Тензодатчик подключение. Подключение тензодатчиков: схемы, проверка и диагностика

Как правильно подключить тензодатчик к измерительной системе. Какие существуют схемы подключения тензодатчиков. Как проверить исправность тензодатчика. Какие основные этапы диагностики тензодатчиков.

Схемы подключения тензодатчиков

Существует несколько основных схем подключения тензодатчиков к измерительным системам:

• Мостовая схема (полный мост) — 4-проводное подключение
• Мостовая схема (полный мост) — 6-проводное подключение
• Полумостовая схема
• Подключение нескольких тензомостов с одним опорным каналом

Рассмотрим подробнее каждую из этих схем.

Мостовая схема (4-проводное подключение)

При 4-проводном подключении используется один входной канал измерительной системы. Измерения проводятся относительно виртуального канала генератора. Основные особенности:

• Простота подключения
• Экономия входных каналов измерительной системы
• Возможны погрешности из-за падения напряжения на проводах

Мостовая схема (6-проводное подключение)

При 6-проводном подключении используется 2 входных канала: измерительный и опорный. Измерения проводятся относительно опорного канала. Преимущества:

• Компенсация падения напряжения на проводах
• Повышенная точность измерений
• Возможность подключения тензодатчика на большом расстоянии от измерительной системы

Полумостовая схема

Для подключения полумостовой схемы необходимо дополнить ее до полного моста с помощью постоянных резисторов с малым температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Особенности:

• Экономия тензорезисторов
• Возможность измерения деформаций только в одном направлении
• Меньшая чувствительность по сравнению с полным мостом

Подключение нескольких тензомостов

При подключении нескольких тензомостов можно использовать один опорный канал для всех датчиков. Это позволяет экономить входные каналы измерительной системы. Такая схема применяется, когда измерительные точки находятся на небольших расстояниях друг от друга.

Проверка и диагностика тензодатчиков

Для обеспечения корректной работы измерительной системы необходимо регулярно проводить проверку и диагностику тензодатчиков. Рассмотрим основные этапы этого процесса.

Визуальный осмотр

Перед началом инструментальной проверки следует провести визуальный осмотр тензодатчика и всей измерительной системы. На что обратить внимание:

• Наличие и состояние заземляющего контура
• Затяжка резьбовых соединений
• Отсутствие следов коррозии на тензодатчике и узлах его крепления
• Целостность кабеля и герметичность кабельного ввода
• Отсутствие механических повреждений тензодатчика и грузоприемного устройства

Проверка сопротивления изоляции

Данный тест позволяет выявить наличие тока утечки между корпусом тензодатчика и его токоведущими частями. Как проводить проверку:

1. Подключить мегомметр к кабелю тензодатчика и его корпусу
2. Подать напряжение не более 50 В постоянного тока
3. Измерить сопротивление изоляции

Для исправного тензодатчика сопротивление изоляции должно быть не менее 5 МОм. Значение менее 1 кОм свидетельствует о коротком замыкании.

Проверка тензометрического моста

Этот этап позволяет выявить повреждения тензометрического моста Уитстона. Порядок проверки:

1. Отсоединить тензодатчик от измерительной системы
2. Измерить входное и выходное сопротивление омметром
3. Сравнить полученные значения с паспортными данными
4. Измерить сопротивление баланса моста между всеми парами выводов

Расхождение измеренных значений с паспортными более чем на 1-2 Ом указывает на неисправность тензометрического моста.

Проверка нулевого баланса тензодатчика

Проверка нулевого баланса позволяет оценить состояние тензодатчика в ненагруженном состоянии. Как провести проверку:

1. Извлечь тензодатчик из узла встройки
2. Подключить рекомендованный источник питания (обычно 5-12 В)
3. Измерить выходной сигнал в милливольтах
4. Сравнить полученное значение с паспортным

Существенное отклонение выходного сигнала от паспортного значения может свидетельствовать о деформации упругого элемента тензодатчика или нарушении изоляции тензорезисторов.

Проверка тензодатчика под нагрузкой

Данный тест позволяет оценить работу тензодатчика в реальных условиях эксплуатации. Порядок проведения:

1. Подключить тензодатчик к весовому индикатору или стабильному источнику питания 5-12 В
2. Подключить милливольтметр к выходу тензодатчика
3. Нагрузить тензодатчик известным весом (не менее 50% от номинальной нагрузки)
4. Зафиксировать показания выходного сигнала
5. Снять нагрузку и проверить возврат показаний к исходным значениям
6. Повторить цикл нагружения-разгружения несколько раз

Если показания не возвращаются к исходным значениям или отличаются от ожидаемых, это может указывать на нарушение контакта между тензорезисторами и упругим элементом.

Особенности подключения тензодатчиков

При подключении тензодатчиков следует учитывать ряд важных моментов:

• Необходимо использовать дифференциальный тип входа измерительной системы
• Источник питания должен быть стабилизированным и малошумящим
• При подключении нескольких датчиков к одному источнику питания заземление выполняется только в одной точке
• Важно соблюдать цветовую маркировку проводов, указанную производителем

Обрезка (суммирование) тензодатчиков

В системах с несколькими тензодатчиками часто требуется выполнять их обрезку (суммирование). Это необходимо для компенсации неравномерного распределения нагрузки и разброса характеристик отдельных датчиков. Существует два основных метода обрезки:

Обрезка возбуждения

Принцип работы:

• Добавление последовательного сопротивления в цепь возбуждения
• Уменьшение напряжения возбуждения на отдельных тензодатчиках
• Выравнивание выходных сигналов всех датчиков в системе

Обрезка сигнала

Особенности метода:

• Добавление параллельного сопротивления между сигнальными линиями
• Создание пути утечки части сигнала
• Простота реализации и настройки
• Меньшая зависимость от температуры и вибраций

Обрезка сигнала является более распространенным методом благодаря своей универсальности и простоте применения.

Инструменты для диагностики тензодатчиков

Для проведения качественной диагностики тензодатчиков рекомендуется использовать следующие инструменты:

• Специализированный тестер для тензодатчиков (например, HY-LCT)
• Высокоточный вольтметр с пределом измерения ≤0.5 Ом и ≤0.1 мВ
• Мегомметр на 1000 МОм с напряжением не более 50 В постоянного тока
• Грузоподъемное устройство для создания тестовой нагрузки

Использование профессионального оборудования позволяет получить наиболее точные результаты диагностики и своевременно выявить возможные неисправности тензодатчиков.

Подключение тензодатчиков к тензостанции ZET 017-T8, схемы

к тензостанции ZET 017-T8

В данном разделе рассмотрены схемы подключения тензорезисторов к тензометрической станции ZET 017-T8 и вопросы проведения измерений с помощью ПО ZETLAB TENZO, поставляемом с тензостанциями.

Тензометрическая станция ZET 017-T8 имеет входные каналы типа miniXLR 92М-502, при этом комплектуется кабелями для подключения тензодатчиков и тензорезисторов для каждого канала.

Разъём входного канала тензостанции	Клеммы кабеля
Вход —	IN —
Вход +	IN +
Генератор	GEN
Земля	GND
Автоопределение TEDS	—

Разъём входных каналов тензостанции

Контакты «Вход -» и «Вход +» образуют дифференциальный вход тензостанции, на который поступает сигнал с датчика (тензомоста).

Контакт «Генератор» предназначен для подачи питания на датчик со встроенного генератора тензометрической станции. Управление генератором осуществляется с помощью программы «Генератор сигналов», сигнал подается на все каналы тензостанции.
Примечание: генератор также имеет выход BNC на задней панели тензостанции.

Измерения проводятся с помощью программы «Тензометр». Для каждого канала запускается отдельный экземпляр программы. Можно запустить несколько экземпляров программы для одного измерительного канала и настроить на измерения различных параметров по соответствующим тарировочным таблицам. Все настройки производятся в окне «Параметры» программы «Тензометр». Дополнительно в программе «Диспетчер устройств» для тензостанции задается частота преобразования сигналов и названия измерительных каналов.

Сигнал на выходе тензодатчика пропорционален поданному питанию и прилагаемой нагрузке, поэтому для получения значений измеряемой величины необходимо проводить относительные измерения, т.е. учитывать питание схемы. Для этого может использоваться виртуальный канал генератора, или задействован входной канал тензостанции.

Программа «Тензометр» не только отображает текущее значение измеряемой величины, но и создает виртуальный канал, доступный для отображения на многоканальном осциллографе, самописце параметров сигналов и в других программах ZETLAB TENZO.

Схемы подключения тензорезисторов к тензостанции

На рисунках ниже рассмотрены примеры подключения тензорезиторов к тензостанции по 4-х и 6-ти проводным схемам.

Мостовая схема

Мостовая схема подключения тензорезисторов (полный мост). Для подключения к тензостанции используется 1 входной канал (4-х проводная схема подключения). Измерения проводятся относительно виртуального канала генератора.

Мостовая схема, 4-х проводное подключение к тензостанции

Мостовая схема подключения тензорезисторов (полный мост). Для подключения к тензостанции используется 2 входных канала: измерительный и опорный. Измерения проводятся относительно опорного канала.

Мостовая схема, 6-ти проводное подключение к тензостанции

Подключение нескольких тензомостов к тензостанции с использованием 1 опорного канала. Используется, когда измерительные точки находятся на небольших расстояниях.

Подключение к тензостанции нескольких тензомостов с одним опорным каналом

Полумостовая схема

Для подключения полумостовой схемы к тензостанции необходимо использовать тензорезисторы с малым ТКС для дополнения схемы до полного моста.

R1 — термокомпенсационный; R2 — измерительный; R3, R4 — постоянные с малым ТКС; R1≈R2≈R3≈R4

Диагностика, проверка тензодатчика на исправность

Внимательно проверьте общее техническое состояние системы измерения веса:

• наличие заземляющего контура (шунта), затяжку резьбовых соединений;
• проверка отсутствия следов коррозии, повреждения тензодатчиков, узлов встройки, грузоприемного устройства;
• проверка суммирующих плат; весового индикатора на имитаторе тензодатчика;
• тестирование весового индикатора, подключение к имитатору тензодатчика;
• осмотр состояния кабельной продукции, герметичность кабельного ввода на тензодатчике;

Для выполнения диагностики Вам понадобится:

Тестер HY-LCT – с помощью данного устройства  возможно выполнение  всех необходимых замеров.

В случае отсутствия специализированного оборудования для проверки тензодатчиков, ее можно произвести с помощью следующих устройств:

• Вольтомметр с пределом измерения ≤0.5Ω и ≤0.1 mV (на крайний случай качественный мультиметр) для измерения нулевого баланса, и целостности тензометрического моста;
• Мегомметр 1000 МОм не более 50В постоянного тока, для измерения сопротивления изоляции;
• Грузоподъёмное устройство (домкрат, кран и т.д.), необходимое для поднятия грузоприемного устройства и освобождения тензодатчика от воздействия нагрузки;
• Подготовить таблицу для фиксации значений снимаемых при замере;

 

Для выявления неисправности тензодатчика достаточно провести 4 основных типа испытаний. Рассмотрим последовательность их выполнения и для чего они необходимы:

1)  Проверка сопротивления изоляции.

Для выполнения данного теста, необходимо подключить мегомметр к кабелю тензодатчика и проверить на наличие тока утечки между корпусом тензодатчика и токоведущими частями. Для проверки тензометрических цепей Keli  допускается применение мегомметра напряжением не более 50В постоянного тока.

Для функционирующего тензодатчика значение снятых замеров не должно быть ниже  5 Мом. Если значение сопротивления изоляции меньше 1кОм – это свидетельствует о явном коротком замыкании. Короткое замыкание может быть между корпусом тензодатчика и токоведущими частями (тензорезисторами), а также в кабеле. При коротком замыкании в кабеле, его можно заменить, если это предусматривает конструкция тензодатчика.

2)  Проверка тензометрического моста – Уитстона.

Отсутствие повреждений моста проверяется путем измерения входного и выходного сопротивления, а также сопротивления баланса моста. Отсоедините датчик из коробки или измерительного прибора. Входные (EXC+, EXC-) и выходные (SIG+, SIG-) сопротивления измеряется омметром, подключаемом к каждой паре входных и выходных проводов тензодатчика. Затем производится сравнение входного и выходного сопротивления со значениями в калибровочном паспорте (выдается производителем) или с техническими данными из каталога. Сопротивление баланса моста измеряется поочередным подключением омметра к каждой паре выводов кабеля. Значение сопротивления между парами, не должно отличаться более чем на 1-2 Ома.

Расхождения входного и выходного сопротивления тензодатчика от паспортных значений, говорит  о неисправности тензометрического моста,  как следствие — появление сопротивления разбаланса, оно свидетельствует о неработоспособности тензодатчика и необходимости его замены. Данные неисправности, как правило возникают вследствие электрического воздействия (сварка, статическое поле, электрический пробой), физического (динамические удары, прокручивание, боковые нагрузки).

3) Проверка нулевого баланса (в ненагруженном состоянии).

Данный тест проводится  для проверки состояния тензодатчика в ненагруженном состоянии,  для этого тензодатчик извлекают из узла встройки и убирают с датчика веса всю приложенную нагрузку. Далее необходимо подключить источник питания, рекомендуемый производителем для правильной работы тензодатчика,  в цепь возбуждения тензодатчика, а с выходной цепи снять сигнал в мВ, и сравнить со значением указанным  в паспорте на датчик. Для тензодатчиков Keli Sensing рекомендуемое напряжение питания составляет 5-12V(DC).

Пример: при чувствительности тензодатчика 2мВ/В и питании 10В, напряжение нулевого баланса не должно превышать +- 0.02 мВ.

Если  значения выходного сигнала существенно отличаются от паспортных значений, можно судить о деформации упругого элемента тензодатчика, также возможна отклейка или нарушение изоляционного слоя тензорезисторов.

4) Проверка тензодатчика в нагруженном состоянии.

Для данного теста тензодатчик должен быть подключен к весовому индикатору или к прибору со стабильным источником питания от 5Vдо 12V. С помощью милливольтметра, подключенного к выходу тензодатчика, нагружают датчик и фиксируют показания выходного сигнала, при снятии нагрузки показания выходного сигнала должны вернуться к исходным. При проведении данного теста необходимо проводить несколько циклов нагружения-разгружения тензодатчика  различным весом, но не менее 50% от НПВ датчика. Также необходимо удержание веса не менее 30 мин. в каждом из циклов и анализ изменения показаний в течении данного периода времени. В случае если при проведении теста показания будут отличаться от значения постоянно прикладываемой нагрузки,  а также не будут возвращаться к исходным значениям, можно судить о нарушении контакта в клеевом слое между тензорезисторами и упругим элементом. Такой тензодатчик требует замены.

Как подключить тензодатчик или мостовой датчик?

текст.скиптоконтент text.skipToNavigation

Поиск Омега

• Свяжитесь с нами

• Все продукты
• Ресурсы
• О нас

1. Дом
2. См. Ресурсы
3. Как подключить тензодатчик?

Одним из наиболее распространенных применений является получение данных от тензодатчика или любого датчика с полным мостом, такого как тензометрический мост с аналогово-цифровой платой. Это также наименее понятно, и многие пользователи совершают простые ошибки при подключении, вызывая чрезмерный шум и, в крайних случаях, повреждение датчика и прибора.

Первое, что нужно помнить при установке тензодатчика, это то, что вы должны измерять его с ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ типом входа, а не с ОДНОКОНЕЧНЫМ типом входа.

Сначала определите, можно ли сконфигурировать ваше аналого-цифровое устройство (ваш ПЛК, счетчик или DAS) как дифференциальный вход. Затем вы должны использовать регулируемый источник питания для обеспечения возбуждения вашего датчика.

Если источник питания шумный или нерегулируемый, выходной сигнал датчика также будет шумным или будет дрейфовать. Некоторые аналогово-цифровые платы имеют встроенные регулируемые источники питания, однако вы не сможете подключить более одного или двух датчиков из-за ограничений по току.

Съемные платы обычно обеспечивают подключение +5В и -5В, однако обычно это блок питания компьютера, который не подходит для возбуждения мостового датчика.

Лучшее, что можно сделать, это приобрести отдельный строго регулируемый источник питания, подобный этому, который может выдерживать ток для всех датчиков, которым требуется питание.

На следующей схеме показана правильная конфигурация подключения тензодатчика к дифференциальному входу. Имейте в виду, что если к одному и тому же источнику питания подключено более одного датчика сопротивления, вам нужно подключить винт заземления только к ОДНОМУ заземлению, в противном случае может образоваться контур заземления, вызывающий дополнительные помехи.

Кроме того, убедитесь, что источник питания находится в состоянии ПЛАВАНИЯ, т. е. он еще нигде не подключен к другому заземлению.

Важно знать цветовые коды проводов для данного тензодатчика, чтобы убедиться, что они правильно подключены для получения точных результатов. Цветовые коды различаются в зависимости от производителя, и кодирование обычно указывается в сертификате калибровки весоизмерительного датчика. Важно соблюдать цветовую кодировку, указанную производителем. Это обеспечит правильное подключение проводки и позволит избежать ошибочного вывода.

Поговорите с нашими экспертами

Основы подключения и обрезки тензодатчиков

Веб-сайт отображается на правильном языке? Пожалуйста, подтвердите или выберите другой язык.

Ваш регион был установлен автоматически. Пожалуйста, подтвердите или выберите другой регион.

Основы подключения и обрезки тензодатчиков

Проводка и подгонка тензодатчика имеют решающее значение для точности системы взвешивания и всегда должны выполняться обученным техническим персоналом. Тем не менее, общие сведения о подключении тензодатчиков могут помочь вам лучше понять, как работает ваша система взвешивания и как возникают возможные ошибки.

Дата публикации: 12.07.2022

Основы подключения тензодатчиков

Кабели тензодатчиков

обычно имеют четыре или шесть проводов. Обе версии имеют положительные и отрицательные сигнальные линии и линии возбуждения, хотя шестижильный кабель также имеет положительные и отрицательные смысловые линии. Линии считывания связаны с чувствительными соединениями индикатора системы, иногда через соединительную коробку, что позволяет индикатору определять фактическое напряжение тензодатчика.

При падении напряжения между индикатором и тензодатчиком линии датчиков отправляют эту информацию на индикатор, который автоматически регулирует напряжение. Это компенсирует потерю напряжения или усиливает обратный сигнал, чтобы компенсировать потерю мощности тензодатчика.

Провода тензодатчика

имеют цветовую маркировку для обеспечения правильного соединения. Разные бренды используют разные цветовые коды, поэтому технические специалисты могут использовать руководства по подключению тензодатчиков во время установки.

Общие сведения о подстройке тензодатчика

Обрезку тензодатчиков иногда называют суммированием тензодатчиков, поскольку она включает связывание или суммирование нескольких выходных сигналов тензодатчиков. Это происходит в распределительной коробке, также известной как суммирующая коробка, которая посылает на индикатор один системный сигнал.

Необходимо подрезать тензодатчики в многоэлементной системе, когда распределение веса на каждый тензодатчик неравномерно. Например, в процессах загрузки сосудов наличие мешалок или тип материала, например, порошка, могут влиять на то, как материал и вес распределяются между каждым тензодатчиком. Кроме того, почти невозможно сделать все тензодатчики абсолютно одинаковыми. Допуски в производственном процессе допускают некоторые отклонения в технических характеристиках отдельных тензодатчиков, что, если не применяется обрезка, не обеспечивает точности, необходимой для большинства приложений.

Типы обрезки тензодатчиков

Существует два различных типа подгонки тензодатчиков, на которые полагаются техники весов при установке систем взвешивания с несколькими ячейками.

Подстройка возбуждения — самый старый метод подстройки выходных сигналов тензодатчика. Подстройка возбуждения добавляет последовательное сопротивление в цепь возбуждения тензодатчика, уменьшая напряжение возбуждения на тензодатчике. Системный тензодатчик с наименьшим выходным сигналом получает полное напряжение возбуждения, в то время как другие системные тензодатчики получают пропорционально меньшие напряжения возбуждения. Это создает согласованные выходные данные для всех тензодатчиков в системе.

Обрезка сигнала является наиболее распространенным и популярным типом подстройки, потому что его проще всего использовать. Обрезка сигнала совместима почти со всеми индикаторами и относительно не зависит от изменений температуры или чрезмерных вибраций системы. Он включает в себя добавление относительно высокого параллельного сопротивления между сигналом каждого тензодатчика, что создает путь утечки, который отводит часть доступного сигнала тензодатчика от индикатора. По мере увеличения параллельного сопротивления индикатору будет доступно большее количество сигналов тензодатчика.