датчик силы двления до 3-х кг

[Универсал]

Соленоид микро JF-0826B 12B 2A
Потребляемый ток: до 2 мА
Ток, А 0.2

[olexsa]

Кухонные весы в реестре?

Так вокруг это как раз и сыр - бор. Теперь то имеется понимание (ну почти) как провдились измерения. Исовсем иные вопросы и предложения стали появляться.

Универсал писал(а): ↑Сегодня, 11:34
погрешность измерения не более 0,05%
- погрешность измерения массы или же погрешность преобразования входного сигнала?

Всё таки наверное - погрешность преобразования входного сигнала. То есть погрешность измерения массы опять же очень зависит от погрешности тензодатчиков. Что в общем то и озвучено было изначально.

[Algometr]

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.

Инженер электронщик сделал электрический привод "шаговик", который через зубчатую передачу выдвигает стержень с постоянной скоростью нарастания давления за счет обратной связи с тензодатчиком. Но, прибор получился громоздким 10х7х7 см, тяжелым 350-400 грамм, и электроника с кнопками непростая в управлении... К прибору пришлось делать специальную подставку и все это усложняет процедуру измерения и в целом непростую методику вычисления болевой чувствительности.

[rwg]

Почему-то никто не предложил вариант на основе преобразователя давления (или я его не заметил). Как вариант самоделки - взять шприц, заполнить его жидкостью и подключить к манометру. Если на поршень шприца сечением 1 см2 давить с силой 30Н, то манометр покажет давление внутри шприца 300 кПа.

[Algometr]

Почему-то никто не предложил вариант на основе преобразователя давления (или я его не заметил). Как вариант самоделки - взять шприц, заполнить его жидкостью и подключить к манометру. Если на поршень шприца сечением 1 см2 давить с силой 30Н, то манометр покажет давление внутри шприца 300 кПа.

Вариант с жидкостью пробовали... выбор пал на трансформаторное масло, как жидкость с наименьшей сжимаемостью при изменении температуры окружающей среды. Под вакуумом удалили из масла, растворенный в ней воздух, но поршень что то должно медленно и всегда с одной и той же скоростью двигать... Более того, при достижении определенного индивидуального давления, это давление должно сохраняться в течении 1 минуты. Т.е. технически, вариант с жидкостью, тоже не подошел, проще и точнее оказалась резьба с фиксацией оборотов под контролем секундомера.

[Algometr]

Вот к примеру, один из изготовителей - ООО СИЕРРА https://www.sierra-tenzo.ru/tenzodatchiki

Написал ООО СИЕРЕ, а ответила Компания ZEMIC-TENZO.RU
во вложении параметры предлагаемого ими датчика, к сожалению, в параметрах не указывается точность датчика при динамических нагрузках. Видимо, это надо проверять опытным путем.
Для конструкции нашего прибора больше подходит «S»- образный или в виде шайбы, цилиндра датчики. Вероятно, последние модификации датчиков менее точны при динамических нагрузках?

[Универсал]

Я думаю, вы зря заморачиваетесь с быстродействием тензодатчиков, оно у них хватит вам с большим гаком. Все ваши проблемы, я думаю, вызваны тупостью АЦП бытовых весов, которым быстродействие вообще не требуется. А в динамике плавание показаний вызвано несинхронностью циклов измерения с вашими циклами нагружения. Интерференция, так сказать, или биения.

[Serex]

Для точности тензодатчиков решающую роль играет усилитель тензодатчиков. Там есть 4-проводные, 6-проводные схемы. Всякие схемы компенсации температуры и стабилизации тока. Так что тензодатчик и усилитель надо в паре рассматривать.

[keysansa]

результаты при динамической нагрузке.

Динамическую нагрузку измерять датчиками, для статической нагрузке можно. Но не напрямую.

[Algometr]

Динамическую нагрузку измерять датчиками, для статической нагрузке можно. Но не напрямую.

А через что? Преобразователи, стабилизаторы ...?

[keysansa]

Динамическую нагрузку измерять датчиками, для статической нагрузке можно. Но не напрямую.

А через что? Преобразователи, стабилизаторы ...?

Обработка программой, для учета ускорения.

Отправлено спустя 52 минуты 33 секунды:
ЗЫ. Ускорение обычно измеряется пьезоэлектрическими, а не тензометрическими датчиками.

[Algometr]

Обработка программой, для учета ускорения.
ЗЫ. Ускорение обычно измеряется пьезоэлектрическими, а не тензометрическими датчиками.

Т.е., данные пьезоэлектрического датчика преобразуются в силу давления (веса)?
И есть пьезоэлектрические датчики для измерения веса (давления) в диапазоне 100-3000 грамм?

[Универсал]

Мне приходилось иметь дело с разными измерителями веса, силы. Всякие там дозаторы, конвейерные весы, автомобильные и т.п. Так вот, везде, где процесс динамический, момент считывания показаний синхронизируется с механикой. Например, взвешивание продукта на конвейере. Весь участок конвейера установлен на тензодатчиках. С предыдущей секции товар (в моём случае - мешок с плиточным клеем) по оптическим датчикам перемещается в центр взвешивающей секции, выдерживается интервал времени на успокоение колебаний, и только затем производится считывание веса.
Другой вариант - дозирование компонентов краски. Компоненты подаются в ёмкость на весах насосами с частотным преобразователем (их было аж 24), вес контролируется непрерывно, однако при приближении к заданному скорость подачи уменьшается раз в десять, с целью опять же уменьшения погрешности от вибрации и прочих дестабилизирующих факторов, и окончательно доливается компонент чуть ли не капельками. Точность такова - вес основного компонента достигал 60 кГ, а вес собственно красителя мог быть несколько десятков грамм. Причём отклонение в 5 грамм уже сказывалось на оттенке краски.
Суть именно в синхронизации механики и момента замера. Т.е. чуть нажали, выждали, измерили. Время успокоения определятся массой, габаритами, жёсткостью конструкции, как и всякой колебательной системы. Например, короткая жёсткая балка (например, камертон) имеет собственную частоту колебаний, измеряемую сотнями герц и килогерцами, а длинная, гибкая, как удочка - долями герца.

[Algometr]

Суть именно в синхронизации механики и момента замера. Т.е. чуть нажали, выждали, измерили. Время успокоения определятся массой, габаритами, жёсткостью конструкции, как и всякой колебательной системы.

Методика измерения болевой чувствительности, подразумевает медленное, с одинаковой скоростью наращивания давления до появления первых ощущений болей. Как только появилась боль (чувство давление перешло в слабую боль) прекращается наращивание давления и в течении 1 минуты сила достигнутого давления сохраняется. Как раз, при остановке наращивания давления показатели дисплея могут колебаться несколько секунд и фиксироваться, как у Вас на конвейере.
Т.е. нет необходимости иметь одинаковую кривую роста силы давления на дисплее в процессе наращивания, нужно чтобы при прекращении наращивания давления в одинаковых "точках" (например, боль появилась на 5, 17, 22, и т.д. секундах), на дисплее "устаканившиеся" величины были повторяемы (т.е. во всех 10-20-30 измерениях, например, на 6-й секунде прекращения наращивания давления на дисплее должны быть одни и те же величины (+-) 5 грамм, а не (+-) 50-70 грамм).

[Универсал]

Но вы же давите на живую субстанцию, как сила может быть постоянной? Даже пульс может внести погрешность!

[Algometr]

Но вы же давите на живую субстанцию, как сила может быть постоянной? Даже пульс может внести погрешность!

Сейчас стоит цель найти такой тензодатчик, который на жестком стенде (не на человеке) будет давать повторяемые результаты. Что значит повторяемые результаты: в 1-й серии измерений (например, 20 раз повторяем прекращение наращивания давления на 5 секунде) - и все 20 показателей на дисплее должны быть одинаковы, условно, 250 грамм (+-) 5 грамм. во 2-й серии измерений останавливаем наращивание давления на 10 секунде и также все 20 показателей должны быть одинаковы, условно, 520 грамм (+-) 5 грамм. и т.д. в следующих сериях измерений.

[Универсал]

Ещё раз хочу повторить - скорее всего, дело не в собственно датчике, а в обработке сигнала - усилитель, фильтр, АЦП, индикация. Попробуйте мультиметром измерять плывущее напряжение, увидите хаотичное мельтешение цифр. Взгляд выхватывает какие-то значения. При повторении другие значения. При том, что обычный стрелочный без проблем позволяет отслеживать динамику.

[olexsa]

повторим опять с самого начала, к сожалению, придется описательно, не охота рисовать, да и здесь более тема к топикстартеру (с плане предоставления схемы устройства, ну там как бы схематично показать, или еще как то), если хочет действительно получить помощь.
Ну во первых, так и не понятно, как же реализовано воздействие на стержень. Потому как
1.

Давление наращивается "со скоростью" +46 грамм (средняя величина) в секунду.

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.

3.

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.

4.

Во вложенном файле схема "шприца - альгометра", не хватает только секундомера (в левой руке врача, а правой он вращает винт 6)

5.

Инженер электронщик сделал электрический привод "шаговик", который через зубчатую передачу выдвигает стержень с постоянной скоростью нарастания давления за счет обратной связи с тензодатчиком.

Так какой же все таки принцип заложен в итоге? Приведите однозначно, как же проводите свои эксперименты. Предоставьте хотя бы схематично суть вашего прибора. До скольки знаков проводите измерения? И куча других вопросов. Как уже скорее всего поняли, под сомнение поставлены в первую очередь тензодатчики, которые изначально применялись, то есть кухонные бытовые весы непонятного производителя с непонятной точностью с неизвестной максимальной величиной измерений. Также есть у вас такое выражение

Точность человеческих рук достаточна для контроля пол-оборота каждую секунду.

С которым несогласен. Ловите граммы, и при этом скорость вращения контролируете совершенно субьективным методом. Необходимо или добиться каким либо иным способом повторяемости скорости наращивания усилия на пружину, или же отказаться от функции времени. Кстати, почему так важно именно 60 секунд? Почему именно 46 грамм в течении секунды?
Универсал, верно озвучил тему паузы на время проведения измерений. И скорее всего суть даже не в упокоении системы (хотя это тоже желательно), а в фиксации показаний человеком (глаз - мозг - фиксация - запись), или же вводите дальнейшее усложнение системы для автоматической записи показаний.
Если верно понял, то скорость изменения силы давления 50 г/сек. Согласитесь, погрешность снятия показаний человеком будет довольно таки большая. Потому как ошибка в одну секунду приводит к ошибке в 50 г. Или не так? Кстати, о повторяемости - при первом измерении время составило 4,5 сек, при втором - 5,5 сек. Разница - 1 сек. Даже при правильном измерении получим разницу при измерениях в 50 грамм. Что, кстати, очень даже укладывается в озвученные цифры в 70 грамм.
Итог моего повествования - тензодатчики все таки надо применить понятные, нормальные. Но не зацикливаться именно на них.

Отправлено спустя 2 минуты 36 секунд:
P.S.

в обработке сигнала - усилитель, фильтр, АЦП, индикация

и эта тема тоже не зря поднята. Уже как то просили по возможности предоставить информацию. Толку от быстродействия датчика, если системы обработки сигнала будут "тормозить".

[olexsa]

Сейчас стоит цель найти такой тензодатчик, который на жестком стенде (не на человеке) будет давать повторяемые результаты. Что значит повторяемые результаты: в 1-й серии измерений (например, 20 раз повторяем прекращение наращивания давления на 5 секунде) - и все 20 показателей на дисплее должны быть одинаковы, условно, 250 грамм (+-) 5 грамм. во 2-й серии измерений останавливаем наращивание давления на 10 секунде и также все 20 показателей должны быть одинаковы, условно, 520 грамм (+-) 5 грамм. и т.д. в следующих сериях измерений.

Для этого надо добиться однозначной повторяемости скорости перемещения. А пока это будет делаться руками человека - все это пустая затея. Может, все таки для начала добиться повторяемости показаний не по времени, а по количеству оборотов винта?

[olexsa]

Прибор сконструирован так, что каждую секунду по секундомеру вращается винт с фиксатором оборотов на пол оборота.

Еще вопрос - что бы вращать винт, скорее всего имеется что то типа рукоятки, "барашка", ручки, .... А какого диаметра? Именно та часть, которую вращает человек. И каким образом определяете, что выполнено именно половина оборота?

[VaBo]

Вам нужно давление, а вы заменяете его перемещением.
Используйте пневмоцилиндр(ик) и контролируйте давление воздуха в рабочей полости. И если со стороны рабочей полости поставить ресивер, то заданное давление будет при любом положении штока цилиндра (зависит от соотношения объемов ресивера и рабочей полости цилиндра).

[Algometr]

Так какой же все таки принцип заложен в итоге? Приведите однозначно, как же проводите свои эксперименты. Предоставьте хотя бы схематично суть вашего прибора. До скольки знаков проводите измерения? И куча других вопросов. Как уже скорее всего поняли, под сомнение поставлены в первую очередь тензодатчики, которые изначально применялись, то есть кухонные бытовые весы непонятного производителя с непонятной точностью с неизвестной максимальной величиной измерений. Также есть у вас такое выражение

Точность человеческих рук достаточна для контроля пол-оборота каждую секунду.

С которым несогласен. Ловите граммы, и при этом скорость вращения контролируете совершенно субьективным методом. Необходимо или добиться каким либо иным способом повторяемости скорости наращивания усилия на пружину, или же отказаться от функции времени. Кстати, почему так важно именно 60 секунд? Почему именно 46 грамм в течении секунды?

Во вложенном файле описание работы прибора.
Поверьте, несколько тысяч измерений с помощью полуоборотов и секундомера, нет погрешности в диапазоне 1 сек. В течении самой секунды, конечно, будет разная скорость вращения (выдвижения стержня), но после каждой фиксации (остановки) времени по секундомеру (шаг - одна секунда), например 17 сек, стержень выдвигается на 17 мм. И так на любой точке отчета во времени, секунды всегда соответствуют мм. И этому навыку легко учится любой человек с 2-й или 3-й попытки.

Отправлено спустя 3 минуты 28 секунд:

Вам нужно давление, а вы заменяете его перемещением.
Используйте пневмоцилиндр(ик) и контролируйте давление воздуха в рабочей полости. И если со стороны рабочей полости поставить ресивер, то заданное давление будет при любом положении штока цилиндра (зависит от соотношения объемов ресивера и рабочей полости цилиндра).

Так было удобно: степень перемещения переведены в условные баллы давления.
С воздухом не получилось из-за высокой зависимости объема воздуха от температуры окружающей среды.

[olexsa]

а вы заменяете его перемещением.

с пояснений топикстартера, перемещения преобразуют в давление

Отправлено спустя 12 минут 34 секунды:

Во вложенном файле описание работы прибора.

Этот файл уже видели. Это общее описание технологии проведения измерений. У Вас же случай частный. Как бы аккуратно (дабы Вас не обидеть) пытаемся подвествести к тому, что применимость критического взора на принятые Вами решения зависят только от открытости Вашего описания. А для этого нужна конкретика, а не общие фразы. Вложение, к примеру, называется "Фото схемы шприца", а фото то где? Схема, которая в нем приведена, как то не очень подходит под то, что описываете. И что же в итоге то хотите? Как все это будет работать? И есть ли что то аналогичное, но механическое?

Отправлено спустя 1 минуту 33 секунды:
Или же хотите провести калибровку механического шприца, подтвердив или опровергнув предположения при помощи стенда, в который входят в том числе и тензодатчики?

[Serex]

тенза.jpg

Вот сегодня попался в руки на ремонт тензодатчик S-образный, 50 кг.
Измеряет максимальное давление приложенное к таблетке перед разрушением. Т.е. делает динамические измерения с высокой частотой.

[Algometr]

с пояснений топикстартера, перемещения преобразуют в давление.
Этот файл уже видели. Это общее описание технологии проведения измерений. У Вас же случай частный. Как бы аккуратно (дабы Вас не обидеть) пытаемся подвествести к тому, что применимость критического взора на принятые Вами решения зависят только от открытости Вашего описания. А для этого нужна конкретика, а не общие фразы. Вложение, к примеру, называется "Фото схемы шприца", а фото то где? Схема, которая в нем приведена, как то не очень подходит под то, что описываете. И что же в итоге то хотите? Как все это будет работать? И есть ли что то аналогичное, но механическое?

Длина перемещения давящей на пружину шайбы преобразуется в условные баллы болевого порога (силы порогового давления). В начале исследования болевой чувствительности (БЧ), в его измерении, важно было не абсолютная сила давления, а факт того, что у одних людей боль возникала на минимальное давление, а у других на максимальное, т.е. у первых был низкий порог (повышенная БЧ), а у вторых высокий порог (низкая БЧ). Большинство людей оказалось со средним порогом.
Для дальнейших исследований БЧ с целью уточнения причин повышенной или пониженной БЧ, хотелось бы иметь более точные цифры болевого порога (силы давления), чем условные баллы ...

Механизм вызывания моим прибором боли, возможно, не очень простой по сравнению с прямым давлением этим же стержнем на плечо, но, думаю доступный при объяснении по схеме. В отличии от прямого давления рукой стержнем на плечо, мой прибор позволяет давить всем с одинаковой скоростью (1мм выдвижения в 1 сек) и фиксировать достигнутое пороговое давление. Тогда как прямое давление с дисплеем силы давления (зарубежные аналоги болеизмерителя) не позволяют стандартизировать силу давления и фиксировать ее...

Отправлено спустя 5 минут 50 секунд:

Или же хотите провести калибровку механического шприца, подтвердив или опровергнув предположения при помощи стенда, в который входят в том числе и тензодатчики?

Измерения на стенде преследовали две цели:
1. тарировка пружины (удалось вычислить с учетом усреднения погрешностей, что при сжатии пружины на каждые 1 мм сила давления ее упругости равна 46 грамм)
2. проверить стабильность и повторяемость работы тензодатчика

Отправлено спустя 3 минуты 47 секунд:

тенза.jpgВот сегодня попался в руки на ремонт тензодатчик S-образный, 50 кг.
Измеряет максимальное давление приложенное к таблетке перед разрушением. Т.е. делает динамические измерения с высокой частотой.

Такой тензодатчик (меньших габаритов, рассчитанный на 3000 грамм давления) или в виде шайбы (цилиндра) конструктивно удобнее расположить в моем приборе...