движущихся или трущихся частей, и они могут использоваться в течение длительного периода времени с простым обслуживанием. Они также обладают превосходными характеристиками, такими как высокая точность измерения и минимальное влияние температуры на измерение, и широко используются.

Применение датчиков веса

Датчики веса используются в широком спектре приложений.

Основное применение датчиков веса — измерение самого веса. Например, их можно использовать на больничных койках для взвешивания пациентов или на производстве для проверки веса продукции.

Поскольку давление используется для определения веса, его также можно использовать для измерения нагрузки на объект. Например, их используют для определения крутящего момента двигателя или нагрузки на колеса транспортного средства.

Принцип действия датчиков веса

Как упоминалось выше, датчики веса являются наиболее распространенным типом датчиков веса. Датчики веса можно в целом разделить на гидравлические датчики веса, пневматические датчики веса и тензодатчики веса в зависимости от выходного сигнала.

Гидравлические тензодатчики заполнены жидкостью внутри тензодатчика. Они сконструированы таким образом, что давление жидкости увеличивается по мере увеличения силы, приложенной к тензодатчику, и вес может быть измерен по изменению давления жидкости. Поскольку электронные компоненты не используются, их можно использовать в опасных зонах и использовать для измерения веса резервуаров и бункеров.

Пневматические тензодатчики — это тензодатчики, которые используют давление воздуха для обнаружения. Благодаря использованию нескольких камер демпфирования точность измерения повышается по сравнению с гидравлическим типом. Поскольку они не заполнены жидкостью, как в гидравлическом типе, риск загрязнения в случае поломки снижается.

Тензодатчики нагрузки фиксируют силу, приложенную к датчику нагрузки, как электрический сигнал. Когда сила прикладывается к датчику нагрузки, происходит деформация, приводящая к изменению электрического сопротивления датчика. Поскольку изменение электрического сопротивления пропорционально величине деформации датчика или приложенной силе, вес можно измерить, наблюдая за электрическим сопротивлением.

Как работают датчики веса

Были разработаны и используются различные типы датчиков веса. Типичные примеры приведены ниже.

Датчик нагрузки:Наиболее часто используемые датчики веса — это тензодатчики. Тензодатчики в основном сделаны из металла, и деформация, которая возникает при приложении напряжения к металлу, преобразуется в вес путем измерения изменения сопротивления из-за деформации тензодатчика, прикрепленного к металлу, и преобразуется в электрическое значение. Он подходит для точного измерения веса.

Пьезоэлектрический элемент: Пьезоэлектрический элемент, изготовленный из кристалла или керамики, генерирует электрический заряд из-за пьезоэлектрического эффекта при приложении силы. Измеряя изменение заряда, деформацию, производимую в объекте, можно измерить и заменить наличием или отсутствием веса.

Тип емкости:Он заменяется весом путем измерения изменения емкости между двумя пленками, которые деформируются в ответ на изменения давления.

Тип пленочного ламината: применяется к переключателям листового типа для определения веса или для определения момента соприкосновения с ним объекта.

Датчики веса листового или матового типа

Тип листа или мата, который определяет наличие или отсутствие веса, также называется датчиками веса. Они также известны как переключатели листов или матов, чувствительные к давлению.

Структура состоит из двух листов смолы, резины или других материалов, которые деформируются в зависимости от веса или нагрузки, а пьезоэлектрические элементы, емкостные элементы и контакты размещаются на объединенных поверхностях. Когда вес прикладывается к листу или мату, выводится электрическое изменение, и это изменение используется для обнаружения наличия или отсутствия веса. Типичными примерами являются датчики, установленные на бамперах автоматических открывателей дверей и беспилотных транспортных средств для обнаружения контакта с человеком.

Датчики веса и IoT

В приложениях, связанных с IoT, используется широкий спектр датчиков, и датчики веса являются одними из них. Например, они используются для обнаружения наличия или отсутствия объектов на автоматизированных конвейерных линиях и для обнаружения наличия инвентаря на автоматизированных складах. Датчики веса также могут использоваться для автоматического подсчета количества товаров на складе или количества отгрузок по весу, а системы управления складом могут управляться удаленно, даже из удаленных мест.