8-900-374-94-44
Информатика и выч. техника \ Программирование
2 страницы (Word-файл)
Посмотреть все страницы
Скачать файл
Задание № 2. Электронные весы
Примерная структурная схема электронных весов приведена на рис.3.
Рис. 3. Структурная схема электронных весов: ИОН – источник опорного напряжения; ТД – тензометрический датчик; У – усилитель; Ф – фильтр; АЦП – аналого-цифровой преобразователь; МК – микроконтроллер; УИ – устройство индикации; Кл – клавиатура.
1. Электронные весы должны производить измерения с
одним или несколькими тензометрическими датчиками (согласно варианту задания).
В случае применения нескольких датчиков их сигналы суммируются.
2. Весы должны измерять и индицировать тару, вес груза с тарой и вычислять чистый вес.
3. Цикл измерений веса груза с тарой – через каждые Тц минут.
4. Передача данных по интерфейсу осуществляется по запросу от внешнего компьютера. В качестве передаваемых данных используется чистый вес.
Примечание 1. Для выполнения аналоговой части необходимо:
1) уточнить структурную схему электронных весов, приведенную на рис.3, в соответствии с исходными данными;
2) рассчитать выходной сигнал мостовой схемы;
3) рассчитать входной усилитель с учетом п.2, источник питания моста, фильтр и выбрать АЦП.
4) определить основную и дополнительную погрешность от температуры окружающего воздуха. При выходе за рамки заданных значений пересчитать параметры по п.3;
5) провести моделирование схемы и оценку основной и дополнительной погрешностей с использованием пакета Spectrum MicroCap.
Примечание 2.
Для выполнения цифровой части задания необходимо
разработать алгоритм работы микроконтроллера (МК), управляющего работой
электронных весов. При этом следует учесть, что перед измерением веса груза с
тарой необходимо произвести взвешивание тары. Это можно реализовать, например,
следующими методами:
1) МК должен иметь переключатель режима работы: «Тара»
и «Вес груза с тарой». В режиме «Тара» очищаются ячейки памяти, в которых
хранятся данные о таре, весе груза с тарой, чистом весе. Таймер для отсчета
времени Тц в этом режиме не работает. После измерения тары переключатель
переводится в режим «Вес груза с тарой» и запускается таймер отсчета времени
цикла измерения Тц. МК периодически измеряет вес груза с тарой и вычисляет
чистый вес. Для индикации значение тары, веса груза с тарой и чистого веса
нужно предусмотреть 3 клавиши (кнопки) с фиксацией, при нажатии которых на
индикаторах дисплея отображаются соответствующие значения.
2) МК после включения питания переводится в режим измерения тары, что индицируется, например, светодиодами с соответствующими надписями. При этом также очищаются ячейки для хранения данных – о таре, весе груза с тарой. Затем включается индикатор с соответствующей надписью и запускается таймер отсчета Тц.
Для передачи данных от МК по интерфейсу удобно использовать режим прерывания по запросу от внешнего компьютера. Прерывания разрешаются только после измерения веса груза с тарой и вычисления чистого веса. В конце каждого цикла измерения прерывания запрещаются.
Скачать файл
Потребуется выполнить следующий алгоритм для того, чтобы найти проблему: Внимательно осмотреть весы на предмет деформаций.
Это и есть основной сенсорный узел электронных весов. Такие весы мы чаще всего видим на торговых точках рынков и магазинов.
Для удобного расположения малыша обеспечены специальной платформой. Шлейф — это набор проводов, который внутри устройства соединяет дисплей и плату. После этого нагрузка равномерно распределятся на датчики.
Если, устранив эти мелкие недоразумения, вы видите, что прибор все же не работает, или показывает ошибку Err , то нужно отнести его к специалистам в сервисный центр для более глубокого тестирования.
Такие весы имеют дисплей, на котором отражается вес. Благодаря усовершенствованию технологических разработок работа современных электронных приборов стала возможной с помощью специальных встроенных датчиков напряжения.
Если вы задаетесь вопросом, как настроить весы настольного типа для торговли, то данная процедура проводится по достаточно простому алгоритму: На встроенном пульте управления нажмите специальную клавишу, которая переведет электронику в соответствующий режим.
Необходимо заранее приготовить: паяльник может потребоваться, если имеется разрыв провода ; маленькие отвертки. Поставьте его на весы и через несколько минут на дисплее появится «PASS», дальше вам нужно будет удалить эту надпись, выключить весы, а потом снова их включить. Каждый вариант обладает своими преимуществами. Вся информация выводится на дисплей.
Чтобы узнать, как починить электронные весы напольные, потребуется изучить несколько важных нюансов. Внутреннее устройство весов — все эти элементы должны быть тщательно очищены Проводить чистку нужно с большой аккуратностью. Из всего этого самостоятельно отремонтировать вы не сможете лишь дисплей. Относитесь к технике бережно, если хотите долгой службы. Что из себя представляют медицинские напольные весы и как их выбрать, читайте тут.
Если весы не работают, то ремонт весов своими руками — сложная процедура. Итак если мы убедились что устройство не работает с новой батарейкой, нужно разбирать и осматривать его внутренности.
Некоторые современные модели оснащены дополнительным функционалом, например, диагностикой показателей энергетической ценности, объема и т. Если датчик неисправен — можно найти другой.
Напольные электронные весы.
При покупке необходимо пользоваться помощью консультантов. Небольшой вес и компактные размеры имеют электронные безмены.
Исключения допускаются при приеме лома, здесь погрешность может составлять до одного грамма. Максимум удобства! Если весы показывают только НОЛЬ в независимости от нагружености, то либо вышел из строя тензодатчик, либо обрыв в цепи от датчика до АЦП.
Рекомендуем: Прокладка кабеля под землей нормы
Дома человек сможет устранить только незначительные поломки.
К плате подключаются 4 датчика. Они стали популярными в разных сферах торговли и производства, на сельскохозяйственных угодьях, перерабатывающих заводах, на транспорте, в складах. Если человек хочет узнать, как отремонтировать весы напольные электронные, он должен ознакомиться с пошаговой инструкцией починки.
Фиксация изменений сопротивления во время расширения или сжатия полупроводниковых и проводниковых пластин получила название тензорезистивного эффекта. Они представляют собой металлические пластины, которые расположены на задней части изделия. При проверке точности весов не следует делать существенных перерывов между взвешиваниями. Используется миниатюрный элемент питания батарейка таблетка Наиболее частые причины поломки Существует список наиболее частых поломок. Устройство электронных напольных весов Изделие состоит из нескольких элементов.
Они стали популярными на оптовых базах и складах, а также на производстве. Напольные складские весы. На сегодняшний день электронные весы стали неотъемлемой составляющей человеческой жизни.
При обнаружении неисправности определите характер неполадки и приступайте к ремонту.
В большинстве промышленных сред вес играет решающую роль. Многие товары покупаются на вес; большинство процессов смешивания, смешивания и приготовления рецептур зависят от веса; доставка и получение зависят от веса; продажи также часто основаны на увеличении веса, даже на 1/10 или даже 1/1000 фунта.
Со временем цифровые платформенные весы теперь имеют встроенный электронный интеллект, высокоточные тензодатчики, ЖК-дисплеи и, в случае с весами Arlyn, сетевые возможности. Эти особенности предлагают много преимуществ по сравнению с механическими весами и только один незначительный недостаток.
Недостатки весов с цифровой платформой
У весов с цифровой платформой существует только один недостаток: для работы им требуется электричество.
Сами тензодатчики требуют электричества, что делает невозможным работу без электричества. Тем не менее, аккумуляторные батареи решают эту проблему для весов Arlyn.
При использовании весов с цифровой платформой в производственной среде могут быть доступны источники бесперебойного питания (ИБП). Это обычная практика для центров обработки данных и больниц, где недопустимо даже кратковременное отключение электроэнергии.
Преимущества цифровых платформенных весов
Цифровые платформенные весы настолько превосходят механические платформенные весы, что при выборе между ними необходимо ответить только на два вопроса: насколько точным должно быть измерение и насколько желательна автоматизация? Потребность в высокой точности будет удовлетворена весами цифровой платформы, как и потребность в автоматизированном производстве. Вы можете выбрать сверхточность с помощью нашей запатентованной на международном уровне технологии SAW, которая доступна только в весах Arlyn, и вы можете нацелиться на максимальную автоматизацию, которую предлагают современные технологии.
Два типа платформенных весов: механические и цифровые весы
Наиболее популярный диапазон требований к весу обычно находится в диапазоне от 500 до 1000 фунтов. и исторически это выполнялось с помощью механических балочных или циферблатных весов. В обоих случаях механическое основание включало в себя набор шарниров и подшипников в каждом углу платформы весов, которые передавали нагрузку на центральный безмен. Стержень проходил через центр стойки весов и соединялся либо со скользящим грузом, либо с пружинным циферблатом. Как правило, весы этого типа могут отображать вес с шагом около 0,5 фунта для грузоподъемности 1000 фунтов.
Этот тип аналоговых весов имеет ряд недостатков. Во-первых, имеется значительное количество подвижных частей, включая шкворни, подшипники, подвески, рычажные механизмы, плечи рычагов и муфты. Все эти детали изнашиваются во время использования и вызывают неточности. Они также подвержены ошибкам трения, вызванным скоплением грязи внутри механизма.
Кроме того, ударная нагрузка весов может вызвать деформацию опорных поверхностей.
Кроме того, механические весы гораздо более подвержены ошибкам пользователя. Часто бывает трудно прочитать вес по скользящему рычагу. И легко ошибиться при просмотре шкалы циферблата. Механические платформенные весы не имеют встроенного интеллекта и относительно грубых схем измерения нагрузки. Отсчет измерения часто представляет собой циферблат или датчик с грубыми приращениями, и даже если оператор весов очень осторожен, его точности недостаточно для большинства современных приложений.
При работе с механическими платформенными весами оператор должен находиться рядом с весами, чтобы считывать данные с циферблата или указателя, и при считывании могут легко возникнуть ошибки. Затем оператор должен записать показания весов и выполнить математические операции для вычитания веса тары, расчета количества деталей и, возможно, преобразования единиц веса в единицы объема, например, фунтов в галлоны.
Другой вид преобразования может быть из фунтов в килограммы и наоборот. Вероятность человеческой ошибки высока, а утомительная работа усугубляет проблему.
Цифровые весы
Цифровые платформенные весы лишены недостатков механических платформенных весов, но зависят от источника питания. В свою очередь, весы с цифровой платформой позволяют использовать приложения, которые были бы вообще невозможны с весами с механической платформой.
Работа с цифровыми платформенными весамиРабота с цифровыми платформенными весами значительно снижает или полностью исключает возможность человеческой ошибки. Весы имеют высокую степень точности благодаря использованию электронных тензодатчиков, а показания весов могут отображаться на большом ЖК-экране. Бортовой интеллект может выполнять все необходимые математические функции, а данные с весов могут быть переданы в компьютер или на запоминающее устройство для хранения и дальнейшего анализа.
Управление цифровыми платформенными весами может осуществляться локально через цветной сенсорный экран или дистанционно через компьютер, подключенный к весам.
Оператору не обязательно находиться рядом с весами. У весов с цифровой платформой есть и другие важные преимущества, которые, вероятно, изменят ваше представление о весах в производственной среде.
Какие цифровые весы купить
Тип промышленных весов, используемых для определения веса, связан с максимальным весом, взвешиваемым на весах в любой момент времени. Для очень малых количеств лучше всего подходят лабораторные весы. Настольные весы будут использоваться для диапазонов до 100 фунтов. Платформенные весы подходят для грузов до 1000 фунтов, а большие напольные весы могут иметь грузоподъемность от 2500 до более чем 30 000 фунтов.
Компания Arlyn Scales использует в своих платформенных весах превосходную конструкцию. Вместо одного большого тензодатчика используются четыре тензодатчика усовершенствованной конструкции со сдвиговой балкой. По одному ставится в каждом углу шкалы. Эти тензодатчики могут иметь гораздо более низкий профиль, поскольку они не должны выдерживать боковые нагрузки.
Для еще большей производительности тензодатчики изготовлены из нержавеющей стали, а не из алюминия, который часто используется для тензодатчиков с изгибом балки. Это обеспечивает дополнительную устойчивость к перегрузкам и ударным нагрузкам.
Выходы тензодатчиков должны быть тщательно согласованы, чтобы получать одинаковые правильные показания независимо от того, где находится груз на платформе. Одним из способов достижения этого является использование платы суммирования с подстроечными резисторами, используемыми для согласования выходов. Другой метод заключается в предварительном согласовании тензодатчиков для каждой шкалы, поэтому их нужно только соединить проводами. Это позволяет избежать дополнительных деталей и ошибок, которые могут возникнуть из-за изменений в настройке триммера.
Сетевые весы
Поддержка сетевых весов с цифровой платформой открывает возможности, недоступные другим способом. Через порты RS-485 можно подключить до 10 весов на производственной площади до 4000 футов.
Весы Arlyn поддерживают уставку и до 8 твердотельных реле на весы, которые могут управлять другим производственным оборудованием на основе показаний веса. Это доказало свою ценность во многих производственных средах, таких как фармацевтика, смешивание красок и металлургия.
В более простой ситуации можно использовать порт RS-232 для подключения к ПК. Этот порт является двунаправленным, поэтому оператор может управлять весами, собирая с него данные. Бесплатное программное обеспечение, поставляемое Arlyn Scales, может собирать данные и помещать их в электронные таблицы Excel или базы данных Access.
Подключение к Интернету Эти весы также поддерживают проводной или беспроводной Ethernet, что означает, что весами можно управлять через Интернет. Это также означает, что масштабные измерения могут быть переданы на любой компьютер, от планшета до научного суперкомпьютера. Поскольку сеть здесь представляет собой всемирную паутину, весы и компьютеры могут располагаться в любом месте, где доступно подключение к Интернету.
Мы знаем, что многие наши клиенты используют свои платформенные весы в полевых условиях, где нет электропитания, поэтому мы предлагаем весы с аккумуляторным питанием и аккумуляторными блоками. Вы можете собирать данные с весов через USB-порт и карту флэш-памяти, после чего вы можете загрузить данные в большинство современных компьютеров через их USB-порты.
Индивидуальные весыНаконец, если какой-либо из стандартных вариантов не соответствует вашим строгим требованиям, вы можете попросить Arlyn Scales создать пользовательские весы, которые подходят. Узнайте о широком спектре индивидуальных решений, которым мы нашли клиентов здесь.
Преимущества и недостатки взвешивания
Выбор между цифровыми и ручными платформенными весами зависит от того, какая точность вам нужна и/или какая степень автоматизации. Возможно, вы думали о том, как ваше производство выиграет от использования весов с цифровой платформой или насколько проще станет жизнь благодаря высокой точности и устранению человеческих ошибок.
Поскольку мы работаем напрямую с заводом, мы можем предложить экономически эффективные решения. Кроме того, не забудьте спросить об отделке и материалах; Arlyn Scales предлагает несколько вариантов, включая высокую коррозионную стойкость. Если вам требуется сверхвысокая точность, спросите о SAW, новом типе технологии датчиков веса, доступной только в весах Arlyn Scales.
Весы с цифровой платформой могут быть именно тем, что нужно вашему бизнесу для увеличения производства, и в этом случае вам следует связаться с Arlyn Scales, чтобы обсудить с одним из наших представителей ваши индивидуальные потребности.
| [изображение для:15145] | [изображение для:7876] | [изображение для:4173] |
Современные весы прошли долгий путь со времен остроконечных балансиров (которые, тем не менее, до сих пор широко используются в лаборатории).
Современные цифровые весы представляют собой (или могут быть) сложные устройства для взвешивания с набором программного обеспечения для записи и обработки результатов, полученных во время взвешивания. Первые электронные весы появились в конце 19 века.60-х годов, когда способность считывать и отображать одну часть из 10 000 (например, весы с общей емкостью 1 кг с точностью до 0,1 г) были настоящим достижением. Сегодня можно отображать вес с точностью до 1 части на несколько миллионов, используя новые системы определения веса и сложную электронику.
Для общелабораторных применений широко используются два основных типа электронных систем определения веса: тензометрический/силовой тензодатчик и электромагнитная силовая система, оба из которых будут описаны далее в этой статье.
Существуют, конечно, и другие не менее действенные системы, такие как камертон, который основан на разных частотах, излучаемых камертоном или натянутой проволокой при различных нагрузках, и керамическая емкость, которая считывает разные уровни емкости между двумя пластинами, которые подгоняются вместе под нагрузкой.
Оба допустимы, оба дают полезные результаты. Все зависит от того, что вы хотите делать с этими результатами. Потратив 4000 фунтов стерлингов, вы почти наверняка получите более точные и надежные результаты, чем баланс эквивалентной мощности в 400 фунтов стерлингов. Однако это не означает, что от них будет больше пользы. По сути, разница в цене заключается в типе и степени сложности используемой технологии взвешивания и, следовательно, в уровне и надежности достижимого разрешения. Приложение обычно определяет тип необходимого баланса.
Вам нужно знать абсолютные веса или относительные значения? Вам нужен высокий уровень повторяемости? Вам нужен высокий уровень линейности? Какие еще факторы важны для вас (скорость, удобство, использование неквалифицированным оператором, сбор данных через ПК, портативность, использование в производственной среде и т.
д.)?
Большинство пользователей считают, что им нужна точность. Итак, давайте начнем с того, что развеем несколько мифов. Что такое точность? Есть ли такое на самом деле? Давайте предположим, что «точность» — это способность весов измерять массу в пределах определенного приемлемого допуска прослеживаемого международного стандарта. По этому критерию ни один баланс не является точным по своей сути. Прослеживаемый международный эталон сам по себе должен быть источником, по которому калибруются весы. И там лежит ключ. Калибровка с использованием соответствующих эталонных гирь* в постоянной среде, в том месте, где будут использоваться весы, является первым шагом к получению точных результатов, и решение о том, до какой степени следует довести этот процесс, полностью зависит от пользователя.
Основными неотъемлемыми характеристиками весов, влияющими на точность, являются разрешающая способность, воспроизводимость и линейность. Откалибруйте с 500-граммовым мешком сахара, и весы будут не очень точными, но они вполне могут иметь отличное разрешение и линейность и давать воспроизводимые результаты!
Разрешение (иногда называемое читаемостью или делением) — это количество делений, на которые разбивается общая емкость для отображения значения веса.
Повторяемость говорит сама за себя; один и тот же вес, помещенный на весы или весы, должен каждый раз давать одинаковые (или почти одинаковые) показания при стабильных условиях окружающей среды. Здесь важна фраза «достаточно близко». Что «достаточно близко» для вашей цели? Повторяемость тесно связана с разрешением и обычно указывается как плюс или минус заданное количество делений шкалы.
Линейность — это способность весов последовательно реагировать во всем диапазоне грузоподъемности. Он должен весить в пределах допустимых допусков во всех точках своей грузоподъемности, а не только в точках калибровки.
Факторы внешней среды, влияющие на производительность. Наиболее очевидными внешними факторами, влияющими на производительность, являются температура и физическая стабильность, и оба эти фактора можно преодолеть.
Большинство цифровых весов имеют внутреннюю температурную компенсацию. В весах с высоким разрешением часто желательно повторно калибровать весы всякий раз, когда температура выходит за заданные пределы. С этой целью аналитические весы часто оснащаются собственной внутренней калибровочной гирей и программой повторной калибровки.
Также полезно, если весы сами предупреждают пользователя об этих изменениях температуры, которые в противном случае могут остаться незамеченными. В любом случае электронные весы должны иметь достаточно времени для стабилизации после включения, прежде чем они будут работать правильно. Для аналитических весов это может быть несколько часов. Физическая стабильность улучшается за счет использования ветрозащитного экрана, который является стандартным для весов, показывающих до 0,1 мг (0,0001 г) или меньше, полезен для весов с 0,001 г, но имеет сомнительную ценность для весов, показывающих до 0,1 г.
Дальнейшее улучшение устойчивости может быть достигнуто за счет использования антивибрационного стола для взвешивания, который сводит на нет внешние воздействия и воздействия окружающей среды, такие как близкое движение транспорта и сквозняки.
| [изображение для:7846] |
Наиболее важными фундаментальными факторами в характеристиках весов являются их максимальная грузоподъемность и разрешение.
Для более грубых уровней разрешения тензометрические/тензометрические датчики силы обеспечат вполне адекватную работу. Как правило, они не могут достичь уровней линейности и воспроизводимости баланса электромагнитной силы, но современные разработки программного обеспечения способствовали значительному улучшению их характеристик.
Тензодатчик представляет собой алюминиевый или стальной элемент, который почти незаметно изгибается при приложении нагрузки. Этот изгиб влияет на прецизионные резисторы, установленные на ячейке, и изменения их сопротивления используются для расчета величины приложенной нагрузки.
Электромагнитная сила или восстановление силы — это название, данное системе, в которой тонкая механическая структура поддерживается в равновесии электромагнитным полем, противодействующим гравитационной силе, прилагаемой взвешиваемой массой.
Ток, необходимый для поддержания этого равновесия, обеспечивает очень точную меру самой массы. Это гораздо более точная форма измерения, и эта система чаще всего используется в лабораторных весах с более высоким уровнем разрешения.
В какой-то степени сочетание емкости и разрешения должно быть компромиссом. Было бы неплохо иметь весы емкостью 1 кг с разрешением 0,1мг, если бы бюджет выдержал, но для подавляющего большинства применений это экономически нецелесообразно! Приняв решение о наиболее подходящей комбинации, пришло время рассмотреть важность таких факторов, как воспроизводимость, линейность, портативность и т. д. Кто будет использовать весы? Где он будет использоваться? Требуются ли абсолютные значения веса или достаточно надежных сравнений?
Требуется ли регулярная калибровка? Если да, то потребуется ли печатная запись для соответствия требованиям GLP? Достаточно ли велика чаша весов для того, что вы собираетесь взвешивать? В противном случае весы не имеют приспособления для взвешивания (крюк, который позволяет подвешивать громоздкие грузы под весами для взвешивания)
Интерфейс RS-232 для анализа данных считается практически незаменимым на весах.
современные лабораторные весы.
Если весы, вероятно, потребуются для регулярного определения плотности твердых или жидких веществ, может быть целесообразно рассмотреть весы с программным обеспечением для определения плотности. Эта функция часто доступна на весах с точностью до 3 и 4 знаков после запятой и включает устройства, специально разработанные для того, чтобы пользователь мог взвешивать образцы в воздухе и в жидкости. Затем весы рассчитают плотность материала, используя закон Архимеда, и отобразят результат в г/см3. Для расчета плотности жидкости обычно поставляется стеклянный грузик известного объема, и соответствующий расчет будет выполнен программным обеспечением весов.
Расширением современных цифровых весов является так называемый баланс влажности или анализатор влажности, который включает в себя источник тепла для сушки образцов во время их взвешивания. Массу постоянно сравнивают с массой исходного образца, чтобы установить потерю массы и рассчитать исходную влажность или содержание твердых веществ в процентах.