वज़न/तनाव सेंसर की आंतरिक संरचना और कार्य सिद्धांत

वजन/तनाव सेंसर की आंतरिक संरचना और कार्य सिद्धांत

वजन सेंसर बल मापने के लिए प्रयोग किया जाने वाला एक उपकरण है। जब यह बाहरी बल के अधीन होता है, तो यह अपने आउटपुट पर एक विद्युत संकेत उत्पन्न करता है।तनाव गेज वजन सेंसर वजन मापने के लिए इस्तेमाल किया सबसे आम प्रकार में से एक हैइस लेख में वजन सेंसरों के कार्य सिद्धांत और उनके विभिन्न विनिर्देशों का परिचय दिया जाएगा।

**वजन सेंसर क्या है? **

एक वजन सेंसर एक प्रकार का बल ट्रांसड्यूसर है। एक सेंसर एक ऐसा उपकरण है जो ऊर्जा के एक रूप को एक पठनीय विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है। विशेष रूप से, यह एक प्रकार का बल ट्रांसड्यूसर है।एक वजन सेंसर बल को वोल्टेज में परिवर्तित करता है जिसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण द्वारा पढ़ा जा सकता हैदैनिक जीवन में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला वजन सेंसर तनाव गेज प्रकार है, जो वजन मापने वाले लगभग सभी उपकरणों में मौजूद है।

**वजन सेंसर कैसे काम करता है?**

एक वजन सेंसर में एक बहुत ही पतली प्रतिरोधक सामग्री होती है जो एक लचीले सब्सट्रेट से जुड़ी होती है। जब एक बाहरी बल वजन सेंसर के शरीर पर कार्य करता है, तो लचीला सब्सट्रेट विकृत हो जाता है,प्रतिरोधक सामग्री को भी विकृत करने के लिए मजबूर करनाजैसे-जैसे प्रतिरोधक निशानों के आयाम बदलते हैं, उनके विद्युत प्रतिरोध भी बदलते हैं।

हालांकि, प्रतिरोध में परिवर्तन सामग्री के मूल कुल प्रतिरोध की तुलना में बहुत छोटा है, आमतौर पर 1 के क्रम मेंः100इस प्रकार पूर्ण प्रतिरोध को सीधे मापना बहुत कठिन हो जाता है। इसलिए, लचीले सब्सट्रेट पर प्रतिरोधक सामग्री को एक सर्किट संरचना में व्यवस्थित किया जाता है जिसे व्हीटस्टोन ब्रिज कहा जाता है।व्हीटस्टोन ब्रिज (अपने प्रमोटर के नाम पर), चार्ल्स व्हीटस्टोन) प्रतिरोधों की हीरे के आकार की व्यवस्था है, प्रत्येक पक्ष पर एक प्रतिरोध के साथ, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया हैः

एक उत्तेजना वोल्टेज हीरे के आकार के विपरीत कोनों की एक जोड़ी के माध्यम से लागू किया जाता है, और आउटपुट वोल्टेज सिग्नल दूसरी जोड़ी से पढ़ा जा सकता है। आम तौर पर जब कोई बाहरी बल लागू नहीं किया जाता है,सभी प्रतिरोधकों का एक ही मूल्य है. Wheatstone पुल का प्रत्येक "पैर" एक प्रतिरोधक वोल्टेज विभाजक के रूप में कार्य करता है। चूंकि सभी प्रतिरोध समान हैं, इसलिए प्रत्येक पैर से आउटपुट वोल्टेज भी समान है, जिसका अर्थ है कि अंतर आउटपुट 0V है,के रूप में आउटपुट अंक प्रत्येक विभाजक के मध्य बिंदु पर हैंजब बाहरी बल लगाया जाता है, तो प्रतिरोध में से एक का प्रतिरोध बदल जाता है, जिससे उस पैर में वोल्टेज बदल जाता है।

**वजन सेंसर का उपयोग कैसे करें?**

वजन सेंसर का आउटपुट वोल्टेज बहुत छोटा होता है और उच्च प्रतिबाधा स्रोत (यानी प्रतिरोधक विभाजक) से आता है। इसलिए वोल्टेज को सटीक रूप से पढ़ने के लिए,सिग्नल कंडीशनिंग आवश्यक हैसिग्नल कंडीशनिंग सर्किट में डिवाइडर्स को लोड करने से बचने के लिए एक उच्च इनपुट प्रतिबाधा होनी चाहिए।एक उच्च आम-मोड अस्वीकृति अनुपात क्योंकि प्रत्येक पैर पर पूर्ण वोल्टेज उत्तेजना वोल्टेज का आधा हैइसके लिए उपरोक्त सभी मानदंडों को पूरा करने वाले एक इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर का उपयोग करना आवश्यक है।नीचे दी गई आकृति में 100 के लाभ के साथ एक AD620 इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर का उपयोग करते हुए एक उदाहरण सर्किट दिखाया गया है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक 1mV इनपुट वोल्टेज के लिए, आउटपुट 100mV होगा। उदाहरण के लिए, यदि पुल का पूर्ण पैमाने पर आउटपुट ± 25mV है, तो एम्पलीफायर का आउटपुट ± 2.5V होगा।

**डिजिटल वेजिंग सेंसर**

एनालॉग वेजिंग सेंसर के उपयोग से जुड़ी तकनीकी चुनौतियों को दूर करने के लिए, यूएआरटी और आरएस485 जैसे इंटरफेस वाले डिजिटल वेजिंग सेंसर का चयन किया जा सकता है।ये सेंसर मानक MODBUS-RTU संचार प्रोटोकॉल का समर्थन करते हैं, पीएलसी, कंप्यूटर, डिस्प्ले मॉड्यूल और वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन यूनिट जैसे उपकरणों से आसान कनेक्शन की अनुमति देता है।