デジタルバスルームスケール回路-仕組み


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デジタルバスルームスケールの仕組みを理解したいと思います。以下に示すように、4つの3線式ロードセルがホイートストンブリッジに接続されていることを収集できました。ロードセルには、2つの抵抗があるように接続されているように見える3本のワイヤがあります(最初のセルR1A、R1B、2番目のセルR2A、R2Bなど)。4つのロードセルの抵抗は約1kΩでほぼ同じで、圧力がかかるとわずかに変化します。(抵抗RAとRBの両方が変化します。)PCBにはシンボルE +/-、S +/-があり、「励起」(入力電圧)と「センス」(出力電圧)を表している可能性があります。

誰かがこのことの仕組みを説明できますか?ホイートストンブリッジは分圧器として機能し、電圧差はS +とS-の間で測定されることを理解しています。ただし、このように接続された4つのロードセルでどのように機能するかわかりません。すべてのロードセルで圧力が同じになるようにスケールに完全に配置しても、電圧差は変化しません。圧力が同じでない場合、電圧差はランダムになります。何か案は??ロードセルは私が考えるよりも複雑かもしれないと思います。それとも他の何かでしょうか?

編集:PCBの写真を追加しました。

回路図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

デジタルスケールPCB


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「以下に示すように、ホイートストンブリッジに4つの3線式ロードセルが接続されていることを収集できました」と言います。これは、検査またはウェブの素材によるものです。Webからの場合は、解釈に欠陥がある可能性があるため、リンクを提供すると役立ちます。写真も私たちに役立つでしょう。
アンディ別名

抵抗素子はひずみゲージです。「a」抵抗値が変化すると、「b」抵抗が異なる方法で変化する可能性があります。
マイケルカラス

@MichaelKaras「B」要素が温度補償であるかもしれないという小さな直感があります。
アンディ別名

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@Andyakaロードセルは回路図に示されているように接続されており、PCBではっきりと見えます。また、マルチメーターでテストしました。AとBの抵抗も同じように変化します-手で強く押すと、両方とも〜3Ω増加します。写真を撮って、後でここに投稿します。
YSN

回答:


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OK、問題は解決しました。ブリッジはこのように接続されます。ロードセル内の1つの抵抗のみが可変で、もう1つは固定されています。

上記の混乱の理由 私は、異なるスケールのロードセルの抵抗を測定していました。セルはかなり似ていたので、同じだと思いました。しかし、そうではありませんでした!ユーレカ!

回路図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路


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この回答のようにロードセルがボタンクリップのようなものである場合は、electronics.stackexchange.com / a / 199470/30711のようにR?A抵抗器もアクティブになりますが、R?B要素の反対方向に移動します。どちらの場合でも図は機能します。AゲージとBゲージが実際に等しく歪むかどうかは、荷重がクリップによってどれだけ適切に支えられ、中央バーに伝達されるかによって決まります。
デイブX

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「A」抵抗は固定されていないが、伸びではなく圧縮を受けるため、ミラー抵抗変化を示すことがわかりました。これは、金属アームの単純なアーク曲げがないためですが、上腕部の特殊なリベット固定により、複雑な「S」型の曲げが生じるため、両方のセンサーを同じ側に接着することができますそのため、この曲線の凹面部分(黒色線センサー)と凸面部分(白色線センサー)の中間点に赤線接続が配置されます。結論:4本の3線トランスデューサーは、8抵抗のホイートストンブリッジを形成します。確かに8つのアクティブな要素


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PCBには2つのウィートストーンブリッジ(WSB)があり、出力は2つの赤いリード線(示差信号)です。私は現在、バススケールをハッキングしています。各コーナーセルには、bk、red、whの片持ち梁の片側に2つのSGが含まれ、PCBにつながります。

温度補償のために、2つのひずみゲージが梁の片側に取り付けられています。Wikiからの引用:

「この{温度}は一般に、入力レッグに固定抵抗を導入することで補償されます。これにより、有効供給電圧は温度とともに増加し、温度による感度の低下を補償します。固定抵抗は、温度補償を行うひずみゲージです。市販の温度補正ゲージユニットは、実際にはゲージと固定抵抗であることに注意してください。

四隅に荷重がどのように適用されるかは関係ありません。1つのコーナーに「Cクランプ」があると、重量測定値が観測されました。

2つのホイートストンブリッジ回路の回路図を図51に示します。LMV861計装アンプ仕様のロードセルアプリケーション。接続は:black-gnd; white-5V; reds-V-およびV +からLMV861 A1およびA2(+入力)。A4の0〜4V出力をA / Dに生成します。その後、出力が追加されます。

部品は注文されており、後でさらにデータを提供します。


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これは、他の答えを編集して少し改善するための方が良いかもしれません。
PeterJ

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