سنسور وزن - نیروی کلیدی برای اندازه گیری

سنسور وزن - نیروی کلیدی برای اندازه گیری

1、 تعریف و اهمیت سنسورهای وزن

سنسور وزن یک دستگاه است که گرانش یا وزن یک شی را به یک خروجی قابل اندازه گیری سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. آن نقش مهمی در بسیاری از زمینه های مانند صنعت مدرن، لجستیک،و تجارت- چه وزن و اندازه گیری مواد خام و محصولات آماده در کارخانه ها، کنترل دقیق وزن کالاها در حمل و نقل لجستیکی،یا وزن کردن کالاها در معاملات تجاری، سنسورهای وزن دهنده داده های اندازه گیری قابل اعتماد را ارائه می دهند و اجزای کلیدی برای دستیابی به اندازه گیری و کنترل کیفیت هستند.

2、 اصل کار سنجش وزن
اصول کار مشترک سنسورهای وزن عمدتا شامل موارد زیر است:
اصل کشش سنج مقاومت: استفاده از ویژگی سیم مقاومت فلزی که در معرض تنش طول می کشد و نازک می شود، که منجر به افزایش مقاومت می شود.هنگامی که عنصر لاستیک در سنسور وزن توسط گرانش یک شی تغییر شکل می دهد، اندازه گیری کشش مقاومت متصل به عنصر انعطاف پذیر نیز تحت فشار قرار می گیرد، که منجر به تغییر در ارزش مقاومت می شود.با اندازه گیری تغییر در مقاومت و محاسبه با توجه به فرمول مربوطه، اطلاعات وزن شی را می توان به دست آورد.
اصل ظرفیت: بر اساس این اصل کار می کند که فاصله یا ثابت دی الکتریک بین صفحات خازن به دلیل وزن شیء مورد اندازه گیری تغییر می کند،که منجر به تغییر در ارزش ظرفیت می شودبه عنوان مثال، هنگامی که یک شی روی صفحات یک سنسور وزن ظرفیت قرار می گیرد، فاصله بین صفحات کمی تغییر می کند و باعث تغییر ظرفیت می شود.با شناسایی این تغییر ظرفیت و تبدیل آن، داده های وزن شی را می توان به دست آورد.
اصل تحرک: این ویژگی که ارزش تحرک یک کویل تحرک با جابجایی یا نیروی جسم اندازه گیری شده تغییر می کند. به عنوان مثال در برخی از سنسورهای وزن تحرک،زمانی که یک شی فشار وارد می کند تا آرماتور را حرکت دهد، باعث تغییر در مدار مغناطیسی کویل تحرک می شود، که منجر به تغییر در ارزش تحرک می شود. وزن شی با اندازه گیری تغییر در ارزش تحرک تعیین می شود.
3、 ترکیب سنسورهای وزن
به طور کلی، سنسورهای وزن به طور عمده از قسمت های زیر تشکیل شده اند:
عنصر لاستیکی: این یکی از اجزای اصلی سنسور وزن است که می تواند تحت نیروی خارجی تغییر شکل لاستیکی ایجاد کند.مواد قطعات لاستیک معمولا دارای قدرت بالا و ماژول لاستیک هستند، مانند فولاد آلیاژ، آلیاژ آلومینیوم و غیره. طراحی شکل آن متنوع است، از جمله ستون، حلقه، پرتگاه و غیره. اشکال مختلف برای سناریوهای اندازه گیری مختلف و حالت های استرس مناسب است.برای مثال، عناصر لاستیکی استوانه ای معمولاً برای مقاومت در برابر فشار محوری بزرگتر استفاده می شوند، در حالی که عناصر لاستیکی پرتگاه برای اندازه گیری نیروهای خم شدن حساس تر هستند.
اندازه گیری کشش: اندازه گیری کشش به اجزای لاستیکی متصل می شود تا کشش اجزای لاستیکی را تشخیص دهد. اندازه گیری کشش رایج شامل اندازه گیری کشش فلزی و اندازه گیری کشش نیمه هادی است.اندازه گیری فشار فلزی دارای مزایای ثبات خوب و دقت بالا است، در حالی که سنجه های کشش نیمه هادی دارای ویژگی حساسیت بالا هستند.اندازه گیری کشش تغییرات مربوطه در مقاومت یا سایر خواص فیزیکی را ایجاد می کند..
مدار اندازه گیری: عملکرد اصلی یک مدار اندازه گیری تبدیل سیگنال های فیزیکی مانند تغییرات مقاومت، تغییرات ظرفیت،یا تغییرات استحکامات تولید شده توسط اندازه گیری کشش به سیگنال های الکتریکی، و انجام تقویت، فیلتر، تبدیل آنالوگ به دیجیتال، و دیگر پردازش برای انتقال سیگنال بعدی، نمایش و تجزیه و تحلیل. به عنوان مثال،در یک سنسور وزن مقاومت نوع کشش، یک مدار پل گندم معمولا برای اندازه گیری تغییر مقاومت کشش سنج استفاده می شود.
پوسته و دستگاه محافظ: پوسته نقش مهمی در محافظت از اجزای داخلی سنسور از تأثیرات محیطی خارجی مانند گرد و غبار، رطوبت، مواد خوردنی و غیره دارد.دستگاه محافظ همچنین ممکن است شامل ضد آب باشد.، پوشش ضد گرد و غبار، دستگاه محافظت از بیش از حد و غیره. دستگاه محافظت از بیش از حد می تواند سنسور را در هنگام آسیب دیدن به ضربه های خارجی بیش از حد یا بیش از حد محافظت کند.و سنسور هنوز هم می تواند به طور معمول در محیط های خشن و یا شرایط غیر طبیعی کار می کند.

4、 طبقه بندی حسگرهای وزن
روش های مختلفی برای طبقه بندی سنسورهای وزن وجود دارد و در زیر برخی از روش های طبقه بندی رایج وجود دارد:
طبقه بندی شده بر اساس اصل کار:
سنسور وزن مقاومت فشار: به طور گسترده استفاده می شود، با مزایایی مانند دقت بالا و ثبات خوب، مناسب برای سناریوهای مختلف وزن.
سنسور وزن ظرفیت: دارای ویژگی های حساسیت بالا و پاسخ دینامیکی خوب است.و معمولاً در مواردی استفاده می شود که دقت اندازه گیری بالا و سرعت پاسخ مورد نیاز است.
سنسور وزن محرک: دارای مزایای ساختار ساده و قابلیت اطمینان بالا است و به طور گسترده ای در برخی از محیط های صنعتی خاص استفاده می شود.
طبقه بندی بر اساس اشیاء اندازه گیری شده:
سنسور وزن تک نقطه ای: معمولا برای اندازه گیری وزن یا نیروی اشیاء کوچکتر مانند ترازوهای الکترونیکی و ترازوها استفاده می شود.
حسگر وزن دارنده از نوع پرتوی کانتیلیور: مناسب برای اندازه گیری وزن اشیاء بزرگتر، مانند تراز ماشین، تراز کف و غیره.
سنسور وزن چرخ: این سنسور مقاومت بالایی در برابر بار عجیب و بیش از حد دارد و معمولاً برای سنجش و اندازه گیری تجهیزات بلند کردن بزرگ، ظروف تحت فشار و غیره استفاده می شود.