датчик силы двления до 3-х кг

[Algometr]

Для медицинского прибора необходим датчик силы давления до 3-х кг.
Пробовали балочный и кнопочный (цилиндр). При медленном наращивании (с постоянной скоростью) давления на датчик, значения (вес на дисплее) повторяются нестабильно. Т.е. при наращивании давления в течении 60 секунд с одинаковой скоростью (каждую секунду к весу прибавляется 46 грамм) в одних и тех же точках, например, на 5, 15, 25, 35 секундах, в нескольких измерениях показатели неодинаковы. Попались некачественные датчики или датчики давления рассчитаны на статичную, но не на динамическую нагрузку?

Отправлено спустя 35 минут 40 секунд:
Какая разновидность датчиков силы давления (S-образная, балочная, шайба, цилиндр и т.д.) дают повторяемость результатов при динамической нагрузке?

[Михайло]

Возможно отклонения в пределах погрешности. То, что вы видите граммы или доли грамм - это не значит, что вы их измеряете. Ну и вопрос к точности воспроизведения давления.

[Algometr]

Возможно отклонения в пределах погрешности. То, что вы видите граммы или доли грамм - это не значит, что вы их измеряете. Ну и вопрос к точности воспроизведения давления.

1. Для датчика (рассчитанного на 5 кг) размах показателей при повторных измерениях до 70 грамм при динамической нагрузке большая погрешность?
2. Есть ли тип датчика (s-образный, шайба, цилиндр), рассчитанного на нагрузку до 5 кг, с погрешностью до 1-5 гр при динамической нагрузке?
3. "То, что вы видите граммы или доли грамм - это не значит, что вы их измеряете" Что Вы имеете ввиду, если это не измерение?

[Михайло]

У вас есть все данные про датчик и измеритель, почитайте-посчитайте.

[Algometr]

Спасибо за диалог!
Я врач, для меня сложно вникать в расчеты, связанные с датчиком.
Возможно кто-то из форумчан имеет опыт работы с минидатчиками (3-5 кг) при динамической нагрузке, подскажет или поможет подобрать необходимый датчик.
Правильнее покупать и экспериментировать с теми датчиками, которые на опыте показали повторяемость результатов при динамической нагрузке (теоретических сведений о таких датчиках и свойствах в интернете не нашел ).

[olexsa]

мне кажется, что Вам, Algometr, необходимо предоставить поболе информации. Самое первое, что за прибор? В связи с чем связана необходимость применения датчика силы именно такого значения? Какие именно датчики применяли? Не тип (балочный, цилиндр), а марку.

[+]

Это же как в медицине - чем больше больной расскажет о симптомах, тем больше вероятность правильного диагноза

[Algometr]

мне кажется, что Вам, Algometr, необходимо предоставить поболе информации. Самое первое, что за прибор? В связи с чем связана необходимость применения датчика силы именно такого значения? Какие именно датчики применяли? Не тип (балочный, цилиндр), а марку.

[+]

Это же как в медицине - чем больше больной расскажет о симптомах, тем больше вероятность правильного диагноза

Прибор для измерения болевой чувствительности человека. Закругленный мет.стержень диаметром 4 мм давит на плечо до появления чувства боли. Давление наращивается "со скоростью" +46 грамм (средняя величина) в секунду. Достигнутое давление (порог боли) должно удерживаться в течении 1 минуты. Чтобы вызвать слабую/пороговую боль достаточно от 100 до 3000 грамм.
Использовался балочный датчик от кухонных весов (до 5 кг) и кнопочный (цилиндр) марки уточню.

[olexsa]

Интересно (без сарказма). А по поводу уточнения марок - это не только вопрос к датчикам, но и по прибору, к которому они подключаются.

[Algometr]

Интересно (без сарказма). А по поводу уточнения марок - это не только вопрос к датчикам, но и по прибору, к которому они подключаются.

Прибор и метод измерения болевой чувствительности - собственное изобретение. Действующий прибор механический, показал свою информативность. Сила давление измеряется в баллах (степень сжатия пружины в мм, пружины передающей давление на стержень). Теперь между стержнем и пружиной необходимо поставить датчик, чтобы измерять силу давления стержня на плечо в граммах/ньютонах.

[olexsa]

Вопрос про прибор не зря. Выше написали про пределы усилия для боли. Получается максимум 3000 грамм. То есть прибор должен иметь шкалу не более 5, ну 6 кг. А какая шкала в Вашем приборе? Если, к примеру, 100 кг, то о какой точности можно говорить. Хоть какой датчик присоединяйте.

[Algometr]

Вопрос про прибор не зря. Выше написали про пределы усилия для боли. Получается максимум 3000 грамм. То есть прибор должен иметь шкалу не более 5, ну 6 кг. А какая шкала в Вашем приборе?

Вы сами ответили на Ваш вопрос: "шкала на приборе будет до 3000 грамм"

[olexsa]

Спасибо за диалог!

Кто как может, пытается оказать помощь. Но для этого необходимо понимание процессов. И совсем не факт, что проблема именно в плохой повторяемости результатов измерений. Вполне возможно, что само по себе проведение экспериментов не совсем корректно. Что ведет к неверной интерпретации результатов.

1.

При медленном наращивании (с постоянной скоростью) давления на датчик, значения (вес на дисплее) повторяются нестабильно.

Почему имеется уверенность, что при повторения в каждый период времени приложенное усилие одно о тоже? Чем его контролировали?

2.

в одних и тех же точках, например, на 5, 15, 25, 35 секундах, в нескольких измерениях показатели неодинаковы.

Насколько неодинаковы? И вообще, в статике система проверена?

3.

(каждую секунду к весу прибавляется 46 грамм)

Чем то измеряли, что скорость приращения именно такая?

4.

Использовался балочный датчик от кухонных весов (до 5 кг)

Есть ли тип датчика (s-образный, шайба, цилиндр), рассчитанного на нагрузку до 5 кг, с погрешностью до 1-5 гр п

От кухонных весов хотите получить точность в 0,02 - 0,1% ? ( (5/5000)*100% = 0,1%).

5.

марки уточню

?????

Ну и так далее ... По сути вопросов много. И, повторюсь, совсем не факт, что проблема именно в датчике.

Отправлено спустя 4 минуты 28 секунд:

Для датчика (рассчитанного на 5 кг) размах показателей при повторных измерениях до 70 грамм при динамической нагрузке большая погрешность?

Это зависит от датчика. Его метрологических характеристик. И что бы подсказать по ним, необходимо понимание, какой же датчик использовали - производитель, марка. Вопрос уже был задан, ответ не получен.

[Serex]

Для этих целей используются тензодатчики.
У них есть самые разные конструктивы, что-то найдется для вашей техники.
К датчику нужен усилитель тензодатчика.
Ну а дальше дело вкуса, как отображать электрический сигнал.
Повторяемость высокая, используются в 90% всех весов.

Ну и как уже написали - неудовлетворительные результаты измерений не говорят о неисправности датчика. Много вариантов может быть.

[Algometr]

1. Почему имеется уверенность, что при повторения в каждый период времени приложенное усилие одно о тоже? Чем его контролировали?
2. Насколько неодинаковы? И вообще, в статике система проверена?
3. Чем то измеряли, что скорость приращения именно такая?
4. От кухонных весов хотите получить точность в 0,02 - 0,1% ? ( (5/5000)*100% = 0,1%).

1,2. Прибор сконструирован так, что каждую секунду по секундомеру вращается винт с фиксатором оборотов на пол оборота. Точность человеческих рук достаточна для контроля пол-оборота каждую секунду. Каждые пол-оборота винт перемещается на 1 мм и давит на пружину, которая передает это давление на стержень. Повторяемость степени сжимания пружины на любом отрезке времени - 100%. Если я правильно понял вопрос, именно на статике (прибор жестко фиксирован, центрирован над весами, на ровной поверхности выставленной уровнем) весы показывали результаты с размахом 70 гр.
3. Средняя (не постоянная из-за погрешности) величина высчитана из данных 7 серий по 25 измерений (от 5 мм до 45 мм) дали величину 46 грамм (на каждые пол-оборота и 1 мм выдвижения стержня).
4. Размах показателей 70 грамм в диапазоне 3000 гр это 70/3000*100=2,3% .... надо хотя бы 1%, если не 0,1%... Возможно Вы правы, где то в методике моих измерений есть "дефект", который я не вижу.
От специалистов, кто сталкивался с минитензодатчиками, я надеялся услышать, что определенный вид тензодатчиков (S-образный, шайба, целиндр, балочный и т.д.) дает более точные (повторяемые) результаты при динамической нагрузке. Тогда я бы целенаправленно пробовал именно этот вид датчиков, представил бы результаты и марки датчиков. Сейчас, к сожалению, на использованных датчиках маркировки нет, упаковка утеряна...
Алиэкспресс и другие предлагают большое разнообразие датчиков, но в характеристиках датчиков нет указания на точность при динамической нагрузке ... пробовать на авось не самый рациональный путь для меня, как неспециалиста в электронике ведь еще надо подбирать дисплей/индикатор к датчику....

Отправлено спустя 52 минуты 51 секунду:

Насколько неодинаковы? И вообще, в статике система проверена?

В статике проверял, грузы различной массы от самых легких (5-10 грамм) до самых тяжелых (до 3000 гр) на весах давали повторяемые результаты плюс минус 1-5 грамм.

[olexsa]

Использовался балочный датчик от кухонных весов (до 5 кг

Алиэкспресс и другие предлагают большое разнообразие датчиков,

Имеется предположение, что используете дешевые датчики, которые скорее всего сами по себе имеют большой разброс и нестабильность метрологических характеристик. Со временем, с более подробным описанием все больше и больше проясняется процесс измерения.
Немного о точности тензодатчиков от бытовых весов. Имел как то случай "побеседовать" с представителями REDMOND, как раз о точности измерения кухонных весов. Точность измерений и повторяемость вообще не гарантирована. В инструкции написано, что измерения с точностью до 1 грамма. Но это лишь констатация того факта, что на табло масса отображается с точностью до 1 грамма. А не измерено с точностью плюс/минус 1 грамм. Ну это так, к слову. К сожалению, переписку удалил.

Прибор сконструирован так, что каждую секунду по секундомеру вращается винт с фиксатором оборотов на пол оборота. Точность человеческих рук достаточна для контроля пол-оборота каждую секунду.

Появился вопрос - правильно ли понял, что перемещение винта происходит вручную?
И имеется предложение - использовать тензодатчики, включенный в Реестр средств измерений.
Причин для этого несколько.
1. Будете уверены в датчиках. И погрешность измерений будет известна. Да, она в статике. Но поэтому поводу вполне можно пообщаться с техподдержкой изготовителя. Не исключено, что смогут что то подсказать из своего ассортимента наиболее подходящее.
2. Если верно понимаю, то медицинский прибор также должен будет проходить процедуру включения в Госреестр средств измерений. Не знаю, как по законам РК, но по РФ - должен. И тензодатчики как раз должны в реестре тоже присутствовать.
Вот к примеру, один из изготовителей - ООО СИЕРРА https://www.sierra-tenzo.ru/tenzodatchiki
Ссылка на Госреестр. https://fgis.gost.ru/fundmetrology/regi ... ems/891879
В РК также имеется аналогичный реестр. Но искать не стал. Просто знаю, что есть.

А можно фото конструкции? В частности индикатора. Ну это на Ваше усмотрение.

[Algometr]

Появился вопрос - правильно ли понял, что перемещение винта происходит вручную?
А можно фото конструкции? В частности индикатора. Ну это на Ваше усмотрение.

Да, вручную. Фото вышлю позже.
Вероятно весовые датчики рассчитаны на статические нагрузки, а при динамической нагрузке их упругость начинает давать погрешности...

Большое спасибо за ценную информацию!

[Универсал]

Преобразователь сигналов тензодатчиков ELHART EWM-D2-RS
Ключевые особенности EWM-D2-RS:
интерфейс связи RS-485, протокол Modbus RTU;
обработка данных со скоростью до 470 выборок в секунду;
погрешность измерения не более 0,05%
В наличии
Товар есть в наличии на нашем складе.
Цена с НДС:
12 800
............
https://totalkip.ru/news/EWM-D2-RS

[olexsa]

Преобразователь сигналов тензодатчиков ELHART EWM-D2-RS

Включен в Реестре СИ?

погрешность измерения не более 0,05%

- погрешность измерения массы или же погрешность преобразования входного сигнала?

Отправлено спустя 1 минуту 32 секунды:
Ксати, по этому поводу вопрос к Algometr - А как в приборе организовано преобразование сигнала от тензодатчика?

[Algometr]

Ксати, по этому поводу вопрос к Algometr - А как в приборе организовано преобразование сигнала от тензодатчика?

Для прибора был собран стенд с жесткой фиксацией, минимизирующей погрешности, стержень давил в центр кухонных весов, которые также жестко фиксированы к стенду. Показания снимались с дисплея этих же весов.
Во вложенном файле схема "шприца - альгометра", не хватает только секундомера (в левой руке врача, а правой он вращает винт 6)

[olexsa]

А зачем всё это? С одной стороны - интересно как бы с технической точки зрения. Но опять же - написали, что медик. То есть это как то связано с медициной. А как? Зачем?

[Algometr]

А зачем всё это? С одной стороны - интересно как бы с технической точки зрения. Но опять же - написали, что медик. То есть это как то связано с медициной. А как? Зачем?

90% болезней протекает с болью. При такой болезни, как острый аппендицит (и многих других острых заболеваниях), боль - главный симптом, определяющий диагноз. Из-за того, что болевая чувствительность у людей разная (у одних резко повышенная, у других резко пониженная) происходят диагностические ошибки. Первые имеют риск перенести напрасную операцию, потому что у них может сильно болеть простой спазм без какого либо воспаления. А вторые, наоборот, имеют риск поздней диагностики, т.е. даже тогда, когда аппендицит лопнул, они мало чувствуют боль.
До сих пор в медицине нет метода/прибора для определения болевой чувствительности, поэтому диагностические ошибки нередки.
Данный прибор позволяет определить бол.чувствительность.

[leon78]

Может быть, подойдёт электромагнитный привод - электромагнит с подвижным сердечником, на который подается возрастающее напряжение, и он увеличивает силу нажатия? Силу нажатия можно откалибровать в зависимости от подаваемого напряжения.

Я электромагнитные приводы ни разу не использовал, поэтому это только предположение.
Для примера:
https://aliexpress.ru/item/32951912331. ... 4c00PwRnJv

[olexsa]

мысль хорошая. Тоже как бы об этом размышлял ( и зачем вот только оно мне надо? над чужими проблемами думать? Да еще которые потом и запатентуют идею ). Этим можно избавиться от такого непредсказуемого фактора, как человек. И получить лучшую стабильность и повторяемость. Но нужно подбирать привод. Указанный

Для примера:
https://aliexpress.ru/item/32951912331. ... 4c00PwRnJv

скорее всего не очень подойдет. В промежуточном положении будет греться. Нормальное состояние подобных электромагнитов - полностью втянут.

[Универсал]

Греется он независимо от положения якоря, он постоянного тока, и сопротивление обмотки чисто омическое. Но и работать не будет. Это не привод, а обычный соленоид, сила втягивания якоря сильно зависит от его положения. Преодолев силу сопротивления, он втянется до конца. Короче, как обычное реле постоянного тока.

Отправлено спустя 2 минуты 56 секунд:

Включен в Реестре СИ?

Это зачем? ТС этого не просил. Кухонные весы в реестре?

[leon78]

https://www.chipdip.ru/product0/8008962522

Линейный соленоид - это электромагнитное устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическое толкающее или тянущее усилие или движение
...
Сила этого магнитного поля может быть увеличена или уменьшена либо путем управления количеством тока, протекающего через катушку, либо путем изменения количества витков или петель, которые имеет катушка.