يحتوي مخطط اتصال خلية التحميل على هيكل من أربعة أسلاك. يتم استخدام هذا الهيكل المكون من أربعة أسلاك لقياس الجهد بين نقطتين في خلية الحمل. يتم تحويل هذا الجهد إلى جهد خرج على الجانب الآخر من المستشعر. يمكن قراءة جهد الخرج هذا بواسطة محول تناظري إلى رقمي عالي الدقة ومعالجته كقيمة رقمية.
الأجزاء الأساسية لمخطط توصيلات خلية التحميل هي:
خلية التحميل: وهي جزء من خلية التحميل التي تخضع للوزن المقاس. يتم استخدامه لقياس الجهد.
التطبيق: التطبيق الذي يتم فيه استخدام خلية التحميل. على سبيل المثال، مثل منصة التحميل على جهاز الوزن.
مضخم الصوت: يستخدم لزيادة جهد خرج خلية التحميل. يؤدي هذا إلى تقليل التشويش في الإشارة ويساعد على قياس الإشارة بدقة أكبر.
المحول التناظري إلى الرقمي: يحول جهد خرج خلية التحميل إلى قيمة رقمية. ويمكن بعد ذلك معالجة هذه القيمة الرقمية بواسطة المعالج.
عادةً ما يحتوي مخطط أسلاك خلية التحميل على رسم تخطيطي لكيفية توصيل كل سلك من خلية التحميل. تعرض المنافذ الاتصالات بين الأجهزة مثل خلايا التحميل ومكبرات الصوت والمحولات التناظرية إلى الرقمية.
يحدد مخطط أسلاك خلية وزن أيضًا قطبية المحطات الطرفية. لذلك، من المهم جدًا إجراء التوصيلات الصحيحة. قد تؤدي التوصيلات غير الصحيحة إلى خلل في عمل المستشعر وتؤدي في النهاية إلى قياسات غير صحيحة.
قد يختلف مخطط اتصال خلية التحميل لكل تطبيق. بالنسبة لبعض التطبيقات، يتم استخدام أكثر من خلية تحميل واحدة معًا وقد يكون لكل خلية من خلايا التحميل هذه نظام اتصال مختلف. لذلك، من المهم فهم مخطط اتصال خلية التحميل بشكل صحيح وتطوير حل خاص بالتطبيق.
مخطط اتصال خلية التحميل مستقل عن خلية التحميل نفسها وجهاز القياس المطلوب استخدامه. لذلك، يمكن استخدام نفس مخطط الأسلاك حتى عند تغيير خلية الحمل وجهاز القياس. مخطط الأسلاك صالح لخلية تحميل ذات أربعة أسلاك.
يتضمن مخطط الأسلاك لخلية التحميل توصيل سلكين لإخراج الإشارة (sig+ وsig-) بجهاز القياس. بالإضافة إلى ذلك، يجب علينا توصيل سلك إخراج آخر (exc+) لخلية الحمل بمصدر الطاقة الموجب لجهاز القياس. أخيرًا، قم بتوصيل سلك الإخراج الأخير (exc-) لخلية الحمل بمصدر الطاقة السلبي لجهاز القياس.
يضمن مخطط الأسلاك هذا قياسًا دقيقًا للإشارة التي تنتجها خلية الحمل. تنتج خلية الحمل إشارة عند تطبيق الحمل. هذه الإشارة عبارة عن جهد يختلف بين أسلاك sig+ وsig-. تتم معالجة هذه الإشارة بواسطة جهاز القياس ونتيجة لذلك يتم تحديد وزن الحمل.
بالإضافة إلى ذلك، فإن جهد سلك exc+ المتصل بمصدر الطاقة الإيجابي لخلية الحمل هو مصدر الطاقة الإيجابي المطلوب لتشغيل خلية الحمل. يضمن جهد السلك exc المتصل بمصدر الطاقة السالب لخلية الحمل أن خلية الحمل مؤرضة.
- يضمن مخطط اتصال خلية الحمل أن خلية الحمل متصلة بشكل صحيح ويتم إجراء القياس بشكل صحيح. لذلك، من المهم اتباع مخطط الأسلاك المحدد في دليل مستخدم جهاز القياس بدقة. بالإضافة إلى ذلك، فإن المعايرة الصحيحة لجهاز القياس وخلية الحمل تضمن قياسًا دقيقًا. خلية التحميل: مستشعر الحمل (خلية التحميل) هو المكون الرئيسي حيث يتم الشعور بالحمل المقاس مباشرة في التطبيق. يتسبب الحمل الموجود على خلية التحميل في حدوث تشوه في الجزء الممتد من المستشعر، ويؤدي هذا التشوه إلى حدوث تغيير في الجهد. يمكن قراءة تغيير الجهد هذا كإشارة كهربائية يتم تحويلها إلى إشارات رقمية أو تناظرية.
- دائرة توصيل الجسر: يتم استخدام مستشعر الحمل في دائرة الجسر. وهذا يوفر تضخيم الإشارات الكهربائية لخلية الحمل ويساعد في إجراء قياسات أكثر دقة. يتم تصنيع دائرة الجسر عن طريق توصيل كلا المخرجين (الإيجابي والسالب) لخلية التحميل بمكبرات الصوت. ومع زيادة أحد هذه النواتج، يتناقص الآخر، وبالتالي توفير التضخيم.
- المضخم: يقوم المضخم بتضخيم إشارات الخرج لخلية الحمل ويجعلها قابلة للقراءة. يتم استخدام مكبرات الصوت ذات الكسب العالي حتى يمكن قياس الإشارات الصغيرة جدًا بدقة.
- المحول التناظري/الرقمي: يقوم المحول التناظري/الرقمي (ADC) بتحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية. وهذا يسمح بالاتصال بالأنظمة الرقمية مثل أجهزة الكمبيوتر أو وحدات التحكم الدقيقة.
- وحدة التحكم الدقيقة: يتم استخدام وحدة التحكم الدقيقة لمعالجة وتخزين وتحليل الحمل المقاس. كما أنه يوفر للمستخدمين تعليقات حول الحمل المقاس بتنسيق قابل للقراءة.
- مصدر الطاقة: مطلوب مصدر طاقة لتشغيل المكونات الإلكترونية. تعمل خلايا الحمل ومكبرات الصوت عمومًا بجهد كهربائي منخفض مثل 5 فولت أو 12 فولت.
يعد الاتصال الصحيح لهذه المكونات أمرًا مهمًا لإجراء قياس حمل دقيق وموثوق. من المهم أيضًا تخصيص مخطط الأسلاك ليناسب التطبيق. ويمكن تحقيق ذلك من خلال عمليات مثل المعايرة الدقيقة وتكامل مسار الإشارة وتصفية الإشارة.