2025-06-27
หลักการทำงานของเซ็นเซอร์วัดน้ำหนัก
เซ็นเซอร์วัดน้ำหนักเป็นอุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณมวลเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่วัดได้ เมื่อใช้เซ็นเซอร์ สิ่งแวดล้อมการทำงานจริงที่เซ็นเซอร์ตั้งอยู่ควรได้รับการพิจารณาเป็นอันดับแรก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเลือกเซ็นเซอร์วัดน้ำหนักที่ถูกต้อง ซึ่งเกี่ยวข้องกับว่าเซ็นเซอร์สามารถทำงานได้ตามปกติ ความปลอดภัยและอายุการใช้งาน และแม้แต่ความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของอุปกรณ์ชั่งน้ำหนักทั้งหมด มีความแตกต่างเชิงคุณภาพระหว่างมาตรฐานแห่งชาติใหม่และเก่าในแนวคิดพื้นฐานและวิธีการประเมินตัวบ่งชี้ทางเทคนิคหลักของเซ็นเซอร์วัดน้ำหนัก มีหลายรูปแบบให้เลือก ได้แก่ รูปตัว S, แคนทีลีเวอร์, ซี่ล้อ, วงแหวนแผ่น, กล่องฟิล์ม, สะพาน และทรงกระบอก
โดยทั่วไปเซ็นเซอร์ใช้เซ็นเซอร์โครงสร้างบริดจ์ความต้านทานที่กระตุ้นด้วยแรงดันไฟฟ้า ซึ่งเกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้าคงที่ (กระแส) แรงดันไฟฟ้าเอาต์พุต และความเป็นเชิงเส้น
เซ็นเซอร์วัดน้ำหนักส่วนใหญ่ประกอบด้วยคานยืดหยุ่น, เกจวัดความเครียด, กาว ฯลฯ เมื่อมีแรงภายนอกกระทำต่อเซ็นเซอร์ คานยืดหยุ่นของเซ็นเซอร์จะเสียรูป ทำให้เกจวัดความเครียดที่ติดอยู่กับกาวคานยืดหยุ่นทำงาน ในวงจรการวัดที่ประกอบด้วยเกจวัดความเครียด จะมีการส่งออกไฟฟ้าจำนวนหนึ่งภายใต้แรงดันไฟฟ้ากระตุ้นที่สอดคล้องกัน โดยทั่วไปบริดจ์เซ็นเซอร์วัดน้ำหนักของเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปใช้ตัวต้านทาน 300fl ขั้วนำพื้นฐานของเซ็นเซอร์สี่ขั้วคือ VIN+, VOUT+ หรือ S+, VIN หรือ E -, VOUT - หรือ S - ขั้วนำพื้นฐานของเซ็นเซอร์หกขั้วคือ +FORCE, +SENSE, +VO, -VO, -SENSE, -FORCE
ขั้วต่อกำลังกระตุ้นของเซ็นเซอร์โดยทั่วไปจะเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับตัวต้านทานชดเชยอุณหภูมิและตัวต้านทานชดเชยจุดศูนย์
ตัวถังยืดหยุ่นของเซ็นเซอร์ทำจากวัสดุโลหะและติดอยู่บนพื้นผิวของพื้นที่ไวต่อความเครียด
เกจวัดความเครียดสี่ตัว, R1, R2, R3 และ R4, สร้างสะพาน Wheatstone เมื่อได้รับแรงภายนอก F,
การเสียรูปยืดหยุ่นทำให้เกจวัดความเครียด R1 และ R3 ยืดออก ส่งผลให้ค่าความต้านทานเพิ่มขึ้น R2 และ R4 ถูกบีบอัดทางไฟฟ้า
การลดลงของความต้านทานทำให้สะพานเสียสมดุลและส่งสัญญาณแรงดันไฟฟ้าตามสัดส่วนกับแรงภายนอก F
สะพานวัดมีความไวสูง ช่วงการวัดกว้าง โครงสร้างวงจรเรียบง่าย และมีความแม่นยำสูง
ง่ายต่อการชดเชยอุณหภูมิและข้อดีอื่นๆ ดังนั้นจึงสามารถตอบสนองความต้องการของการวัดความเครียดได้เป็นอย่างดี