Kako deluje digitalni momentni ključ: od senzorja do zaslona

Digitalni momentni ključ elektronsko meri uporabljeni navor in prikaže rezultat na zaslonu. Pri običajni zasnovi, ki temelji na deformacijah, obremenitev ključa povzroči majhno elastično deformacijo v zaznavnem elementu. Merilniki napetosti se odzovejo na to deformacijo in proizvedejo električni signal, ki ga elektronika kondicionira, digitalizira in pretvori v odčitek navora. Prikaz je zadnja stopnja tega merilnega procesa. Njegova ciljna nastavitev, odčitavanje v živo in zadržani vrh lahko opisujejo različne stvari, zato razumevanje, od kod prihaja vsaka vrednost, pomaga razložiti, kaj orodje dejansko prikazuje.

Kako uporabljeni navor proizvede senzorski signal

Elastična deformacija znotraj orodja

Uporaba sile na ročaj ustvari navor okoli osi pritrdilnega elementa. Znotraj ključa ta obremenitev povzroči tudi majhno deformacijo strukture, ki jo nosi. Senzorski element je zasnovan tako, da se predvidljivo odziva znotraj svojega delovnega območja, kar instrumentu omogoča, da svoj odziv poveže z uporabljenim navorom.

To je elastična deformacija: element se po odstranitvi obremenitve vrne v prvotno obliko. To ne pomeni, da se mora ključ vidno upogniti. Gibanje, potrebno za merjenje, je lahko premajhno, da bi ga videli.

Mehanska ureditev se med modeli razlikuje. Senzor se lahko odzove na upogibno ali torzijsko obremenitev, odvisno od tega, kako orodje prenaša in zaznava obremenitev. Senzorski element in postavitev merilnika sledita tej mehanski zasnovi.

Kako merilnik napetosti zazna to deformacijo

Vezani merilnik napetosti spreminja električni upor, ko se površina pod njim razteza ali stiska. Razporeditev merilnikov v mostnem vezju omogoča merilni elektroniki, da zazna majhne spremembe upora kot napetostno razliko.

Izhod mostu se spreminja z obremenitvijo zaznavalnega elementa. Z merjenjem tega odziva lahko elektronika sledi uporabljenemu navoru. Sam merilnik ne potrebuje kazalca ali vidnega gibanja, ki bi pokazal spremembo.

Na tej točki ima orodje električni odziv na obremenitev. Nima še končanega števila, izraženega v N·m.

Kako elektronika spremeni signal v digitalne podatke

Mostno vzbujanje, ojačanje in filtriranje

Senzor, ki temelji na mostu, potrebuje električno vzbujanje, da lahko njegove spremembe upora proizvedejo merljiv izhod. Nastali signal mora biti nato primeren za naslednjo stopnjo merilnega sistema.

Ojačitev pripelje majhen signal v uporabno območje za merjenje. Filtriranje pomaga nadzorovati neželene komponente signala, kot je električni šum, ki bi lahko vplival na rezultat. Skupaj z vzbujanjem te funkcije pripravijo izhod senzorja za pretvorbo.

To so funkcionalne stopnje, ne nujno ločene komponente na vezju. Nekatere naprave združujejo več funkcij znotraj integriranega vezja. Njihova izvedba vključuje tudi izbire glede odzivne hitrosti in hrupa, tako da sam jasen zaslon ne razkrije, kako osnovna elektronika obdeluje spreminjajočo se obremenitev.

Analogno-digitalna pretvorba

Analogno-digitalni pretvornik ali ADC predstavlja pogojni električni signal kot numerične podatke. Procesor lahko nato uporabi te podatke za izračun vrednosti navora in upravljanje zaslona.

Z digitalizacijo so meritve na voljo za numerično obdelavo. Instrument lahko uporablja zaporedne meritve za posodobitev prikaza v živo, ohrani izmerjeni vrh ali primerja odčitek z izbranim ciljem. Pretvornik posreduje podatke; obdelava določa, kako se ti podatki uporabljajo.

Kako digitalni podatki postanejo odčitek navora

Povezava izhoda senzorja z znanim navorom

Izhod pretvornika ni sama po sebi vrednost v newton-metrih. Sestavljen merilni sistem potrebuje razmerje med njegovim električnim odzivom in znanim navorom.

To razmerje omogoča instrumentu, da spremeni spremembe izhoda senzorja v spremembe indiciranega navora. Kalibracija primerja indikacije instrumenta z referenčnimi vrednostmi pod določenimi pogoji. Če je prilagoditev potrebna, je to ločen ukrep; preprosto izvajanje kalibracije ne popravi samodejno instrumenta.

Pretvorba lahko uporablja shranjene koeficiente ali drugo obdelavo, ki ustreza načrtu. Ne glede na izvedbo, razmerje velja za celoten merilni sistem, od naloženega elementa do indikacije. Surovo štetje pretvornika postane uporabno le, če je povezano z merjeno količino.

Ničelni odmik in inženirske enote

Merilni sistem ima lahko odmik: izhod, ki ni enak nič, tudi če je predvidena uporabljena obremenitev enaka nič. Funkcija ničliranja vzpostavi referenco, ki se uporablja za nadaljnje odčitke, po navodilih orodja.

Nastavitev na ničlo in kalibracija obravnavata različna vprašanja. Vzpostavitev neobremenjene ničle ne dokazuje, da instrument pravilno odčitava celotno območje navora. Odmik opisuje napako začetne točke; pridobitev opisuje lestvico odziva. Sama korekcija začetne točke ne vzpostavi razmerja v merilnem razponu.

Ko instrument določi navor, lahko to količino izrazi v podprti enoti, kot je N·m ali ft·lb. Spreminjanje enote spremeni numerično predstavitev količine. Ne ustvarja drugačnega fizičnega navora na sklepu.

Kaj prikazuje zaslon med in po zategovanju

Živi navor, najvišji navor in ciljna nastavitev

Ciljna nastavitev je vrednost, vnesena za operacijo. Odčitek v živo predstavlja izmerjen navor ob spremembi obremenitve. Najvišji odčitek ohrani najvišjo izmerjeno vrednost, zajeto med merilnim ciklom, ki ga je določil instrument.

Te vrednote imajo različne namene. Cilj pove operaterju, katera vrednost je bila izbrana; to ni dokaz, da je bil ta navor že uporabljen. Zadržani vrh lahko ostane viden po zmanjšanju sile, medtem ko sledilni prikaz sledi spreminjajoči se meritvi.

YouBar's digitalni momentni ključ z ragljo navaja načine PEAK in TRACK, prednastavitve navora P0–P9 ter zvočna in vizualna ciljna opozorila. Te funkcije opisujejo, kako orodje predstavlja in uporablja informacije o meritvah. Opozorilo se ne sme razlagati kot samodejna zaustavitev uporabljene sile.

Pri pregledu YouBar’s serija digitalnih momentnih ključevprilagodite te funkcije prikaza informacijam, ki jih potrebuje vaše delovanje. Za zahteve, ki presegajo objavljene specifikacije, pogovorite se o zahtevah glede merjenja in prikaza za določen model.