Электронные весы это. Электронные весы: принцип работы, виды и преимущества — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как работают электронные весы. Какие бывают виды электронных весов. В чем преимущества электронных весов перед механическими. Как правильно пользоваться электронными весами.

Содержание

Принцип работы электронных весов

Электронные весы работают на основе тензометрического метода измерения. Основной элемент таких весов — тензодатчик, который преобразует механическое воздействие (деформацию) в электрический сигнал.

Принцип действия тензодатчика основан на изменении электрического сопротивления проводника при его деформации. При нагружении весов происходит деформация упругого элемента с наклеенными на него тензорезисторами. Сопротивление тензорезисторов изменяется пропорционально приложенной нагрузке.

Изменение сопротивления преобразуется в изменение напряжения с помощью мостовой схемы (моста Уитстона). Полученный электрический сигнал усиливается, преобразуется из аналогового в цифровой вид и обрабатывается микропроцессором. Результат измерения отображается на цифровом дисплее.

Основные компоненты электронных весов

Электронные весы состоят из следующих основных компонентов:

Грузоприемная платформа — часть весов, на которую помещается взвешиваемый груз
Тензометрический датчик — преобразует механическое воздействие в электрический сигнал
Аналого-цифровой преобразователь — преобразует аналоговый сигнал с датчика в цифровой вид
Микропроцессор — обрабатывает полученные данные
Дисплей — отображает результат измерения
Клавиатура — для управления весами и ввода данных
Источник питания — обеспечивает электропитание компонентов

Виды электронных весов

Существует несколько основных видов электронных весов:

Бытовые весы

Кухонные весы — для взвешивания продуктов при приготовлении пищи
Напольные весы — для измерения массы тела человека
Ювелирные весы — высокоточные весы для взвешивания драгоценностей

Торговые весы

Настольные весы — для взвешивания товаров в магазинах
Платформенные весы — для взвешивания крупногабаритных грузов
Счетные весы — для подсчета количества мелких деталей

Промышленные весы

Автомобильные весы — для взвешивания автотранспорта
Конвейерные весы — для непрерывного взвешивания сыпучих материалов
Крановые весы — для взвешивания подвешенных грузов

Лабораторные весы

Аналитические весы — сверхточные весы для лабораторных исследований
Прецизионные весы — высокоточные весы общего назначения

Преимущества электронных весов

Электронные весы имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с механическими:

Высокая точность измерений

Быстрое получение результата взвешивания
Возможность автоматизации процесса взвешивания
Дополнительные функции (расчет стоимости, суммирование и др.)
Компактные размеры и небольшой вес
Удобство считывания показаний с цифрового дисплея
Возможность подключения к компьютеру и другим устройствам

Как выбрать электронные весы

При выборе электронных весов следует учитывать следующие параметры:

Предел взвешивания — максимальный вес, который можно измерить
Дискретность отсчета — минимальная единица измерения
Класс точности — допустимая погрешность измерения
Размер платформы — должен соответствовать габаритам взвешиваемых предметов
Дополнительные функции — тарирование, счетный режим, процентное взвешивание и др.
Возможность автономной работы от аккумулятора
Интерфейсы для подключения к компьютеру и периферийным устройствам

Правила эксплуатации электронных весов

Для обеспечения точных измерений и долгого срока службы электронных весов необходимо соблюдать следующие правила:

Устанавливать весы на ровную твердую поверхность
Не допускать перегрузки весов сверх максимального предела взвешивания
Избегать ударов и падений весов
Регулярно производить калибровку весов
Содержать весы в чистоте, не допускать попадания жидкости и пыли
Не размещать весы вблизи источников тепла и электромагнитных полей
Соблюдать температурный режим эксплуатации, указанный производителем

Перспективы развития электронных весов

Основные направления совершенствования электронных весов:

Повышение точности измерений
Расширение функциональных возможностей
Миниатюризация элементов и уменьшение габаритов

Увеличение автономности работы
Интеграция с информационными системами и «интернетом вещей»
Применение новых материалов для датчиков и конструкций

Сравнение электронных и механических весов

Электронные весы имеют ряд преимуществ перед механическими, но у них есть и некоторые недостатки:

Параметр	Электронные весы	Механические весы
Точность измерений	Высокая	Средняя
Скорость измерения	Быстрая	Медленная
Дополнительные функции	Много	Мало или отсутствуют
Стоимость	Выше	Ниже
Надежность	Средняя	Высокая
Необходимость питания	Да	Нет

Применение электронных весов в различных отраслях

Электронные весы широко используются в различных сферах деятельности:

Торговля — для взвешивания товаров и расчета их стоимости
Промышленность — для контроля массы сырья, полуфабрикатов и готовой продукции
Сельское хозяйство — для взвешивания урожая, кормов, животных
Медицина — для измерения массы тела пациентов, дозирования лекарств
Почтовые службы — для определения массы отправлений
Ювелирное дело — для точного взвешивания драгоценных металлов и камней
Лаборатории — для проведения научных исследований и анализов

Таким образом, электронные весы стали незаменимым инструментом во многих областях благодаря своей точности, функциональности и удобству использования.

Весы электронные

Главная / Торговое оборудование / Центр Технического Обслуживания / Торговое оборудование

Электронные весы — предназначенные для взвешивания товара, передачи информации о цене и стоимости товара в кассовый терминал (кассовую программу) и на дисплей. Применение этих весов позволяет наилучшим образом организовать расчеты с покупателями при отпуске продукции. В основном это компактные весы с оптимальными техническими характеристиками, бывают со встроенным принтером печати этикеток штрих кода на ленте,
изготовленной из термочувствительной бумаги.

Электронные весы бывают нескольких видов:

Настольные весы – это надежные и простые в использовании весы, для взвешивания продуктовых и промышленных товаров. Обладают большим количеством функции и опции. Используются в розничных предприятиях и организациях общепита.

Напольные весы – предназначены для приемки товара и продуктов, используются в складских помещениях. Весы оснащены весовой платформой и дисплеем. Некоторые модели напольных весов имеют возможность подключения к компьютеру, для автоматизации взвешивания и учета товаров на складе.

Счетные весы – предназначены для взвешивания промышленных изделий и последующего определения их количества. Ввод данных осуществляется с клавиатуры. Весы производятся в напольном и настольном исполнения, что позволяет использовать их во всех отраслях промышленности.

Лабораторные весы – это весы, которые обладают повышенной точностью измерений. Весы изготовлены в виде моноблока. Сферой использования являются, контрольные, научные и исследовательские лаборатории. Электронные весы имеют возможность использования нескольких единиц измерения, а также обладают большим набором функции для взвешивания и системой автоматической калибровки. Еще одна разновидность лабораторных весов, это Ювелирные весы. Используются в магазинах и на предприятиях для определения веса драгоценных металлов и камней. Обладают повышенной точностью и аналогичным набором функций.

Торговые весы — основной задачей является взвешивание продукции, фасовка и расчет стоимости измеренной массы. Весы различаются функционалом, наличием термопринтера для печати этикеток, наличием дополнительного дисплея для покупателей, количеством кнопок для продукции на клавиатуре, а также возможностью подключения к автоматизированной системе управления. Это позволяет загружать информацию о товарах и ценах, хранить данные о количестве упакованной продукции. Обычно используются для предупаковки товара сотрудниками предприятия. Также электронные весы устанавливаются в торговых залах для самостоятельного взвешивания и маркировки товара покупателем.

Весы подключаются к компьютеру при помощи драйверов и специализированных компонент через порт RS-232 или по протоколу TCP/IP. Электронные весы значительно ускорят и упростят взвешивание, фасовку и учет товара и позволят оптимизировать и облегчить работу вашего предприятия.

Положение о порядке продажи, технического обслуживания и ремонта контрольно-кассовых машин в Российской Федерации

Гарантийный и послегарантийный ремонт весов осуществляется в сервисном центре Компании Софт-Маркет.

Купить электронные весы на выгодных условиях.

Электронные весы. Виды и устройство. Работа и применение

В каждом доме или загородном хозяйстве необходимы весы для приготовления пищи, взвешивания полученного урожая, или контроля своего веса. Весы также широко используются в промышленности, торговле и других областях. Сегодня высокие технологии достигли значительного уровня. На смену пружинным механическим весам, имеющим низкую точность взвешивания и большие габариты, пришли электронные весы, оснащенные удобными информационными дисплеями. Точность их взвешивания стала значительно выше, по сравнению с механическими моделями.

Устройство электронных весов отличается от механических конструкций наличием экрана, на котором отображается цифровая информация о результатах взвешивания, а также принципом их работы. Точность электронных моделей составляет + 0,1 г, а механические весы, имеют точность + 1 г, разница очень большая.

Принцип действия первых электронных конструкций заключается на колебаниях измеряющей пружины, которые обрабатываются электронной схемой и выводятся на цифровой экран. Сегодня недорогие электронные весы работают по этому принципу.

Дорогостоящие электронные модели функционируют по другому принципу, отличающемуся своей сложностью. Устройство таких весов включает в себя два металлических диска, которые образуют своеобразный конденсатор. Под действием массы взвешиваемого предмета на один из дисков, происходит его перемещение, и изменение расстояния между дисками, что приводит к изменению емкости конденсатора. Это изменение обрабатывается электронным устройством, и преобразуется в показатель веса.

Существуют и другие современные электронные весы, в которых в качестве чувствительного элемента используется датчик напряжения, выполненный в виде тонкого проводника, через который протекает электрический ток. Под действием веса взвешиваемого предмета на весы, датчик натягивается, изменяя свое сопротивление и величину проходящего электрического сигнала, влияющего на выдаваемый, на цифровой экран показатель веса. В таких конструкциях нет механических деталей, измерение веса происходит электронным способом.

В качестве источника питания в электронных весах могут использоваться гальванические элементы, солнечные батареи, а также сетевые блоки питания.

Разновидности

Существует множество видов электронных весов, классифицирующихся по: точности измерений, виду взвешиваемых предметов, функциональным возможностям.

Бытовые электронные весы

К этой категории относятся несколько видов весов:

Кухонные весы способны точно измерить нужное количество продуктов, чтобы приготовить пищу по рецепту. Такие модели полезны для повара в ресторане, а также для домашней хозяйки. Кухонные модели часто называют кулинарными.

Универсальные настольные весы имеют весовую платформу, на которую можно поставить емкость, положить предмет, который необходимо взвесить.Для определения массы на корпусе имеется кнопка «сброс тары», что создает определенные удобства. Поставив емкость, необходимо нажать на эту кнопку. В результате индикатор становится на нулевое положение, и можно насыпать или наливать взвешиваемый продукт. Универсальные модели производятся разных видов, как по точности, так и по наибольшей взвешиваемой массе.

Напольные весы предназначены для определения массы человека, поэтому они оснащаются множеством различных дополнительных функций: память, определение мышечной и жировой массы и т.д. Точность таких устройств чаще всего не превышает 100 грамм, что вполне достаточно для контроля массы. Предел наибольшего взвешивания у них не более 150 кг. На этих весах также можно взвесить какие-либо предметы или тяжелую сумку, но на них нет кнопки сброса тары.

Небольшой вес и компактные размеры имеют электронные безмены. Они являются хорошими помощниками в быту, на охоте, рыбалке, в походе или на рынке. Существуют некоторые исполнения безменов со встроенной рулеткой.Некоторые модели безменов имеют встроенную функцию измерения температуры. Наибольшая допустимая нагрузка в разных исполнениях может значительно различаться.

Другим видом бытовых взвешивающих устройств являются карманные весы, которые еще называют мини-весами. Они служат для точного определения массы мелких предметов. Такие карманные образцы могут пригодиться для использования в лаборатории, в ломбардах и магазинах по продаже драгоценных изделий. Основным их достоинством являются компактные размеры и автономное питание.

Торговые весы

Такие электронные весы многие специалисты называют продуктовыми, так как они служат для взвешивания продуктов в магазине, определения стоимости с учетом цены за килограмм. Они обладают большой функциональностью и могут применяться для постоянной торговли в магазине или на предприятии общественного питания, а также в крупных торговых точках.

Современные электронные весы способны взвесить продукты с высокой точностью, учесть вес тары, определить цену штучного товара и выполнить взвешивание порции. Торговые весы могут иметь дисплей на стойке или на корпусе. Дисплей может быть 2-сторонним, чтобы контролировать цену и массу продукта покупателем и продавцом. Надежность и добротность торговых весов, сроки службы, удобство, наличие вспомогательных функций зависит от завода изготовителя и стоимости.

По наибольшему пределу взвешивания торговые весы разделяют на три категории: 6, 15 и 30 кг. Первая категория устройств имеет деление ценой 2 грамма, их монтируют в местах для реализации легких товаров с высокой точностью измерения. В рыбных и мясных отделах чаще всего применяют весы 2-й и 3-й категории.

На весовое торговое оборудование существует метрологический контроль, поэтому они подвергаются периодической поверке для утверждения соответствия установленным нормам.

Торговые весы с функцией печати этикеток используются в основном в точках самообслуживания – гипермаркетах и крупных магазинах. Они оснащены специальным термопринтером, и могут печатать самоклеящиеся этикетки со стоимостью, весом, названием продукта и сроком годности. На этикетках также может печататься штрих-код для возможности учета товара на кассе, что упрощает работу продавца.

Изделия этого вида имеют внутреннюю память и вспомогательные функции. Они могут подключаться к компьютеру, что дает возможность обработки информации.

Товарные весы

К этой категории относятся напольные конструкции с границей взвешивания до 600 кг. Они стали популярными на оптовых базах и складах, а также на производстве. Величина платформы этих устройств зависит от наибольшего предела взвешивания. Напольные модели имеют низкую высоту погрузки, чтобы облегчить взвешивание тяжелых предметов, например, ящики или тяжелые коробки.

Все типы товарных электронных взвешивающих устройств оснащены опцией ввода веса тары. Эта опция дает возможность автоматически определять массу товара без учета веса тары. Некоторые виды имеют функцию учета нестабильной массы. При этом выполняется несколько измерений веса за определенное время, далее вес складывается и рассчитывается его средняя величина.

Существуют модели товарных весов с функцией ограничения массы. Устройство подает звуковой сигнал о том, что превышен предел взвешивания. Товарные электронные весы могут оснащаться автономным или комбинированным питанием, что дает возможность применять их в удаленных от электрической сети районах.

Лабораторные электронные весы

Эти устройства обладают повышенной точностью и служат для взвешивания небольших предметов в научных и промышленных лабораториях различных предприятий, магазинов и банков.

Такие устройства разделяют по классу точности на аналитические и прецизионные. Первые из них имеют точность взвешивания до 0,1 мг, а вторые – от 1 г до 1 мг. Они имеют множество вспомогательных функций: гидростатическое, динамическое определение веса. Лабораторные весы имеют разные виды калибровки.

Медицинские электронные весы

Такие устройства служат для взвешивания детей и взрослых в медицинских учреждениях. Они способствуют определению и контролю массы человека, оперативно показывают результаты взвешиваний.

Детские весы для новорожденных имеют высокую точность. С их помощью постоянно наблюдают за массой ребенка. Устройство медицинских весов позволяет производить их санитарную обработку. Медицинские взвешивающие устройства должны иметь государственный сертификат соответствия и необходимые документы.

Промышленные электронные весы

Для стационарного измерения веса объемных и тяжелых грузов служат промышленные весы. Они стали популярными в разных сферах торговли и производства, на сельскохозяйственных угодьях, перерабатывающих заводах, на транспорте, в складах.

К этой категории относятся платформенные весы, оснащенные автономным экраном, устанавливаемым на передвижную стойку или встроенным в стену, и большой платформой. Величина таких весов не более 2-х метров в ширину и длину. Такие весы имеют возможность встраивания в пол, оснащаться подъездным пандусом. Это позволяет быстро и удобно выполнять взвешивание предметов, расположенных на тележках.

Крановые электронные весы

Само их название говорит о типе конструкции, похожей на подъемный кран. Они служат для взвешивания массы габаритных тяжелых грузов на складах и в заводских цехах, либо на улице. Существуют модели с управлением с помощью радиоканала. Крановые весы изготавливаются в виде прочного устройства, включающего в себя металлический корпус и грузоподъемный крюк с индикатором, соединенным с тензометрическим датчиком. Измерение массы груза выполняется путем его фиксации на крюке и подъема на некоторую высоту.

Наибольший предел измерения массы крановых весов находится в диапазоне 0,5-50 тонн. Такие широкие пределы дают возможность владельцам складских помещений и заводских цехов осуществлять гибкий подход при закупке и подборе взвешивающего оборудования.

Преимущества:

Высокая точность измерений.
Переключение разных единиц измерения.
Автоматическая установка в нулевое положение.
Повышенный предел измерений.
Наличие памяти для сохранения результатов взвешивания.
Большой выбор моделей.
Компактный корпус.
Простота и удобство в применении.
Автоматическое выключение и включение.
Современный стильный дизайн.

Недостатки:

Сложное устройство.
Высокая цена.
Риск повреждения электронных элементов.
Требуется замена источников питания.
Более частые неисправности, по сравнению с механическими весами.
Наличие хрупких элементов, приводящих к частым поломкам.

Как работают цифровые весы | Transcell

Сегодня многие люди полагаются на цифровые весы, чтобы сделать свою жизнь проще. Почти в каждой семье в Америке есть один из них. Они используются на кухне, чтобы убедиться, что ингредиенты определенного рецепта очень точны, в ванных комнатах для тех, кто хочет следить за своим весом, а также для измерения порций пищи для тех, кто серьезно относится к борьбе с ожирением. Эти удобные гаджеты также пригодятся тем, кто занимается торговлей ювелирными изделиями и драгоценными камнями. Прежде чем вы остановитесь на измерениях освещенности как на единственной цели цифровых весов, важно упомянуть, что на крупных предприятиях и платформенных весах эти устройства имеют широкое применение.

Их растущую популярность можно объяснить несколькими причинами. От портативности до точности эти гаджеты просто сногсшибательны. Их загадочные функции, без сомнения, заставят задуматься: «Как работают цифровые весы?»

Краткая история весов

Потребность взвешивать предметы существовала всегда. На самом деле, это требование старо, как человечество. В древние времена те, кто занимался бартерной торговлей, находили различные способы связывания предметов для обмена. Однако всегда были лазейки в оценке предметов, особенно когда речь шла о предметах неправильной формы. Людям приходилось продолжать думать и изобретать разные способы справедливого учета таких предметов.

Момент лампочки произошел около 2000 г. до н.э. Именно тогда были изобретены первые весы, имеющие отношение к современным весам на рынке, в месте, которое, как считается, находится недалеко от нынешнего Пакистана. Основная задача заключалась в том, чтобы придумать формулу для учета стоимости предметов торговли, не имеющих правильной формы. Без правильных форм было бы несправедливо оценивать их по частям. Это привело к созданию весов с двумя пластинами, верхней балкой и камнями для установки веса.

Перенесемся в 20 век; цифровые весы просто высокотехнологичны. Они очень чувствительны, сверхточны и сверхбыстры. Кроме того, они также портативны и универсальны. Эта эволюция удобна для решения некоторых проблем, с которыми люди сталкивались при работе с весами, а также для внедрения современных технологий измерения веса.

Определение веса и массы

Говоря о взвешивании, на ум приходят два общих термина. На самом деле многие путают одно с другим. Обычно люди указывают измерения в килограммах, граммах, унциях и фунтах, когда речь идет о весе, но это единицы измерения массы. Чтобы не попасть в ловушку при принятии важных решений на основе этих измерений, жизненно важно понимать их значения и различия.

Вес: можно просто определить как интенсивность силы тяжести, действующей на объект определенной массы. Вес объекта будет незначительно меняться от одного места к другому независимо от его массы. С научной точки зрения, здесь, на Земле, объекты будут весить больше, чем на Марсе. Это потому, что на Земле существует более высокая сила притяжения по сравнению с массой.

Масса: количество вещества, из которого состоит материал. Если что-то огромное, оно называется массивным, и наоборот. Также важно отметить, что масса объекта не меняется в зависимости от положения или размещения на земле.

Особенности цифровых весов

Чтобы объяснить, как работают цифровые весы, необходимо сначала обсудить их основные компоненты. К ним относятся структура, тензодатчик и формирователь сигналов.

Структура: это физический вид весов, и в основном это поверхность, несущая нагрузку. Как вы можете себе представить, в физической структуре находится электронная схема, отвечающая за функцию весов, а также датчик нагрузки. Структура цифровых весов бывает разной в зависимости от бренда. Кроме того, может возникнуть необходимость в том, чтобы конструкция располагалась на тензодатчиках, особенно при высоких нагрузках. Примером могут служить цифровые весы, используемые на мостовых весах и в промышленности.

Индикатор веса: многие цифровые весы оснащены ЖК-дисплеем, на котором отображаются полученные значения веса.

Весоизмерительная ячейка: это преобразователь, важной функцией которого в весах является преобразование силы, действующей на объект измерения, в электрический сигнал. Некоторые цифровые весы имеют более одного тензодатчика. Весы малой или малой грузоподъемности имеют только один тензодатчик. Напольные или бездействующие цифровые весы состоят из четырех ячеек. Весы с высокой грузоподъемностью, такие как автомобильные весы, могут иметь от 4 до 8 тензодатчиков.

Примечательно, что тензодатчики определяют рекомендуемую грузоподъемность весов. Даже если механическая конструкция достаточно прочна, чтобы выдерживать более высокие нагрузки, необходимо учитывать номинальную мощность, если они хотят получить точные результаты.

Формирователь сигнала: это электронный компонент цифровых весов. Различные функции этого компонента включают питание тензодатчика, получение электрического сигнала тензодатчиком и преобразование его в понятные числа, которые в электронном виде называются цифровым выходом. Современные весы запрограммированы на отображение цифрового выхода в различных единицах измерения в соответствии с потребностями пользователей.

Физика цифровых весов

Вкратце, цифровые весы работают по принципу моста Уитстона. Внутри тензодатчика находится набор тензодатчиков, расположенных подобно резисторам в мосте Уитстона. Когда на эти тензорезисторы воздействует нагрузка, они сжимаются. Уровень сжатия соответствует силе, действующей на тензорезистор. Сжатие также изменяет сопротивление манометра, как в мосте Уитстона. В этом случае на выходе будет напряжение, соответствующее изменению нагруженных манометров.

Выходной сигнал тензодатчиков сначала преобразуется из аналогового в цифровой формат, а затем подается в микропроцессор для дальнейшей обработки. Микропроцессорный блок управления представляет собой просто микросхему в электрической цепи цифровых весов. Это устройство анализирует данные и преобразует их в числа, отображаемые на дисплее весов. Требуется изменить настройки своего устройства, чтобы получить результаты в желаемой единице измерения.

Крайне важно правильно откалибровать оборудование перед использованием. Понимание различных компонентов, используемых в вашем оборудовании, повышает ваши шансы на точную калибровку. В противном случае существует большой риск получения неправильных измерений, если вы упустите какую-либо деталь во время калибровки.

Как добиться высокой точности с помощью цифровых весов

1. Всегда проверяйте правильность калибровки оборудования. Проверьте, нет ли ошибки нуля, и попробуйте перезагрузить устройство, чтобы устранить ошибку. Другой вариант — учесть ошибку при записи итоговой цифры.

2. Цифровые весы очень чувствительны. Внешние параметры, такие как ветер, пыль и другие, могут мешать чтению. В зависимости от того, что вы измеряете, может потребоваться принять меры для предотвращения влияния окружающей среды на ваши результаты. Например, цифровые весы, используемые в медицинских лабораториях, поставляются с защитным экраном, предотвращающим любое влияние факторов окружающей среды на измерение.

3. Проверьте весы перед использованием или в случае подозрения на неисправность. Вы можете использовать что-то с известным весом, например, свободный вес в 1 фунт или около того. Идея состоит в том, чтобы разместить то, что вы уже знаете, его показания.

4. Всегда следите за тем, чтобы цифровые весы стояли на ровной поверхности. Цифровые весы дают неправильные показания, если они разбалансированы. Убедитесь, что все его ноги на месте и ровные. Кроме того, регулярно очищайте его дно, чтобы убедиться, что под устройством не скапливается мусор, который может помешать его оседанию на поверхности.

5. Остерегайтесь ошибок угловой нагрузки. В разных положениях весов могут использоваться разные показания. Это делает необходимым разместить ваш объект в центре, чтобы увеличить шансы на получение точных показаний. Некоторые машины, однако, имеют автоматическое центрирование кастрюли для противодействия этому типу ошибок.

Отличие цифровых весов от аналоговых

Основное различие между аналоговыми и цифровыми весами заключается в обработке и отображении. Аналоговые весы показывают результирующее измерение веса с помощью пружин. С аналоговыми весами не так много обработки сигнала. Напротив, цифровые весы имеют встроенные процессоры и преобразователи сигналов. Эти цепи преобразуют силу, действующую на объект или определенную массу, в электрический сигнал. Результатом является измерение веса, записанное на ЖК-дисплее в цифровом формате.

Плюсы и минусы цифровых весов

1. Вы можете автоматизировать. Многие весы имеют преобразователи сигналов с расширениями, такими как RS232 или 4-20MA, которые можно использовать для подключения к другому электронному устройству. В промышленности эти функции можно использовать для автоматизации различных аспектов, таких как управление материалами, выставление счетов и управление процессами.

2. Универсальность: с цифровыми весами можно взвесить практически все. От небольших, крошечных грузов до тяжелых промышленных объектов, вы можете найти цифровые весы, которые дадут точные измерения. Кроме того, вы можете настроить отображение для получения результатов в желаемых единицах измерения. Это могут быть граммы, унции, фунты, граны, караты и, в некоторых случаях, проценты.

3. Портативные (также требуют небольшого места для хранения): многие из этих весов достаточно малы, чтобы поместиться в карманах. Это означает, что вы не только носите весы с собой, но и можете разместить их в любом месте своей комнаты, не беспокоясь о пространстве. На самом деле, в некоторых весах используются батарейки. Это очень удобно, если вы хотите использовать свое устройство в дороге.

4. Идеальное решение в ситуациях, когда использование механических весов нецелесообразно. Например, при взвешивании домашних животных, так как вы вряд ли сможете заставить животных долго оставаться неподвижными.

5. Цифровые весы оснащены множеством функций, которые удовлетворят потребности почти каждого пользователя. Некоторые могут подключаться через Wi-Fi, имеют голосовую функцию для слабовидящих, большой дисплей, функции печати и памяти. Это плюс, по крайней мере, для многих людей. Однако препятствием может стать следующий момент.

6. Они дорогие. По сравнению с аналоговыми весами эти устройства стоят дорого. Кроме того, все эти функции предоставляются за дополнительную плату. Чем больше функций в дизайне, тем выше цена на рынке. Вы можете немного сократить расходы, покупая устройства только с базовыми функциями. Это, конечно, будет зависеть от того, как вы хотите его использовать.

Источники:
https://shop.transcell.com

https://electronics.howstuffworks.com/gadgets/fitness/digital-scale.htm

https://www.ehow.com/how -does_5070012_digital-scale-work.html

https://www.explainthatstuff.com/weights_and_balances.html

https://www.pce-instruments.com/english/weighing-equipment/scales-and-balances/digital -scales-kat_40127_1.htm

https://digitalweighing.blogspot.hr/2010/08/how-does-digital-weigh-scale-work.html

https://www.quora.com/How-does-digital-weighing-machine-works

https://www. thehindu.com/sci-tech/question-corner-electronic-weighing-machine/article2453372 .ece

https://www.planetanalog.com

Сборка цифровых весов Электронный проект «Сделай сам»

Соберите цифровые весы для своего следующего проекта по изготовлению электроники «Сделай сам». Независимо от того, хотите ли вы расширить свои базовые знания об измерении силы или ищете школьный научный проект, этот проект электроники «Сделай сам» может быть выполнен любым, у кого есть базовые знания в области электроники и компьютерного программирования.

Компоненты, использованные для создания цифровых весов в этой статье, можно найти в магазине Tacuna Systems .

Что такое цифровые весы?

Цифровые весы широко используются в нашей повседневной жизни, от продуктовых магазинов до наших собственных ванных комнат.

Цифровые весы представляют собой устройство с электронным управлением, которое отображает вес/размер помещенного на них объекта в числах и единицах измерения. Этот дисплей обычно представляет собой жидкокристаллический или 7-сегментный дисплей.

Компоненты и функции весов

Теперь, когда мы выяснили, что такое цифровые весы, в этом разделе перечислены и описаны их основные внутренние компоненты.

Датчик веса

Это устройство воспринимает приложенный вес и выдает наблюдаемый выходной электрический сигнал, пропорциональный этому приложенному весу. Существуют различные типы тензодатчиков, и не все датчики тензодатчиков являются преобразователями, но все преобразователи тензодатчиков являются датчиками. Чтобы уточнить, датчик — это устройство, которое обнаруживает физическое явление, такое как сила, и затем производит изменение физического параметра. Точно так же преобразователь воспринимает это физическое явление, но преобразует его в электрический выходной сигнал.

Примерами тензодатчиков являются пневматические тензодатчики, гидравлические тензодатчики, тензометрические тензодатчики или емкостные тензодатчики (см. An Обзор тензодатчиков для получения дополнительной информации). Наиболее распространенным типом, используемым в цифровых весах, является тензометрическая ячейка. Тензометрическая ячейка представляет собой измерительное устройство, в основе которого лежит механизм, называемый тензодатчиком . Тензорезистор изготовлен из резистивной и эластичной металлической фольги, которая закреплена и прикреплена к изгибающимся частям тензодатчика, как показано на рисунках ниже.

Рис. 2: Деталь тензодатчика Рис. 3: Тензодатчик нагрузки

Формирователь сигнала

Это схемное устройство, выполняющее две функции. Он усиливает выходное напряжение тензодатчика и фильтрует входные и выходные сигналы. Поскольку выходной сигнал тензодатчика всегда очень мал, измеряется в мВ, это устройство критически важно для усиления выходного сигнала тензодатчика до приемлемого уровня. Для обработки сигнала тензодатчика требуется специальный тип усилителя, называемый инструментальным усилителем 9. 0103 . Схема фильтра может быть встроена вместе с усилителем на одной микросхеме. Эта схема фильтрует шумовые сигналы и электромагнитные помехи (ЭМП), которые могут поставить под угрозу усиленный сигнал тензодатчика. Он отделяет сигналы переменного тока от выходных сигналов постоянного тока. Tacuna Systems предлагает устройство формирования сигнала , описанное по этой ссылке .

Микроконтроллер

Это центральный процессор всех цифровых весов. Аналоговый выход преобразователя сигналов поступает на аналоговый входной порт микроконтроллера, который, в свою очередь, преобразует этот аналоговый сигнал в цифровой. Обратите внимание, что некоторые преобразователи сигналов имеют схему аналого-цифрового преобразователя вместе со схемой усилителя и схемой фильтра на одном кристалле. Это снижает нагрузку на микроконтроллер, так как выход преобразователя сигнала вместо этого поступает на цифровой входной порт микроконтроллера. Затем микроконтроллер считывает синхронизированные цифровые импульсы с кондиционера, чтобы получить данные, которые он обрабатывает для определения отображаемого веса. Наконец, микроконтроллер вычисляет вес, а затем отображает его на подключенном ЖК-экране.

Жидкокристаллический дисплей

Как объяснялось выше, это экран, который подключается к микроконтроллеру для отображения веса.

Соединение этих компонентов

Чтобы самостоятельно построить цифровые весы, мы будем использовать следующие компоненты, соединенные вместе:

Тензодатчик 5 кг
Усилитель HX711
Блок микроконтроллера Arduino Uno (MCU)
Любой подходящий экран вывода (в данном случае последовательный монитор Arduino IDE)

Физический процесс подключения этих компонентов описан в следующих двух разделах.

Обратите внимание, что на рис. 4 шкала повернута на бок, чтобы показать соединения. Обратите внимание, что к противоположным концам одноточечного датчика веса прикреплены две деревянные доски. Одна доска образует основу, а другая — погрузочную платформу. Эти два компонента могут быть выполнены из любого удобного плоского прочного материала.

Установка оборудования

Тензодатчик весом 5 кг для этого проекта имеет четыре провода ( некоторые тензодатчики имеют 6 ). Провода следующие, в соответствии с паспортом весоизмерительного датчика

.
R ed провод плюс питания
Вт провод заземления блока питания
B отсутствие провода плюсовой вывод
G красный провод минусовой выход
Любой дополнительный провод, который может быть любого цвета, например синего или желтого, является проводом заземления для EMI . Он должен быть подключен к заземлению источника питания.
Обратите внимание, что электрическая схема зависит от паспорта купленного весоизмерительного датчика. Поэтому цвета, перечисленные выше, могут совпадать по-разному (например, зеленый является положительным и т. д.). Обязательно всегда запрашивайте техническое описание у поставщика при покупке.

Подключение тензодатчика к усилителю
Перечисленные выше провода подключаются к соответствующим контактам усилителя HX711, как показано на рисунках ниже. HX711 — это специальный усилитель с 2 входами каналов A и B, каждый из которых имеет разное усиление усилителя, регулируемое с помощью компьютерной программы. Канал A имеет усиление 128 и 64, а канал B имеет фиксированное усиление 32.
Обратите внимание, что это устройство HX711 соответствует описанию типа устройства формирования сигнала, которое имеет усилитель , фильтр и аналого-цифровой преобразователь ( АЦП ), встроенные вместе на одном кристалле. Это означает, что его выходные данные поступают на цифровой входной контакт нашего микроконтроллера, а не на его аналоговый контакт.
Таким образом, соединение HX711 и тензодатчика осуществляется следующим образом:
Красный провод/плюс питания -> E+
Белый/Отрицательный источник питания -> E-

Зеленый/отрицательный выход -> A-
Черный/положительный выход -> A+
Рис. 4: Соединения тензодатчика с усилителем
Соединение усилителя с микроконтроллером
После подключения усилителя следующим шагом построения цифровой шкалы является подключение микроконтроллера. HX711 подключается к микроконтроллеру Arduino следующим образом:
VCC -> питание 5 В на Ardunio
.
Земля -> Земля
CLK -> D2
DВЫХОД -> D3
Рис. 5: Соединения усилителя с MCU
Код
После завершения аппаратных подключений следующим шагом для создания цифровых весов является загрузка программного кода в MCU с ПК через Arduino IDE. Процесс и код имеют два подразделения: код калибровки и код взвешивания.
Код калибровки
Код калибровки — это программа, используемая для калибровки датчика веса . Калибровка настраивает выходной сигнал тензодатчика таким образом, чтобы он всегда выдавал точное значение веса и в определенных единицах системы СИ, таких как килограммы, граммы, тонны, фунты и т. д.
Код библиотеки HX711 содержит хорошее руководство по калибровке тензодатчика. Код калибровки показан на рисунке 6a-b.
Рисунок 6а. Калибровочный код HX711Рисунок 6b. Код калибровки HX711
Результаты процесса калибровки показаны ниже в последовательном мониторе Arduino IDE.
Рис. 7: Выходные данные процесса калибровки
Обратите внимание на «ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ масштабный коэффициент» и «ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ значение смещения» на рис. 7. Эти значения необходимо получить перед загрузкой кода взвешивания.
Код взвешивания
После завершения калибровки код взвешивания загружается в MCU. Этот код показан на рис. 8 ниже. На рисунках, которые следуют сразу после этого, на рисунках 9a-b, показаны показания для гири весом 500 г (вверху) и гири весом 1 кг (внизу).
Рисунок 8: Код взвешивания Рисунок 9a. Выходные данные цифровых весов Рисунок 9b. Выход цифровых весов
На этом процесс создания цифровых весов завершен!
Заключение
В этой статье представлен один из способов построения цифровых весов.