Уважаемые форумчане! Прошу помочь разобраться в следующем вопросе:

Почему тензодатчики соединяют параллельно? (не с точки зрения экономии проводов, а с точки зрения получения результирующего сигнала).

Заранее благодарен.

Вообще-то, есть специальные коробки для группового соединения тензодатчиков. В них предусматривается схема балансировки для уменьшения погрешности измерений. Если эта самая погрешность малозначима, подключают тупо в параллель.
Характеристика измерительного моста линеаризована конструктивно. Поэтому и нет необходимости мастырить какие-то сложные схемы и алгоритмы.

Допустим у нас есть некая емкость, подвешенная на три тензодатчика. Допустим, измеряем вес сыпучего материала, и он в емкости распределяется неравномерно. Например, засыпали 100 кг песка, на одном тензодатчике будет усилие больше, на втором меньше и на третьем еще меньше. См. рис. Пусть вес распределиться по датчикам следующим образом:
на первом 80 кг
на втором 15 кг
на третьем 5 кг



Тогда, соединив выходы тензодатчиков параллельно, как складывается выходной сигнал?

100 кг (80+15+5)

Так он будет складываться, если обрабатывать каждый датчик индивидуально. При параллельном соединении в группу получим некий усредненный сигнал, в соответствии с чем и калибруется группа.

в этом как раз и весь вопрос, что за усредненный сигнал, как он получается

На форуме давно (года два назад) уже была подобная тема и она очень активно обсуждалась. Тогда был живой пример с весами, когда один и тот-же объем загруженной продукции выдавал разные показания на весах.
На сколько помню конструкция бункера делается таким образом, чтобы обеспечить равномерную нагрузку на датчики (используется коническая емкость).

О параллельном соединении тензодатчиков.
Весоизмерительная техника
Проектирование применения 4
Тензодатчики SIWAREX WL200
http://cache.automation.siemens.com/dnl/TU...EX_WL200_RU.pdf
Балансировочная коробка для 4 тензодатчиков
http://unives.ru/balansirovochnaya_korobka_dlya_4_te

При знании закон Ома и правила суммирования паралельно соединенных сопротивлений, задача легко решается.
Даю подсказку: приращение (убывание) сопротивления при наложении нагрузки идет в противоположных плечах . Если R1, R4 увеличиваються (например), то R2, R3 уменьшаються. Изменение сопротивления для всех четырех тензорезисторов одинаково. Возьмите для упрощения расчетов напряжение питания моста 10В, РКП тензодатчика 1мВ/В и сопротивление плеча 100 Ом. Удачи.


Рисунок 6-2 инструкции Siemens дает вернуюю информацию о включении регулировочных сопротивлений. А вот с коробочкой от Юнивес надо разобраться

Понял. Это скорее штучка для мазохистов. В принципе работает, но толку никакого. Регулировка идет путем изменения напряжения питания тензодатчика: R3 между парами датчиков, а за тем R1, R2 между датчиками пары.

Да, коробочка - для эквилибристов. Привёл просто как пример. В весах, которые мне доводилось ремонтировать и калибровать (ну не удавалось заставить гастарбайтеров складывать груз на платформу нежно, сколько балок запороли, ироды!), было сделано без изысков - потенциометры стояли в питании каждого из мостов, в реостатном включении, не приходилось извращаться со взаимовлиянием регулировок - каждый датчик настраивался сам по себе, затем - общая калибровка. Потом приятно глянуть - ходишь по платформе из угла в угол, а вес - стоит, как у молодого!
А закон Ома - это да, в данном случае универсальное решение для получения ответов на любые вопросы. Особенно, если есть даташиты на датчики.

Кое что забыли.
"Дайте мне рычаг и я сдвину землю" вроде так звучало.
Суммарная нагрузка на датчики, очень сильно зависит от геометрии их расположения. для трёх датчиков нужен идеальный равносторонний треугольник, тогда и смесительная (балансировочная) коробка не нужна, если датчики нормальные. Четыре не использовал, но там наверно квадрат нужен.

Расположение датчиков роли не играет. Платформа с четырьмя датчиками была прямоугольная, а не квадратная. На автомобильных весах датчики тоже расположены по прямоугольнику, более того, они состоят из нескольких платформ, под каждую ось автомобиля, и позволяют вычислять как полный вес, так и по осям. И коробочка нужна вовсе не для подстройки под расположение датчиков, а для компенсации разброса их параметров и разброса параметров силовых балок. Зачем идеальные треугольники-квадраты, если груз может находиться в произвольном месте платформы, и вес от этого не зависит? Нагрузка на датчики в любом случае разная, главное - правильное суммирование их сигналов.

Про четыре не знаю, только один раз на конвеерных весах сталкивался.
а вот с тремя приколы наблюдал, при нефеншуйном их расположении, возможны ситуации, когда один из датчиков, может оказаться перегруженным, а за его диапазоном, линейность никто не гарантирует. А увеличение запаса прочности обычно плохо сказывается на точности взвешивания.
Есть ещё мелкие токости когда датчики, немного врут, например параллелограм немного под наклоном, или присутствует боковые усилия (хотя датчики этого типа к ним вроде равнодушны)

Современные датчики обычно довольно высокого качества. как правило подгонки друг под друга не требуют, если конечно с конструкцией весов не накосячили. Мы не раз покупали бункеры одного известного производителя, Асучивали их сами. По периметру бункера обычно была полка, очень удобно туда гирю для проверки ложить, и одну и во всяких комбинациях. Нормально, без всяких дополнительных сопротивлений.

бункера были на 4 х датчиках
брутто пустого бункера 3,5 тонны, что давало 3 mV при питании ячеек 5 VDC.
Сейчас калибровочных грузов нет, бункера переделаны на три датчика,
хотелось бы по напряжению определить массу. Налипание определить.
такая формула имеется
масса =количество датчиков Х верхний диапазон Х измеренное напряжение / 10 mV

10 mV = 2mV на 1V Х напряжение питания ячеек V

Имеется скриншот, на нем напряжение 3,0 mV и масса минус 5 кг. - пустой бункер

если в формулу подставляю данные для 4 ячеек, то получаю плюс 5 кг.
Еслии же данные на три датчика, то ничего не бъется с реальностью

Без калибровочных грузов никак.

Если считать зависимость линейной -
Замеряете милливольты пустого бункера ( Uo)
Кладете 2 мешка по 50 кг (например муки) замеряете милливольты (U1)

Вычисляете k ( кг / мВ ). k= 100 [кг] / (U1-U0) [мВ]

мне не калибровать, мне формула нужна, приведенная ,
по всей видимости, не верная.


у меня имеется напряжение при пустом бункере, масса самого бункера,но
при 4 весовых ячеек. сейчас три
зависимость выходного напряжения от нагрузки линейна. были бы грузы,-откалибровался. а так по миливольтам расчетным и замерянным измеряемое опосредованно сравнить хотел

спрошу по другому,
вот видео, калибровка без грузов

по какой формуле сиварекс расчитывает измеренную массу?
по приращению напряжения от какой то нулевой точки. у меня 3 тонны и 3mV при 5 вольт питания и это ноль кг.
как учитывается количество ячеек ведь среднее напряжение берется?
все настройки мне доступны через дисплей

Без калибровочного груза надо пересчитывать по паспортным данным тензодатчика .

Для тензодатчика необходимо знать чему равен рабочий коэффициент передачи [mV/V]
Из этого коэффициента узнаете выходной сигнал тензодатчика [mV]
при 100% нагрузке датчика.
Далее это значение привязать к номиналу датчика 300, 600 [Ньютон]
Затем пересчитать из Ньютонов в килограммы через g = 9,81.
Отсечь вес тары, тара обычно в районе 25% от номинала.
И вычислить нагрузку.
...

Короче берете два мешка по 50 кг ...

мне все понятно, но код контроллера не кладет мешки, он на основе миливольтов высчитывает
по формуле
и если юстировку производили при пустом и чистом бункере, то в случае облипания и приведения в ноль весы замеряют практически линейно точно, до заданной максимальной массы

Y = kX - Xo

Y - Вес
X - мВ
Xo - Тара

смутно, смутно, представляю как почитать.
мииливольты я и так вижу. массу, как получить.
загадочный коэффициент "k" чему равен.

и еще вопрос по приведенной погрешности, что брать за действительную массу,
максимальный диапазон измерения заданный в настройках модуля весов или сумму максимальных диапазонов измерения каждой ячейки?

Коробки сумматоры обычно используют конфигурацию из четырех весовых ячеек. Для каждой весовой ячейки в сумматоре есть прецизионный подстроечный резистор которым можно подогнать крутизну наклона индивидуальной характеристики весовой ячейки. При отсутствии одного из датчиков сбивается первоначальный баланс характеристик и вероятно повторная калибровка решит вопрос показаний.

Я всегда задумывался почему бы не использовать индивидуальные измерительные каналы для каждой весовой ячейки. Но когда была возможность экспериментировать у меня отсутствовало такое оборудование. В Вашем случае можно попробовать подобные измерительные модули

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

у меня siwarex, софт позволяет количество ячеек указывать
как бы по напряжению спокойно масса определяется, но по одному датчику. если более одного, берется среднее. но расчетное далёко от напряжений
которые видим

Господа, помогите с автомобильными весами. Есть весы на 8-и тензодатчиках, показания на приборе не постоянные (скачут).
Отключил от балансировочной коробки все датчики и по одному начал подключать к коробке у трех из восьми датчиков показания стабильны и не скачут, а у пяти датчиков показания плавают на контроллере, контроллер Тензо-М ТВ-003.
Думаю что эти самые пять датчиков не исправны.

Как вариант
Купить один новый тензодатчик.
Перекалибровать и работать на 4.
Если не получается, то заменить 5 тензодатчиков.

Можно по подробней как это сделать, один датчик уже поменяли, в тех. поддержке Тензо-М посоветовали проверить проводку и заземление. Но, мне не очень верится что вся наша проблема из-за проводки.

Добрый день, корректна ли будет проверка датчиков через контроллер по коду АЦП. Если я подключу отдельно каждый датчик и определять по коду его работа способность.