Τα κύτταρα φορτίου έντασης είναι κρίσιμα για τη μέτρηση των δυνάμεων έλξης σε διάφορες εφαρμογές.

Εδώ στο Μορχάουζ, ρυθμίζουμε πολλά κύτταρα φορτίου έντασης από διάφορες χωρητικότητες.

Μια από τις πιο ουσιώδεις πτυχές αυτών των βαθμονόμησης είναι η διασφάλιση της χρήσης των κατάλληλων προσαρμογών.

Η δική μαςηλεκτρονικό βιβλίοκαι άλλαέγγραφαΗ Επιτροπή θα πρέπει να λάβει υπόψη της την

Αφού συμφωνήσουμε όλοι για τη σωστή μέθοδο βαθμονόμησης και τους προσαρμογείς που χρησιμοποιούνται για την βαθμονόμηση, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τις εξισώσεις που χρησιμοποιούνται για να χαρακτηρίσουμε τη συμπεριφορά τους.

Αυτή είναι μια βασική κατανόηση των εξισώσεων κυψελών φόρτισης τάσης και του τρόπου με τον οποίο χρησιμοποιούνται για να μεταφράσουν την απόδοση κυψελών φορτίου σε ακριβείς μετρήσεις δύναμης.

Τα βασικά στοιχεία της παραγωγής κυψελών φόρτωσης

Στον πυρήνα του, ένας πυρήνας φόρτωσης έντασης μετατρέπει τη μηχανική δύναμη σε ηλεκτρικό σήμα.

Καθώς το κύτταρο φορτίου τεντώνεται, οι μετρητές πίεσης στο εσωτερικό της συσκευής παρουσιάζουν αλλαγή στην αντίσταση.

Η αλλαγή αυτή μετράται συνήθως ως τάση εξόδου, που εκφράζεται συχνά σε millivolts ανά volt (mV/V).

Εξίσωση κυψελών τάσης φορτίου- Γραμμική προσέγγιση

Ο απλούστερος τρόπος για να σχετιστεί η ισχύς ενός κυψελού φορτίου με την ισχύ που ασκείται είναι μέσω μιας γραμμικής εξίσωσης:

Δύναμη = m * αντίδραση + b

Που:

• Η δύναμη είναι η εφαρμοσμένη τάση σε μονάδες όπως lbf ή N
• Η ανταπόκριση είναι η ισχύς της κυψέλης φορτίου σε mV/V
• m είναι η κλίση (ευαισθησία)
• b είναι η διασταύρωση y (συχνά κοντά στο μηδέν για καλά μηδενισμένα συστήματα)

Αυτή η γραμμική προσέγγιση λειτουργεί καλά για πολλές εφαρμογές, κυρίως όταν το κύτταρο φορτίου χρησιμοποιείται σε ένα στενό εύρος ή όπου η συσκευή μπορεί να μην χρειάζεται να είναι καλύτερη από 0.2 % της ισχύος πλήρους κλίμακας του κυψελού φορτίου.

Όταν κάποιος θέλει να μεγιστοποιήσει την απόδοση του κυψελού φορτίου του, αυτές οι μικρές μη γραμμικές διαφορές δεν θα χαρακτηρίσουν καλύτερα την απόδοση,και πιο πολύπλοκες εξισώσεις θα είναι συχνά απαραίτητες για καλύτερα από 00,2% της πλήρους κλίμακας.

Σημείωση: Παρουσιάζουμε αυτό σε γενικούς όρους, καθώς ορισμένα κύτταρα φορτίου μπορούν να είναι πολύ γραμμικά όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί η γραμμική εξίσωση.

Η εξίσωση κυψελών φόρτωσης τάσης - Πολυωνιακές εξισώσεις για αυξημένη ακρίβεια

Για να ληφθούν υπόψη οι μη γραμμικότητες, τα εργαστήρια βαθμονόμησης μπορούν να αναφέρουν πολυωνειακές εξισώσεις για να χαρακτηρίσουν τα κύτταρα φορτίου.

Τα πρότυπα ASTM E74 και ISO 376 έχουν συγκεκριμένα κριτήρια για τη δημιουργία αυτών των πολυωνυμικών εξισώσεων.

Μια κοινή μορφή είναι:

Ανταπόκριση = A0 + A1 * Δύναμη + A2 * Δύναμη2 + A3 * Δύναμη3

Όπου οι συντελεστές A0, A1, A2 και A3 καθορίζονται κατά την βαθμονόμηση.

Αυτή η εξίσωση μας επιτρέπει να προβλέψουμε την αντίδραση του κυψελού φορτίου σε οποιαδήποτε δεδομένη δύναμη εντός του βαθμολογημένου εύρους του.

Δύναμη = Β0 + Β1 * Ανταπόκριση + Β2 * Ανταπόκριση2 + Β3 * Ανταπόκριση3

Οι συντελεστές (B0, B1, B2, B3) διαφέρουν από τους συντελεστές A και υπολογίζονται για να ελαχιστοποιηθούν τα λάθη κατά τη μετατροπή από την απόκριση σε δύναμη.

Η σημασία των συντελεστών

Κάθε συντελεστής σε αυτές τις πολυωνυμικές εξισώσεις εξυπηρετεί ένα συγκεκριμένο σκοπό:

• Α0 ή Β0: Αντιπροσωπεύει το σημείο εκτόξευσης ή μηδενικού σημείου
• Α1 ή Β1: Σχετίζεται με τη γραμμική ευαισθησία της κυψέλης φορτίου
• Α2 ή Β2: Λογισμοί για την τετραγωνική μη γραμμικότητα
• Α3 ή Β3: Αντιμετωπίζει την κυβική μη γραμμικότητα

Σχήμα 1 Πολυνόμιο 2ου βαθμού Εξίσωση κυψελών φόρτωσης τάσης

Οι όροι υψηλότερης τάξης (4ος ή 5ος βαθμός) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να χαρακτηριστούν με ακρίβεια οι κυψέλες φορτίου υψηλής ανάλυσης.

Αυτοί οι όροι έχουν συζητηθεί στο ηλεκτρονικό μας βιβλίο, και το πρότυπο ISO 376 περιορίζει τη χρήση μιας πολυωνυμικής εξίσωσης σε 3rdΗ τάξη.

Η εξίσωση κυψελών έντασης φορτίου - Πρακτική εφαρμογή

Όταν η βαθμονόμηση πραγματοποιείται σύμφωνα με το ASTM E74 ή το ISO 376, λαμβάνετε πιστοποιητικό βαθμονόμησης με τους συντελεστές αυτούς όταν χρησιμοποιείτε μια βαθμολογημένη κυψέλη φορτίου τάσης.

Για τον προσδιορισμό της δύναμης για μια δεδομένη έξοδο:

1. Μέτρηση της ισχύος της κυψέλης φορτίου σε mV/V
2. Εισάγετε αυτή την τιμή στην εξίσωση δύναμης χρησιμοποιώντας τους παρασχεμένους συντελεστές Β
3. Υπολογίστε το αποτέλεσμα για να λάβετε την ισχύ που εφαρμόζεται

Αντίθετα, αν πρέπει να γνωρίζετε τι έξοδο να περιμένετε για μια δύναμη στόχου, χρησιμοποιήστε την εξίσωση απόκρισης με τους συντελεστές Α.

Εξίσωση κυψελών τάσης φορτίου - Συμπέρασμα

Συμπερασματικά, η κατανόηση των εξισώσεων των κυττάρων φορτίου έντασης μπορεί να σας βοηθήσει να χαρακτηρίσετε καλύτερα τα κύτταρα φορτίου σας, τα οποία μπορούν να μειώσουν τη συνολική αβεβαιότητα των μετρήσεων που κάνετε.

Αυτή η χαμηλότερη αβεβαιότητα μέτρησης θα βελτιώσει την ακρίβεια των μετρήσεων σας.

Αυτές οι εξισώσεις κυψελών φόρτισης τάσης, είτε γραμμικές είτε πολυωνυμικές, διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στη μετάφραση της ηλεκτρικής ισχύος ενός κυψελού φορτίου σε ακριβείς δυνάμεις.

Η γραμμική προσέγγιση παρέχει μια απλή μέθοδο για πολλές εφαρμογές, ενώ οι πολυωνυμικές εξισώσεις προσφέρουν αυξημένη ακρίβεια με τον υπολογισμό των μη γραμμικών ιδιοκτησιών της συμπεριφοράς των κυττάρων φορτίου.

Τα εργαστήρια βαθμονόμησης που συμμορφώνονται με τα πρότυπα βαθμονόμησης όπως το ASTM E74 ή το ISO 376, τα οποία καθορίζουν τη χρήση αυτών των εξισώσεων, συχνά χαρακτηρίζουν καλύτερα τις αναμενόμενες επιδόσεις του κυψελού φορτίου,επιτρέποντάς σας να έχετε μεγαλύτερη εμπιστοσύνη στην απόδοση των κυψελών φορτίου σας.