การวิเคราะห์สาเหตุของความแม่นยำในช่วงแคบและข้อผิดพลาดในช่วงกว้างของอุปกรณ์ชั่งน้ำหนัก
ในการผลิตทางอุตสาหกรรม การค้าเชิงพาณิชย์ และการทดลองวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ความแม่นยำของอุปกรณ์ชั่งน้ำหนักมีความเชื่อมโยงโดยตรงกับความน่าเชื่อถือของข้อมูลและความมั่นคงทางธุรกิจ อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง ปรากฏการณ์ของ "การชั่งน้ำหนักที่แม่นยำในช่วงแคบ แต่มีข้อผิดพลาดอย่างมากในช่วงกว้าง" เป็นเรื่องปกติ — ปัญหานี้ไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ แต่เป็นผลมาจากปัจจัยหลายประการ (รวมถึงโครงสร้างทางกลของอุปกรณ์ ประสิทธิภาพของส่วนประกอบหลัก และความเสถียรของระบบวงจร) ที่ทำงานร่วมกัน บทความนี้จะวิเคราะห์สาเหตุของปัญหานี้อย่างเป็นระบบ และให้แนวทางแก้ไขและมาตรการป้องกันที่ตรงเป้าหมาย เพื่อช่วยให้ผู้ใช้แก้ไขปัญหาได้อย่างรวดเร็วและรับประกันการทำงานที่เสถียรของอุปกรณ์ชั่งน้ำหนัก
ตรรกะการชั่งน้ำหนักของอุปกรณ์ชั่งน้ำหนักเป็นไปตามห่วงโซ่: แรงภายนอก → การส่งผ่านโครงสร้างทางกล → การแปลงสัญญาณเซ็นเซอร์ → การประมวลผลวงจร → การแสดงข้อมูล. การชั่งน้ำหนักที่ไม่ถูกต้องในช่วงกว้างนั้นโดยพื้นฐานแล้วหมายความว่าลิงก์หนึ่งล้มเหลวในการทำงานอย่างเสถียรภายใต้สภาวะ "โหลดสูง" โดยเฉพาะ มีสาเหตุหลักสี่ประเภท:
โครงสร้างทางกลคือ "โครงกระดูก" ของอุปกรณ์ชั่งน้ำหนัก ในช่วงแคบ ความดันโหลดต่ำ ดังนั้นการเสียรูปของโครงสร้างจึงน้อยมาก ในช่วงกว้าง โหลดเกินเกณฑ์ความทนทานของโครงสร้าง ทำให้เกิดการเสียรูปที่ไม่สามารถย้อนกลับได้หรือการจัดตำแหน่งส่วนประกอบที่ไม่ถูกต้อง — ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการชั่งน้ำหนักโดยตรง
- ความแข็งแกร่งไม่เพียงพอของแท่นชั่งน้ำหนัก/โครงรองรับ
หากแท่นชั่งน้ำหนักใช้แผ่นเหล็กบางๆ โลหะผสมคุณภาพต่ำ หรือโครงรองรับได้รับการออกแบบโดยไม่คำนึงถึง "ความต้านทานการดัดงอ" (เช่น ระยะห่างของโครงรองรับกว้างเกินไป ส่วนตัดขวางของคานมีขนาดเล็กเกินไป):
- ในช่วงแคบ โครงสร้างจะมีการเสียรูปยืดหยุ่นเล็กน้อย ซึ่งมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อผลลัพธ์การชั่งน้ำหนัก
- ในช่วงกว้าง แท่นชั่งน้ำหนักจะหย่อนลงอย่างมากหรือโครงรองรับจะเอียง ทำให้โหลดไม่สามารถส่งไปยังเซ็นเซอร์ได้อย่างสม่ำเสมอ ส่วนหนึ่งของแรงดันจะถูก "ดูดซับ" โดยการเสียรูปของโครงสร้าง ดังนั้นค่าที่แสดงจึงมีขนาดเล็กกว่าน้ำหนักจริง
ตัวอย่างเช่น: หากความหนาของแท่นชั่งน้ำหนักของเครื่องชั่งแพลตฟอร์มอิเล็กทรอนิกส์เชิงพาณิชย์ลดลงจาก 3 มม. เป็น 1.5 มม. ข้อผิดพลาดจะอยู่ที่ 0.1 กก. ในช่วงแคบ 50 กก. แต่จะขยายเป็น 1–2 กก. ในช่วงกว้าง 200 กก.
- ตัวเชื่อมต่อหลวมหรือสึกหรอ
โดยปกติแล้ว แท่นชั่งน้ำหนักจะถูกยึดกับเซ็นเซอร์ และโครงรองรับกับฐาน โดยใช้สลักเกลียว ปะเก็น ฯลฯ:
- ในช่วงแคบ แรงดึง/แรงดันบนตัวเชื่อมต่อต่ำ ดังนั้นจึงไม่เกิดการเคลื่อนที่
- ในช่วงกว้าง หากตัวเชื่อมต่อหลวม (เช่น สลักเกลียวไม่แน่น) หรือสึกหรอ (เช่น ปะเก็นแตก) แท่นชั่งน้ำหนักจะเกิด "การเสียรูปออฟเซ็ต" — บางพื้นที่จมลงในขณะที่พื้นที่อื่นๆ ถูกระงับ เซ็นเซอร์ไม่สามารถรับสัญญาณแรงดันที่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการชั่งน้ำหนัก
- อุปกรณ์จำกัดที่ถูกจำกัดมากเกินไป
เพื่อป้องกันความเสียหายของเซ็นเซอร์จากการสั่นสะเทือนหรือการโอเวอร์โหลด อุปกรณ์ส่วนใหญ่ติดตั้งอุปกรณ์จำกัด (เช่น เสาจำกัดบน/ล่าง บล็อกจำกัดตามขวาง) เพื่อจำกัดการเคลื่อนที่ในแนวตั้งขนาดเล็กของแท่นชั่งน้ำหนัก:
- ในช่วงแคบ มีช่องว่างเล็กๆ ระหว่างอุปกรณ์จำกัดกับแท่นชั่งน้ำหนัก ดังนั้นจึงไม่เกิดข้อจำกัด
- ในช่วงกว้าง หากติดตั้งอุปกรณ์จำกัดแน่นเกินไป (ช่องว่าง < 0.5 มม.) แท่นชั่งน้ำหนักจะสัมผัสกับอุปกรณ์อย่างแข็งแกร่งเมื่อกดลง อุปกรณ์จำกัดจะออกแรง "รองรับ" ในทางกลับกัน ชดเชยส่วนหนึ่งของโหลดจริง — ทำให้การแสดงน้ำหนักมีขนาดเล็กกว่าน้ำหนักจริง โดยข้อผิดพลาดจะเพิ่มขึ้นเมื่อโหลดเพิ่มขึ้น
เซ็นเซอร์คือ "หัวใจ" ของอุปกรณ์ชั่งน้ำหนัก ซึ่งรับผิดชอบในการแปลงแรงดันทางกลเป็นสัญญาณไฟฟ้า ความเข้ากันได้ของช่วง ความเป็นเชิงเส้น และระดับอายุของเซ็นเซอร์มีผลกระทบโดยตรงต่อความแม่นยำในการชั่งน้ำหนัก ปรากฏการณ์ของ "แม่นยำในช่วงแคบแต่ไม่ถูกต้องในช่วงกว้าง" ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์ การไม่ตรงกันของช่วง, ความล้มเหลวของความเป็นเชิงเส้น, หรือ ความเสียหายจากการโอเวอร์โหลด.
- การเลือกช่วงเซ็นเซอร์ต่ำเกินไป
ข้อความของคุณจะต้องอยู่ระหว่าง 20-3,000 ตัวอักษร!