Kako radi digitalni moment ključ: od senzora do displeja

Digitalni moment ključ elektronski meri primenjen obrtni moment i prikazuje rezultat na ekranu. U uobičajenom dizajnu zasnovanom na naprezanju, opterećenje ključa uzrokuje malu elastičnu deformaciju u senzorskom elementu. Mjerač naprezanja reagira na tu deformaciju, proizvodeći električni signal koji elektronika kondicionira, digitalizira i pretvara u očitavanje momenta. Prikaz je završna faza ovog procesa mjerenja. Njegova ciljna postavka, čitanje uživo i zadržani vrh mogu opisati različite stvari, tako da razumijevanje odakle dolazi svaka vrijednost pomaže da se objasni šta alat zapravo pokazuje.

Kako primijenjeni obrtni moment proizvodi signal senzora

Elastična deformacija unutar alata

Primjena sile na ručku stvara obrtni moment oko ose pričvršćivača. Unutar ključa to opterećenje također proizvodi malu deformaciju u strukturi koja ga nosi. Senzorni element je dizajniran da reaguje predvidljivo unutar svog radnog opsega, omogućavajući instrumentu da poveže svoj odgovor sa primenjenim obrtnim momentom.

Ovo je elastična deformacija: element ima tendenciju da se vrati u prvobitni oblik kada se opterećenje ukloni. To ne znači da se ključ mora vidljivo savijati. Pokret potreban za mjerenje može biti premali da bi se vidio.

Mehanički raspored varira između dizajna. Senzor može reagirati na savijanje ili torzijsko naprezanje, ovisno o tome kako alat nosi i osjeća opterećenje. Osjetni element i položaj mjerača prate taj mehanički dizajn.

Kako mjerač naprezanja otkriva tu deformaciju

Vezani mjerač naprezanja mijenja električni otpor kako se površina ispod njega rasteže ili sabija. Raspoređivanje mjerača u mosnom krugu omogućava mjernoj elektronici da detektuje male promjene otpora kao razliku napona.

Izlaz mosta se mijenja s opterećenjem senzorskog elementa. Mjerenjem tog odgovora, elektronika može pratiti moment koji se primjenjuje. Sam mjerač ne treba pokazivač ili vidljivo kretanje da bi označio promjenu.

U ovom trenutku, alat ima električni odgovor na opterećenje. Još uvijek nema gotov broj izražen u N·m.

Kako elektronika pretvara signal u digitalne podatke

Bridž ekscitacija, pojačanje i filtriranje

Senzoru zasnovanom na mostu potrebna je električna pobuda kako bi promjene otpora mogle proizvesti mjerljiv izlaz. Rezultirajući signal tada mora biti prikladan za sljedeću fazu mjernog sistema.

Pojačavanje dovodi mali signal u koristan opseg za mjerenje. Filtriranje pomaže u kontroli neželjenih komponenti signala, kao što je električni šum, koji mogu ometati rezultat. Zajedno sa pobudom, ove funkcije pripremaju izlaz senzora za konverziju.

Ovo su funkcionalne faze, a ne nužno odvojene komponente na ploči. Neki uređaji kombiniraju nekoliko funkcija unutar integriranog kola. Njihova implementacija takođe uključuje izbore u vezi sa brzinom odziva i bukom, tako da sam jasan ekran ne otkriva kako elektronika koja je u osnovi obrađuje promenljivo opterećenje.

Analogno-digitalna konverzija

Analogno-digitalni pretvarač, ili ADC, predstavlja uslovljeni električni signal kao numeričke podatke. Procesor tada može koristiti te podatke za izračunavanje vrijednosti momenta i upravljanje prikazom.

Digitalizacija čini mjerenje dostupnim za numeričku obradu. Instrument može koristiti uzastopna mjerenja da ažurira prikaz uživo, zadrži izmjereni vrh ili uporedi očitanje sa odabranim ciljem. Konvertor daje podatke; obrada određuje kako se ti podaci koriste.

Kako digitalni podaci postaju očitavanje obrtnog momenta

Povezivanje izlaza senzora sa poznatim obrtnim momentom

Izlaz pretvarača nije inherentno vrijednost u njutn-metrima. Sastavljenom mjernom sistemu potreban je odnos između njegovog električnog odgovora i poznatog momenta.

Taj odnos omogućava instrumentu da prevede promjene u izlazu senzora u promjene indiciranog momenta. Kalibracija uspoređuje indikacije instrumenta sa referentnim vrijednostima pod određenim uvjetima. Tamo gdje je prilagođavanje potrebno, to je zasebna radnja; jednostavno izvođenje kalibracije ne ispravlja automatski instrument.

Konverzija može koristiti pohranjene koeficijente ili drugu obradu prikladnu za dizajn. Bez obzira na implementaciju, odnos se primjenjuje na kompletan mjerni sistem, od napunjenog elementa do indikacije. Neobrađeni konverterski broj postaje koristan samo kada je povezan s količinom koja se mjeri.

Zero Offset i inženjerske jedinice

Mjerni sistem može imati pomak: izlaz različit od nule čak i kada je predviđeno primijenjeno opterećenje nula. Funkcija nuliranja uspostavlja referencu koja se koristi za naknadna očitavanja, slijedeći upute alata.

Nuliranje i kalibracija rješavaju različita pitanja. Uspostavljanje neopterećene nule ne pokazuje da instrument ispravno očitava u cijelom rasponu momenta. Offset opisuje grešku početne tačke; dobit opisuje skalu odgovora. Samo ispravljanje početne tačke ne uspostavlja odnos u rasponu mjerenja.

Kada instrument odredi obrtni moment, on može izraziti tu količinu u podržanoj jedinici kao što je N·m ili ft·lb. Promjenom jedinice mijenja se numerički prikaz količine. Ne stvara drugačiji fizički moment na zglobu.

Šta ekran prikazuje tokom i nakon zatezanja

Obrtni moment uživo, vršni obrtni moment i postavka cilja

Ciljna postavka je vrijednost unesena za operaciju. Očitavanje uživo predstavlja izmjereni moment kako se opterećenje mijenja. Maksimalno očitavanje zadržava najveću izmjerenu vrijednost uhvaćenu tokom definiranog ciklusa mjerenja instrumenta.

Te vrijednosti služe različitim svrhama. Cilj govori operateru koja je vrijednost odabrana; to nije dokaz da je ovaj moment već primijenjen. Zadržani vrh može ostati vidljiv nakon što je sila smanjena, dok prikaz praćenja prati promjenjivo mjerenje.

YouBar’s digitalni moment ključ navodi režime PEAK i TRACK, P0–P9 unapred podešene momente i zvučna i vizuelna upozorenja cilja. Ove karakteristike opisuju kako alat predstavlja i koristi informacije o mjerenju. Upozorenje se ne treba tumačiti kao automatsko zaustavljanje u primijenjenoj sili.

Prilikom recenziranja YouBar-a raspon digitalnih moment ključeva, uskladite te funkcije prikaza s informacijama koje su potrebne vašoj operaciji. Za zahtjeve koji prevazilaze objavljene specifikacije, razgovarajte o zahtjevima mjerenja i prikaza za određeni model.