سلول های بار تنش برای اندازه گیری نیروهای کششی در کاربردهای مختلف بسیار مهم هستند.

اينجا در "مور هاوس" ما سلول هاي بار کششي از ظرفيت هاي مختلف رو کالیبر ميکنيم

یکی از جنبه های اساسی این کالیبراسیون ها اطمینان از استفاده از آداپتورهای مناسب است.

ماکتاب الکترونیکیو سایراسنادبه اهمیت آداپتورها صحبت می کنند.

بعد از اینکه همه ما در مورد روش مناسب برای کالیبراسیون و آداپتورهای مورد استفاده برای کالیبراسیون توافق کردیم، درک معادلات مورد استفاده برای توصیف رفتار آنها ضروری است.

این یک درک اساسی از معادلات سلول بار تنش و نحوه استفاده از آنها برای ترجمه خروجی سلول بار به اندازه گیری دقیق نیروی است.

اصول اصلی تولید سلول بار

در هسته ی آن، یک سلول بار تنش، نیروی مکانیکی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.

همانطور که سلول بار کشش می یابد، اندازه گیری کشش در داخل دستگاه تغییر در مقاومت را تجربه می کند.

این تغییر به طور معمول به عنوان ولتاژ خروجی اندازه گیری می شود، که اغلب در میلی ولت در هر ولت (mV / V) بیان می شود.

معادله سلول بار تنش-تقريب خطي

ساده ترین راه برای ارتباط خروجی سلول بار با نیروی اعمال شده از طریق یک معادله خطی است:

نیروی = m * واکنش + b

کجا:

• نیرو تنش اعمال شده در واحدهای مانند lbf یا N است.
• پاسخ، خروجی سلول بار در mV/V است
• m شیب (حساسیت)
• b تقاطع y است (اغلب نزدیک به صفر برای سیستم های خوب صفر)

این تقریب خطی برای بسیاری از برنامه ها به خوبی کار می کند، به ویژه زمانی که سلول بار در محدوده باریک مورد استفاده قرار می گیرد یا جایی که دستگاه ممکن است نیازی به بهتر از 0 نداشته باشد.2٪ از حجم کامل سلول بار.

هنگامی که می خواهید عملکرد سلول بار خود را به حداکثر برسانید، این عدم خطی های کوچک بهترین عملکرد را مشخص نمی کنند،و معادلات پیچیده تر اغلب برای بهتر از 0 مورد نیاز خواهد بود.2 درصد از مقیاس کامل

توجه: ما این را به صورت کلی ارائه می دهیم زیرا برخی از سلول های بار می توانند بسیار خطی باشند که در آن می توان از معادله خطی استفاده کرد.

معادله سلول بار تنش - معادله های چند عددی برای افزایش دقت

برای حساب کردن عدم خطی بودن، آزمایشگاه های کالیبراسیون ممکن است معادلات چند قطبی را برای توصیف سلول های بار گزارش دهند.

استانداردهای ASTM E74 و ISO 376 معیارهای خاصی برای تولید این معادلات چندگانه دارند.

یک فرم رایج این است:

پاسخ = A0 + A1 * نیروی + A2 * نیروی2 + A3 * نیروی3

در حالی که A0، A1، A2 و A3 ضریب هایی هستند که در طول کالیبراسیون تعیین می شوند.

این معادله به ما اجازه می دهد تا پاسخ سلول بار را در هر نیروی داده شده در محدوده کالیبراسیون خود پیش بینی کنیم. برای حل نیروی زمانی که پاسخ داده می شود، می توانیم از معادله معکوس استفاده کنیم:

نیروی = B0 + B1 * پاسخ + B2 * پاسخ2 + B3 * پاسخ3

ضریب ها (B0، B1، B2، B3) از ضریب های A متفاوت هستند و برای به حداقل رساندن اشتباهات در هنگام تبدیل از پاسخ به نیروی محاسبه می شوند.

اهمیت ضریب ها

هر یک از ضریب های این معادلات چند عددی به یک هدف خاص خدمت می کنند:

• A0 یا B0: نشان دهنده نقطه تغییر یا نقطه صفر است
• A1 یا B1: مربوط به حساسیت خطی سلول بار است
• A2 یا B2: حساب های غیرخطی مربع
• A3 یا B3: عدم خطی بودن مکعب را حل می کند

شکل 12 درجه دوم معادله سلول بار تنش متعدد

اصطلاحات بالاتر (درجه چهارم یا پنجم) می تواند برای توصیف دقیق سلول های بار با وضوح بالا مورد استفاده قرار گیرد.

این اصطلاحات در کتاب الکترونیکی ما مورد بحث قرار گرفته اند و استاندارد ISO 376 استفاده از معادله چند عددی را به 3 محدود می کندrd. نظم

معادله سلول بار تنش - کاربرد عملی

هنگامی که کالیبراسیون بر اساس ASTM E74 یا ISO 376 انجام می شود، شما یک گواهی کالیبراسیون با این ضریب ها را در هنگام استفاده از یک سلول بار تنش کالیبراسیون دریافت خواهید کرد.

برای تعیین نیروی یک خروجی داده شده:

1. اندازه گیری خروجی سلول بار در mV/V
2. این مقدار را با استفاده از ضریب B به معادله نیروی متصل کنید
3. محاسبه نتیجه برای به دست آوردن نیروی اعمال شده

برعکس، اگر شما نیاز به دانستن اینکه چه خروجی برای یک نیروی هدف انتظار می رود، از معادله پاسخ با ضریب A استفاده کنید.

معادله سلول بار تنش - نتیجه گیری

در نتیجه، درک معادلات سلول های بار تنش می تواند به شما کمک کند سلول های بار خود را بهتر مشخص کنید، که می تواند عدم اطمینان کلی اندازه گیری های شما را کاهش دهد.

این عدم قطعیت اندازه گیری کمتر دقت اندازه گیری های شما را بهبود می بخشد.

این معادلات سلول بار تنش، چه خطی و چه چندگانه، نقش محوری در ترجمه خروجی الکتریکی سلول بار به نیروهای دقیق دارند.

تقریب خطی یک روش مستقیم را برای بسیاری از برنامه ها فراهم می کند، در حالی که معادلات چند عددی با حساب کردن عدم خطی بودن های ذاتی در رفتار سلول بار، دقت بیشتری را ارائه می دهند.

آزمایشگاه های کالیبراسیون که از استانداردهای کالیبراسیون مانند ASTM E74 یا ISO 376 پیروی می کنند، که استفاده از این معادلات را تعریف می کنند، اغلب عملکرد مورد انتظار سلول بار را بهتر توصیف می کنند.اجازه می دهد تا شما اعتماد به نفس بیشتری در عملکرد سلول های بار خود داشته باشید.