क्या आप जानते हैं कि एक वजन सेंसर क्या है

क्या आप जानते हैं कि एक वजन सेंसर क्या है?

वजन सेंसर क्या है?
एक वजन सेंसर - जिसे कभी-कभी "बल", "वजन" या "भार" इकाई के रूप में जाना जाता है - एक सेंसर है जो उस पर कार्य करने वाले भार को एक मापने योग्य (एनालॉग या डिजिटल) आउटपुट में परिवर्तित करता है। आउटपुट लागू बल या भार के समानुपाती होता है। आगे, हम वजन सेंसर का उपयोग करने और बल माप के लिए विभिन्न प्रकार के वजन सेंसर का परिचय देंगे।
रूपांतरण स्ट्रेन गेज के भौतिक विरूपण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जिसे वजन सेंसर संरचना के साथ जोड़ा जाता है। स्ट्रेन गेज को चार स्ट्रेन गेज (पूर्ण ब्रिज), दो उपकरणों (आधा ब्रिज), या एक उपकरण (क्वार्टर ब्रिज) के साथ एक व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट से जोड़ा जाता है। आधा ब्रिज और क्वार्टर ब्रिज का उपयोग करके, ब्रिज को एक सटीक मॉनिटर का उपयोग करके पूरा किया जाता है।
शून्य या बिना भार वाले संकेतों और संवेदनशीलता पर तापमान के प्रभाव की भरपाई के लिए ब्रिज सर्किट में अतिरिक्त बॉन्डेबल प्रतिरोधक कॉन्फ़िगर करें (लागू भार के कारण आउटपुट के कारण, साथ ही ब्रिज को बिना लोड किए अप्रभावी बनाने के लिए एक और प्रतिरोधक)।

पूर्ण व्हीटस्टोन ब्रिज को सर्किट को उत्तेजित करने के लिए एक स्थिर डीसी बिजली आपूर्ति की आवश्यकता होती है। यह आमतौर पर 5VDC या 10Vdc होता है, लेकिन 1VDC से 18Vdc तक कोई भी मान हो सकता है।
जब चिपकने वाले स्ट्रेन गेज पर तनाव लागू किया जाता है, तो प्रतिरोध में परिवर्तन होता है, जिससे व्हीटस्टोन ब्रिज असंतुलित हो जाता है। यह एक आउटपुट सिग्नल प्रदान करता है जो तनाव मान के रैखिक रूप से आनुपातिक होता है। इस सिग्नल का मान उत्तेजना वोल्टेज के भी आनुपातिक होता है, आमतौर पर कुछ मिलीवोल्ट।
वजन सेंसर के लिए आउटपुट विकल्प
ये निम्न-स्तरीय मिलीवोल्ट सिग्नल विभिन्न अनुकूलित स्ट्रेन गेज उपकरणों के साथ संगत हैं। इन उपकरणों में डिजिटल डिस्प्ले, एनालॉग और डिजिटल एम्पलीफायर शामिल हैं। एक विशिष्ट एनालॉग एम्पलीफायर बाद में प्रसंस्करण के लिए उच्च स्तर के वोल्टेज (0-5VDC, 0-10VDC) या करंट (0-20mA, 4-20mA) उत्पन्न करेगा।
डिजिटल एम्पलीफायर आमतौर पर यूनिवर्सल ASCII प्रोटोकॉल या अधिक विशिष्ट उद्योग-विशिष्ट प्रोटोकॉल की एक श्रृंखला का उपयोग करके RS232, RS422, या RS485 आउटपुट प्रदान करते हैं, जैसे कि Modbus। एनालॉग और डिजिटल दोनों उपकरणों का आकार इतना कम (लघुकरण) कर दिया गया है कि वस्तुओं को वजन या बल सेंसर के शरीर के अंदर स्थापित किया जा सके।
वजन सेंसर का डिज़ाइन उस प्रकार के आउटपुट सिग्नल से अलग होता है जो वे उत्पन्न करते हैं (वायवीय, हाइड्रोलिक, या विद्युत) या उस विधि से जो वे भार या वजन का पता लगाते हैं (झुकना, कतरनी, संपीड़न, तनाव, आदि)।
अनुसंधान और औद्योगिक अनुप्रयोगों में विभिन्न उद्देश्यों को पूरा करने के लिए, वजन सेंसर कई रूप ले सकते हैं। हालांकि, आज अधिकांश डिज़ाइन सेंसिंग तत्वों के रूप में स्ट्रेन गेज का उपयोग करते हैं, जिसमें फॉयल या सेमीकंडक्टर का उपयोग किया जाता है।

फॉइल गेज वजन सेंसर डिज़ाइन विकल्पों की सबसे विस्तृत श्रृंखला प्रदान करता है, जिससे यह अक्सर सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। स्ट्रेन गेज पैटर्न तन्य, संपीड़ित और कतरनी बलों के माप प्रदान करता है।
सेमीकंडक्टर स्ट्रेन गेज में एक छोटा मोड रेंज होता है, लेकिन छोटे फायदे होते हैं और एक बड़ा स्केल फैक्टर प्रदान करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप समान दिए गए तनाव के तहत अधिक आउटपुट होता है। इन विशेषताओं के कारण, वे लघु वजन सेंसर के डिजाइन में उपयोग किए जाते हैं। साबित करें कि रिंग का उपयोग भार माप के लिए किया जाता है, कैलिब्रेटेड धातु के छल्ले का उपयोग करके, और इसकी गति को सटीक विस्थापन सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है।

शीआन वजन सेंसर का कार्य सिद्धांत
स्ट्रेन गेज उन पर कार्य करने वाले भार को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं। मापने वाला उपकरण स्वयं बीम या संरचनात्मक घटक से बंधा होता है, और जब बल लगाया जाता है, तो बीम या संरचनात्मक घटक विकृत हो जाता है। अधिकांश मामलों में, अधिकतम संवेदनशीलता और तापमान क्षतिपूर्ति प्राप्त करने के लिए चार स्ट्रेन गेज का उपयोग किया जाता है। आमतौर पर दो उपकरण खींची हुई स्थिति में होते हैं और दो संपीड़ित स्थिति में होते हैं, और क्षतिपूर्ति समायोजन के माध्यम से वायर्ड होते हैं। जब भार लगाया जाता है, तो तनाव भार के प्रतिरोध को भार के समानुपाती रूप से बदल देगा। जैसे-जैसे स्ट्रेन गेज संस्करण अपनी सटीकता में सुधार करना जारी रखते हैं, जबकि यूनिट लागत कम होती है, अन्य वजन सेंसर तेजी से अलोकप्रिय हो रहे हैं।
प्रारंभिक वजन सेंसर डिज़ाइनों ने सीधे तनाव को मापने के लिए बस स्ट्रेन गेज का उपयोग किया, जिसे तन्य या संपीड़ित बलों के अधीन होने पर धातु के घटकों में पेश किया गया था।
घुमावदार बीम डिज़ाइन झुकने वाले बलों के अधीन होने पर सेंसिंग तत्व में तनाव की निगरानी के लिए स्ट्रेन गेज का उपयोग करता है। हाल ही में, कतरनी तनाव के माप को एक अधिक प्रभावी भार निर्धारण विधि के रूप में अपनाया गया है, क्योंकि यह भार सेंसर पर लागू बल की दिशा पर कम निर्भर करता है।
अन्य प्रकार के वजन सेंसर में हाइड्रोलिक (या हाइड्रोस्टैटिक), वायवीय, पीजोइलेक्ट्रिक और कंपन तार वजन सेंसर शामिल हैं।