Yük Hüceyrəsi ilə Çəkinin Ölçülməsi: 9 Addım

2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-13 06:56

Bu yazı, 1 kq-dan aşağı çəkilərin ölçülməsi üçün bir dövrə necə qurulacağını, problemlərin aradan qaldırılmasını və yenidən qurulmasını əhatə edəcək.

Bir ARD2-2151 9.50 avroya başa gəlir və aşağıdakı ünvandan əldə edilə bilər:

www.wiltronics.com.au/product/9279/load-ce…

Nə istifadə edildi:

-1 Kq Yük Hüceyrəsi (ARD2-2151)

-iki gücləndirici

-Arduino

Addım 1: Yük Hüceyrəsi haqqında

Çox kiçik bir çıxışa malikdir və buna görə də instrumental gücləndirici ilə gücləndirilməlidir (bu sistem üçün ümumi 500 qazanc istifadə edilmişdir)

Yük hücrəsini gücləndirmək üçün 12V DC mənbəyi istifadə olunur.

-20 dərəcədən 60 dərəcəyə qədər olan temperaturda işləyir və düşündüyümüz layihə üçün yararsız hala gətirir.

Addım 2: Dövrün qurulması

Yük hüceyrəsinin 12V girişi var və çıxışı artırmaq üçün bir cihaz gücləndiricisinə qoşulacaq.

Yük hücrəsinin mənfi və müsbət çıxışı olan iki çıxışı var, bunların fərqi çəki ilə mütənasib olacaq.

Gücləndiricilər +15V və -15V əlaqə tələb edir.

Gücləndiricinin çıxışı 5V bağlantısına ehtiyacı olan bir Arduino -ya bağlıdır, burada analoq dəyərlər oxunacaq və yenidən çəki ölçüsünə çıxarılacaq.

Addım 3: Diferensial Op-amp

Yük hüceyrəsindən artı və mənfi gerilim çıxışının fərqini gücləndirmək üçün dif amp istifadə olunur.

qazanc R2/R ilə müəyyən edilir

Yük hücrəsinin çıxış empedansı 1k və iki 50k müqavimət 1% səhv verəcəyi üçün R ən az 50K ohm olmalıdır.

Çıxış 0 ilə 120 mV arasında dəyişir, bu çox kiçikdir və daha çox gücləndirilməlidir, diff amp -də daha böyük bir qazanc istifadə oluna bilər və ya çevrilməyən gücləndirici əlavə edilə bilər.

Addım 4: Amp qazanın

Diff amp yalnız 120 mV çıxardığı üçün ters çevrilməyən gücləndirici istifadə olunur

arduino analoq girişi 0 ilə 5v arasında dəyişir, buna görə qazancımız bu aralığa mümkün qədər yaxınlaşmaq üçün 40 ətrafında olacaq, çünki bu sistemimizin həssaslığını artıracaq.

qazanc R2/R1 ilə müəyyən edilir

Addım 5: Problemlərin aradan qaldırılması

Op-amp üçün 15V, Yük hücrəsinə 10V və Arduino üçün 5V təchizatı ortaq bir zəminə sahib olmalıdır.

(bütün 0v dəyərləri bir -birinə bağlanmalıdır.)

Qısa dövrə olmadığından əmin olmaq üçün hər bir rezistordan sonra gərginliyin düşdüyündən əmin olmaq üçün bir Voltmetr istifadə edilə bilər.

Nəticələr fərqli və uyğunsuzdursa, istifadə olunan tellər telin müqavimətini ölçmək üçün voltmetrdən istifadə edərək yoxlanıla bilər, əgər müqavimət "offline" deyirsə, bu sonsuz müqavimət deməkdir və telin açıq dövrəsi var və istifadə edilə bilməz. Tellər 10 ohmdan az olmalıdır.

Rezistorlar bir toleransa malikdirlər, yəni bir səhv ola bilərlər, müqavimət dövrədən çıxarıldıqda müqavimət dəyərləri bir voltmetr ilə yoxlanıla bilər.

ideal müqavimət dəyərləri əldə etmək üçün kiçik rezistorlar ardıcıl və ya paralel olaraq əlavə edilə bilər.

Seriyalar = r1+r2

1/Rparallel = 1/r1 + 1/r2

Addım 6: Hər addımdan nəticə

Yük hücrəsindən çıxma çox kiçikdir və onu gücləndirmək lazımdır.

Kiçik çıxış sistemin müdaxiləyə meylli olduğunu göstərir.

Sistemimiz əlimizdə olan 500 qr ağırlıqlar ətrafında hazırlanmışdır.

mənfəət ampin qazanc müqaviməti sistemimizin diapazonu ilə tərs mütənasibdir

Addım 7: Arduino Nəticələri

Bu nəticələrdəki əlaqə xətti və müəyyən bir x dəyəri (giriş çəkisi) üçün y dəyərini (Arduinodan DU) tapmaq üçün bizə bir düstur verir.

Bu düstur və çıxış yük hücrəsi üçün çəki hesablamasını aparmaq üçün arduinoya veriləcək.

Gücləndiricinin 300DU ofseti var, bu yük hücrəsi gərginliyi yüksəldilməzdən əvvəl balanslaşdırılmış buğda daşı körpüsü qoyularaq aradan qaldırıla bilər. dövrəni daha həssaslıqla təmin edəcək.

Addım 8: Kod

Bu təcrübədə istifadə olunan kod yuxarıda əlavə edilmişdir.

Ağırlığı oxumaq üçün hansı pinin istifadə olunacağına qərar vermək üçün:

pinMode (A0, GİRİŞ);

Həssaslıq (excel-də x əmsalı) və ofset (excel eqn-də sabit) elan olunur:

Sistem hər dəfə qurulduqda, ofset 0g -da mövcud DU -ya qədər yenilənməlidir

float ofset = 309.71; üzmə həssaslığı = 1.5262;

sonra excel formulu analoq girişə tətbiq olunur

və serial monitorda çap olunur

Addım 9: Son Çıxışı Girişlə müqayisə etmək

Arduinodan verilən son çıxış çıxış çəkisini dəqiq hesabladı.

Orta səhv 1%

Bu səhv, test təkrar edildikdə eyni çəkidə oxunan fərqli DU -dan qaynaqlanır.

Bu sistem, temperatur aralığının məhdud olması səbəbindən layihəmizdə istifadə üçün uyğun deyil.

Bu dövrə 500 g -ə qədər olan çəkilər üçün işləyəcək, çünki 5v arduino üçün maksimum dəyərdir, əgər qazanc müqaviməti yarıya endirilərsə, sistem 1 kq -a qədər işləyəcək.

Sistem böyük bir ofsetə malikdir, lakin hələ də dəqiqdir və 0.4g dəyişiklikləri görür.