Расчеты сигналов датчика и усилителя

Какая связь существует между измерительной силой, выходным сигналом датчика и выходным напряжением усилителя?

Измерительное усилие [н, кН или мН]
выходной сигнал Датчика [мВ]
усилитель выходного напряжения [В]

1. Выходной сигнал датчика относительно измеряемой силы

Определения выходного сигнала датчика — это преобразования номинальной силы [N, кН или МН], в номинальное значение [мВ/В] моста и напряжение питания [В].

При нагрузке на датчик номинальной силой (100%) на выходе датчика возникает следующее напряжение:

USig [мВ]=напряжение питания моста [В] * номинальное значение [mV/V]

Например,
датчик силы с номинальным напряжением 1,0 мВ/В обеспечивает выходной сигнал 10 мВ при питании моста 10 В и при нагрузке с номинальной силой (100%). Поскольку выходной сигнал датчика пропорционален прилагаемой нагрузке, напряжение сигнала можно ослабить с помощью простого уравнения соотношения (трехкомпонентного).

Например
, если вышеупомянутый датчик имеет номинальную силу 1000Н, то на выходе датчика, при измерительной силе 500Н, установлено напряжение сигнала 5 мВ (10 мВ / 1000Н * 500Н).

Напряжение сигнала также может  рассчитать:

USig [мВ] =
питании моста [В] * Номинальное значение [мВ/В] * измерительное усилие[Н,кН, соответственно мН] / Номинальная сила [Н,кН или мН]

Пример:
USig = 10В* 1.0 мВ/В * 1000Н / 500Н = 5мВ

2. Усилитель выходного напряжения относительно выходного сигнала Датчика (вход усилителя сигнал)

Усилители по умолчанию установлены в соответствии с датчиками. Предполагается, что на выходе усилителя должно быть 10В, если датчик заряжен на 100%.

Если соответствующий датчик, как и в приведенном выше примере, имеет номинальное значение 1,0 МВ/В, то усиление по умолчанию равно 1000.

Расчет для этого выглядит следующим образом:

Усиление [В/В]

= Выходное напряжение усилителя при 100% [В] / выходной сигнал датчика при 100% [В]

= 10В / 0,01В

 

Используя, приведенное выше уравнение, можно также рассчитать выходное напряжение усилителя при заданном выходном сигнале датчика:

Выходное Напряжение Усилителя [В] = Выходной Сигнал Датчика [В] * Усиление [В/В]

В приведенном выше примере:

Выходное напряжение усилителя [В] = 0.005 В * 1000 = 5В

3. Усилитель выходного сигнала относительно измеряемой силы

Для усилителей, установленных по умолчанию, выходной сигнал усилителя можно вычислить даже без приведенных выше формул с помощью простого уравнения соотношения (трехкомпонентного).

Усилитель выход напряжение [В] = (10В * измерительное усилие [Н,кН или мН]) / (Номинальная сила [Н,кН или мН])

Как в  приведенном выше примере это будет:
выходное напряжение усилителя [В] = (10В * 500Н) / 1000Н = 5В

Как описано в пункте 2, на выход усилителя приходится 10В при загрузке  датчика на 100%. Если требуется другое значение, то выходной сигнал датчика может быть пересчитан с помощью уравнения соотношения (трехкомпонентного), так как выходной сигнал датчика пропорционален прилагаемой силе. Затем усиление может быть определено с помощью приведенной выше формулы.