介面 201 稱重感測器

產品資訊

規格

• 模型： 稱重感測器 201 指南
• 製造商： 介面公司
• 勵磁音量tage: 10伏直流電
• 橋式電路： 全橋
• 腿部阻力： 350 歐姆（帶有 1500 歐姆腿的型號系列 1923 和 700 除外）

產品使用說明

勵磁音量tage
介面稱重感測器配有全橋電路。首選激發體積tage 為 10 VDC，確保與介面處執行的原始校準最接近。

安裝

1. 確保稱重感測器正確安裝在穩定的表面上，以避免測量過程中出現任何振動或乾擾。
2. 按照提供的指南將稱重感測器電纜牢固地連接到指定介面。

校準

1. 在使用稱重感測器之前，請根據製造商的說明進行校準，以確保測量準確。
2. 定期進行校準檢查，以長期保持測量精度。

維護

1. 保持稱重感測器清潔，沒有可能影響其性能的碎片。
2. 定期檢查稱重感測器是否有磨損或損壞的跡象，必要時進行更換。

常見問題 (FAQ)

• Q：如果我的稱重感測器讀數不一致，我該怎麼辦？
  答：檢查安裝是否有任何可能影響讀數的鬆動連接或安裝不當。如果需要，請重新校準稱重感測器。
• Q：我可以使用稱重感測器進行動態力測量嗎？
  答：稱重感測器的規格應註明是否適合動態力測量。請參閱使用手冊或聯絡製造商以取得具體指示。
• Q：我如何知道我的稱重感測器是否需要更換？
  答：如果您發現稱重感測器的測量結果有顯著偏差、不穩定的行為或物理損壞，則可能是時候考慮更換它了。請聯絡製造商以獲得進一步協助。

介紹

稱重感測器簡介 201 指南
歡迎閱讀《Interface 稱重感測器 201 指南：使用稱重感測器的一般程序》，這是 Interface 廣受歡迎的稱重感測器現場指南的重要摘錄。
此快速參考資源深入探討了設定和使用稱重感測器的實際問題，使您能夠從設備中提取最準確、最可靠的力測量值。
無論您是經驗豐富的工程師還是對力測量領域充滿好奇的新手，本指南都提供了寶貴的技術見解和實用說明來指導流程，從選擇正確的稱重感測器到確保最佳性能和使用壽命。
在本簡短指南中，您將了解有關使用 Interface 力測量解決方案（特別是我們的精密稱重感測器）的一般程序資訊。
深入了解稱重感測器操作的基本概念，包括激勵體積tage、輸出訊號及測量精度。透過有關實體安裝、電纜連接和系統整合的詳細說明，掌握正確安裝稱重感測器的藝術。我們將指導您了解錯綜複雜的「死端」和「活端」、不同的細胞類型以及特定的安裝程序，確保安全穩定的設定。
Interface Load Cells 201 指南是另一個技術參考，可幫助您掌握力測量的藝術。憑藉其清晰的解釋、實用的程序和富有洞察力的提示，您將能夠順利地獲取準確可靠的數據、優化流程並在任何力測量應用中獲得卓越的結果。
請記住，精確的力量測量是無數行業和事業的關鍵。我們鼓勵您探索以下部分，以更深入地研究稱重感測器使用的特定方面，並釋放精確力測量的力量。如果您對這些主題有任何疑問，需要協助選擇正確的感測器，或想要探索特定的應用，請聯絡介面應用工程師。
您的介面團隊

使用稱重感測器的一般程序

勵磁音量tage

介面稱重感測器均包含全橋電路，如圖 1 的簡化形式所示。
首選激發體積tage 為 10 VDC，確保使用者與介面處執行的原始校準最接近。這是因為應變計係數（應變計的靈敏度）受溫度影響。由於儀表中的散熱透過薄環氧樹脂膠層耦合到撓性件，因此儀表的溫度保持在非常接近周圍撓性件溫度的溫度。然而，應變計的功耗越高，應變計溫度偏離彎曲溫度就越遠。參考圖 2，請注意 350 歐姆電橋在 286 VDC 時消耗 10 mW。 體積加倍tage 至 20 VDC 使耗散增加四倍，達到 1143 mw，這在小應變計中是很大的功率，因此導致從應變計到撓性件的溫度梯度大幅增加。相反，將體積減半tage 至 5 VDC 將功耗降低至 71 mw，並不明顯小於 286 mw。操作低 Profile 電池在 20 VDC 下工作時，其靈敏度會比介面校準降低約 0.07%，而在 5 VDC 下工作時，其靈敏度會增加不到 0.02%。在便攜式設備中，為了節省電量，在 5 甚至 2.5 VDC 下運行電池是一種非常常見的做法。

某些便攜式數據記錄器會在極短的時間內以電氣方式開啟激勵，以進一步節省電力。如果佔空比（百分比tag「開啟」時間的 e）僅為 5%，在 5 VDC 激勵下，熱效應僅為 3.6 mw，這可能導致介面校準的靈敏度提高高達 0.023%。擁有僅提供交流激勵的電子設備的使用者應將其設定為 10 VRMS，這將導致橋式壓力計中的散熱量與 10 VDC 相同。激發體積變化tage 也會導致零平衡和蠕變的微小變化。當激發體積時，這種效應最為明顯tage 首先被打開。針對這種效應的明顯解決方案是，透過在壓力計溫度達到平衡所需的時間內以 10 VDC 激勵運行稱重感測器，從而使稱重感測器穩定。對於關鍵校準，這可能需要長達 30 分鐘。由於勵磁體積tag通常對 e 進行良好調節，以減少測量誤差、激勵電壓的影響tag使用者通常看不到變化，除非卷tage 首先應用於單元格。

勵磁量遙感tage

許多應用可以使用圖 3 中所示的四線連接。tage，Vx，通常為 10 VDC。兩根導線承載激勵電壓tage 至稱重感測器各有一個線路電阻 Rw。如果連接電纜夠短，勵磁電壓下降tag由流過 Rw 的電流所引起的線路中的 e 不會成為問題。圖4所示為掉線問題的解決方案。透過從稱重感測器引回兩根額外的電線，我們可以連接體積tage 位於稱重感測器至訊號調節器中感測電路的端子處。這樣，調節電路就可以維持勵磁電壓tag在所有條件下，稱重感測器的電壓均精確為 10 VDC。此六線電路不僅可以校正電線的壓力降，還可以校正因溫度引起的電線電阻的變化。圖 5 顯示了對於三種常見尺寸的電纜，使用四線電纜產生的誤差大小。
透過注意到導線尺寸的每一步增加，電阻（以及由此產生的線壓降）都會增加 1.26 倍，該圖可以針對其他導線尺寸進行插值。此圖表也可用於計算不同電纜長度的誤差，方法是計算長度與 100 英尺的比率，並將該比率乘以圖表中的值。圖表的溫度範圍可能看起來比必要的更寬，對於大多數應用來說都是如此。然而，考慮一下 #28AWG 電纜，該電纜在冬季主要在 20 華氏度的室外運行到稱重站。 % RDG 至–140% RDG，變化–3.2% RDG。
如果電纜上的負載從一個稱重感測器增加到四個稱重感測器，則跌落情況會惡化四倍。因此，對於前amp例如，100 英尺 #22AWG 電纜在 80 華氏度時的誤差為 (4 x 0.938) = 3.752% RDG。
這些誤差是如此之大，以至於所有多電池安裝的標準做法是使用具有遠端感測功能的訊號調節器，並使用六線電纜連接到互連四個電池的接線盒。請記住，大型汽車衡可能有多達 16 個稱重感測器，因此解決每次安裝的電纜電阻問題至關重要。
簡單易記的經驗法則：

1. 100 英尺長的 #22AWG 電纜（兩條線都在環路中）的電阻在 3.24 華氏度時為 70 歐姆。
2. 電線尺寸每增加三級，電阻就會增加一倍，或是每增加一級，電阻就會增加 1.26 倍。
3. 退火銅線的電阻溫度係數為每華氏 23 度 100%。

根據這些常數，可以計算電線尺寸、電纜長度和溫度的任意組合的環路電阻。

實體安裝：“死端”和“活端”

儘管稱重感測器無論其方向如何以及是否在拉伸模式或壓縮模式下運行都將發揮作用，但正確安裝感測器對於確保感測器能夠提供其能夠提供的最穩定的讀數非常重要。

所有稱重感測器都有一個「死」端、一個「活」端和一個「活」端。死端定義為透過固體金屬直接連接到輸出電纜或連接器的安裝端，如圖 6 中的粗箭頭所示。

這個概念很重要，因為將電池安裝在其帶電端會使其受到因移動或拉動電纜而引入的力，而將其安裝在死端可確保通過電纜傳入的力被分流至安裝件，而不是由稱重感測器測量。一般來說，當電池位於水平表面的死角時，介面銘牌讀數正確。因此，使用者可以使用銘牌文字向安裝團隊非常明確地指定所需的方向。作為前任amp例如，對於將容器從天花板托樑拉緊的單單元安裝，使用者將指定安裝單元，以便銘牌上的讀數顛倒。對於安裝在液壓缸上的單元，銘牌將在以下情況下正確讀取： view從液壓缸端開始。

筆記： 某些 Interface 客戶已指定其銘牌以正常做法顛倒放置。在確定了解銘牌方向情況之前，客戶安裝時請務必小心。

樑式電池的安裝程序

樑式電池透過機械螺絲或螺栓穿過撓性件末端的兩個未攻牙的孔安裝。如果可能，應在螺絲頭下方使用平墊圈，以避免刮傷稱重感測器的表面。所有螺栓應為 5 級至 #8 尺寸，8/1” 或更大尺寸為 4 級。由於所有扭力和力都施加在電池的死端，因此安裝過程損壞電池的風險很小。但安裝電池時應避免電弧焊，並避免電池掉落或撞擊電池的帶電端。安裝電池：

• MB 系列電池使用 8-32 個機器螺絲，扭力為 30 英吋磅
• SSB 系列電池還使用 8-32 個機械螺絲，容量為 250 磅力
• 對於 SSB-500，請使用 1/4 – 28 螺栓並擰緊至 60 英寸磅（5 英尺磅）
• 對於 SSB-1000，請使用 3/8 – 24 螺栓並擰緊至 240 英寸磅（20 英尺磅）

其他微型電池的安裝程序

與樑式電池相當簡單的安裝程序相比，其他迷你電池（SM、SSM、SMT、SPI 和 SML 系列）透過計量裝置從帶電端向死端施加任何扭矩，從而存在損壞風險。請記住，銘牌覆蓋了測量區域，因此稱重感測器看起來像一塊實心金屬。因此，安裝人員必須接受微型電池構造的培訓，以便他們了解扭力的應用會對銘牌下中心的薄規格區域產生什麼影響。
每當必須對電池施加扭力時，為了安裝電池本身或將固定裝置安裝到電池上，應使用開口扳手或月牙扳手固定受影響的一端，以便電池上的扭力可以在施加扭力的同一端產生反作用。通常最好先安裝固定裝置，使用台虎鉗固定稱重感測器的活動端，然後將稱重感測器安裝在其死端。此順序最大限度地減少了透過稱重感測器施加扭矩的可能性。

由於迷你電池兩端都有用於連接的內螺紋孔，因此所有螺紋桿或螺絲必須插入至少一個直徑的螺紋孔中，
以確保牢固的附著力。此外，所有螺紋固定裝置應使用鎖緊螺帽牢固鎖定到位或擰緊至肩部，以確保牢固的螺紋接觸。螺紋接觸鬆動最終會導致稱重感測器螺紋磨損，導致感測器在長期使用後無法滿足規格要求。

用於連接容量大於 500 磅力的迷你係列稱重感測器的螺桿應進行 5 級或更好的熱處理。獲得具有 3 級滾壓螺紋的硬化螺紋桿的一個好方法是使用內六角驅動緊定螺絲，該螺絲可以從任何大型目錄倉庫（如 McMaster-Carr 或 Grainger）獲得。
為了獲得一致的結果，可以使用桿端軸承和U形夾等硬件
透過在採購訂單上指定確切的硬體、旋轉方向和孔間距，在工廠進行安裝。工廠總是很樂意為所附硬件提供推薦的和可能的尺寸。

Low Pro 的安裝程序file 帶鹼基的細胞

當低專業人士時file 電池從工廠採購時已安裝好底座，電池週邊的安裝螺栓已正確擰緊，並且電池已在底座就位的情況下進行了校準。底座底面上的圓形台階旨在將力正確引導通過底座並進入稱重感測器。底座應牢固地固定在堅硬、平坦的表面上。

如果要將底座安裝到液壓缸的外螺紋上，可以使用活動扳手防止底座旋轉。為此，底座週邊有四個扳手孔。
關於與輪轂螺紋的連接，需要滿足三個要求才能確保最佳結果。

1. 與稱重感測器輪轂螺紋接合的螺紋桿部分應具有 3 級螺紋，以提供最一致的螺紋與螺紋接觸。
2. 應將桿旋入輪轂至底部塞子，然後後退一圈，以重現原始校準期間使用的螺紋嚙合。
3. 必須使用鎖緊螺帽將螺紋緊密接合。要實現這一點的最簡單方法是將張力拉至 130
   電池容量達到 140%，然後輕輕安裝鎖緊螺帽。當張力釋放後，螺紋將正確嚙合。與嘗試透過在桿上沒有張力的情況下扭轉鎖緊螺母來卡緊螺紋相比，這種方法提供了更一致的接合。

如果客戶沒有足夠的張力來設定輪轂螺紋，也可以在任何 Low Pro 中安裝校準轉接器file 工廠裡的電池。這種構造將產生最好的可能結果，並且將提供外螺紋連接，這對於連接方法來說並不那麼重要。

此外，校準適配器的末端形成球形半徑，這也使得稱重感測器可以將感測器用作基礎直壓縮感測器。這種壓縮模式的配置比在通用單元中使用加載按鈕更具線性和可重複性，因為校準適配器可以在張力下安裝並正確卡住，以使單元中的螺紋接合更加一致。

Low Pro 的安裝程序file 無鹼基細胞

Low Pro 的安裝file 電池應重現校準期間所使用的安裝。因此，當需要將稱重感測器安裝在客戶提供的表面上時，應嚴格遵守以下五個標準。

1. 安裝表面的材料應與稱重感測器具有相同的熱膨脹係數和相似的硬度。對於容量不超過 2000 磅力的電池，請使用 2024 鋁。對於所有較大的電池，請使用硬化至 Rc 4041 至 33 的 37 鋼。
2. 厚度應至少與稱重感測器通常使用的工廠底座一樣厚。這並不意味著電池無法在更薄的安裝下發揮作用，但電池可能無法滿足薄安裝板上的線性度、重複性或磁滯規格。
3. 表面應研磨至 0.0002” TIR 的平整度，如果研磨後對板進行熱處理，則始終值得對錶面進行一次輕微研磨以確保平整度。
4. 安裝螺栓應為8級。對於有沉頭安裝孔的電池，請使用內六角螺絲。對於所有其他電池，請使用六角頭螺栓。請勿在螺栓頭下方使用墊圈。
5. 首先將螺栓鎖緊至規定扭力的60%；接下來，扭力至90%；最後，完成100%。應依序旋緊安裝螺栓，如圖 11、12 和 13 所示。

Low Pro 中夾具的安裝扭矩file 細胞

將夾具安裝到 Low Pro 活動端的扭力值file 稱重感測器與所涉及材料表中的標準值不同。造成這種差異的原因是薄徑向 webs 是唯一限制中心輪轂相對於電池外圍旋轉的結構構件。在不損壞感測器的情況下實現牢固的螺紋與螺紋接觸的最安全方法是施加稱重感測器容量的130% 至140% 的拉伸負載，透過對鎖緊螺母施加輕微扭矩來牢固地設置鎖緊螺母，然後然後釋放負載。

對於前ample，1000 磅力 LowPro 的輪轂file® 電池不應承受超過 400 磅英吋的扭力。

警告： 施加過大的扭力可能會剪切密封膜片邊緣和彎曲部分之間的黏合。它還可能導致徑向永久變形 webs，這可能會影響校準，但可能不會顯示為稱重感測器零平衡的變化。

Interface® 是值得信賴的力測量解決方案® 的世界領導者。我們透過設計、製造和保證最高性能的稱重感測器、扭矩感測器、多軸感測器和相關儀器而處於領先地位。我們世界一流的工程師為航空航太、汽車、能源、醫療以及測試和測量行業提供從克到數百萬磅、數百種配置的解決方案。我們是全球財富 100 強公司的卓越供應商，包括：波音、空中巴士、NASA、福特、通用汽車、強生、NIST 以及數千個測量實驗室。我們的內部校準實驗室支援各種測試標準：ASTM E74、ISO-376、MIL-STD、EN10002-3、ISO-17025 等。

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文件/資源

介面 201 稱重感測器 [pdf] 使用者指南 201 稱重感測器，201，稱重感測器，感測器

參考

• 使用者手冊