Im Abschnitt „Spezifikationen” eines Datenblatts für Wägezellen sind die wichtigsten Parameter und ihre Bedeutung aufgeführt.
Messbereich
Der Messbereich einer Wägezelle – oder die Kapazität einer Last – ist die Differenz zwischen der niedrigsten und der höchsten Last, die die Wägezelle messen kann. Der Messbereich von Wägezellen hängt vom Typ der Wägezelle ab. Bei der Auswahl einer Wägezelle für Ihre Anwendung ist es wichtig, den Messbereich der Wägezelle zu bestimmen. Jeder Wägezellenhersteller gibt in einem Datenblatt Informationen zum Messbereich an, damit Sie das minimale und maximale Gewicht bestimmen können, das eine Wägezelle messen kann.Genauigkeit
Die Genauigkeit einer Wägezelle ist die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem tatsächlichen Wert des Prüflings. Wenn der gemessene Wert zu stark vom tatsächlichen Wert abweicht, wird die Wägezelle ungenau.Eine genaue Messung hängt von zahlreichen Faktoren ab, darunter:
- Temperatur
- Kriechen
- Hysterese
- Wiederholbarkeit
Auflösung
Damit ein Messgerät eine Änderung der Ausgänge anzeigen kann, muss es zunächst die Änderung seiner Eingabe erkennen. Die Fähigkeit des Messgeräts, diese Änderung zu registrieren, hängt jedoch von mehreren Faktoren ab. Die Auflösung einer Wägezelle ist die kleinste Kraft, die eine Änderung der Ausgänge einer Wägezelle bewirken kann. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass die Auswahl einer Wägezelle mit einer höheren Auflösung nicht automatisch zu besseren Ergebnissen führt. Es bedeutet lediglich, dass die Wägezelle in der Lage ist, den kleinsten Messwert anzuzeigen. Für Anwendungen, bei denen kleine Gewichtsänderungen nicht aufgezeichnet werden müssen, ist eine Wägezelle mit höherer Auflösung ohne Wert.Genauigkeit vs. Auflösung
Die Genauigkeit einer Wägezelle ist die Fähigkeit der Wägezelle, die von einem Objekt ausgeübte Kraft mit ihrem tatsächlichen Wert zu messen. Sie ist auch die maximale Differenz zwischen der tatsächlichen Spannungsausgabe und der theoretischen Spannungsausgabe der Wägezelle. Die Auflösung einer Wägezelle ist die kleinste Änderung der Eingabe, die eine Änderung der Ausgänge bewirkt. Mit anderen Worten: Die Auflösung ist der Grad, bis zu dem die kleinste Änderung theoretisch erkannt werden kann. Bei Wägezellen ist die Auflösung die kleinste Schrittweite, die das System wiegen kann. Bei der Auswahl der Wägezelle ist es wichtig, ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Genauigkeit und Auflösung zu finden. Eine Wägezelle mit höherer Auflösung liefert nicht unbedingt genauere Ergebnisse. Ebenso bedeutet eine Wägezelle mit höherer Genauigkeit und geringerer Auflösung nicht unbedingt, dass Sie inkrementelle Änderungen des Gewichts erfassen können.Empfindlichkeit
Die Empfindlichkeit einer Wägezelle ist die Änderung der Ausgänge im Verhältnis zur entsprechenden Änderung der mechanischen Krafteingabe. Wägezellen mit hoher Empfindlichkeit können selbst kleinste Kraftänderungen messen. Eine typische analoge Wägezelle hat eine Empfindlichkeit in mV/V und ist in der Regel im Datenblatt im Messbereich von 1 mV/V bis 3 mV/V angegeben. Eine Wägezelle mit höheren Empfindlichkeitsverhältnissen ist in der Lage, selbst kleinste Änderungen der Belastungsbedingungen zu erkennen, was zu einer Anwendung mit schnellerer Reaktion führt.Nullpunktabweichung
Der Nullpunkt ist die Ausgabe der Wägezelle im unbelasteten Zustand. Er wird in der Regel als Prozentsatz des Skalenendwerts angegeben und auch als „Nullpunktverschiebung” bezeichnet. Die Nullpunktabweichungsprüfung stellt sicher, dass die Wägezelle keine physikalischen Verformungen aufgrund von Überlastung, Stoßbelastung oder Metallermüdung aufweist. Um diesen Test durchzuführen, muss sich die Wägezelle in einem „lastfreien” Zustand befinden. Das bedeutet, dass das gesamte Gewicht, einschließlich des Eigengewichts, entfernt werden muss. Die Signalleitungen werden abgeklemmt und die Spannung über dem +/- Signal wird mit einem Millivoltmeter gemessen. Der resultierende Ausgang muss unter der Spezifikation des Herstellers liegen. Bei einer Erregung von 10 Volt an einer Wägezelle mit einer Ausgangsleistung von 3 m/V beträgt das maximale Signal für eine Verschiebung des Nullpunkts um 1 % 0,3 Millivolt.Linearität
Eine Dehnungsmessstreifen-Wägezelle ist so konstruiert, dass sie einem linearen Verhältnis zwischen der Ausgangsspannung und der einzelnen aufgebrachten Last folgt. Dies ist jedoch idealistisch und letztlich unrealistisch. In der Realität weicht der Ausgang aufgrund von Umgebungsbedingungen und Belastungsfaktoren leicht ab und wird durch eine Nichtlinearitätskurve dargestellt. Diese Kurve stellt die maximale Abweichung von einer geraden Linie dar – beginnend bei Nullbelastung bis zur maximalen Kapazität. Linearität wird auch als Linearitätsfehler bezeichnet und gibt den Wiegefehler der Wägezelle über ihren gesamten Betriebsbereich an. Es ist auch möglich, den Ausgang mithilfe von Kompensationsschaltungen und Mikroprozessoren zu linearisieren.Frequenzgang
Der Frequenzgang einer Wägezelle ist die Fähigkeit der Wägezelle, genau auf dynamische Laständerungen zu reagieren. In Situationen, in denen das Gewicht entweder schnell aufgebracht wird oder sich schnell ändert, ist es wichtig, eine Wägezelle mit einem geeigneten Frequenzgang auszuwählen. Dies hilft dem Beobachter, den Kompromiss zwischen der Stabilität und der Reaktion der Wägezelle für einen bestimmten Messbereich zu optimieren. Der Frequenzgang wird in den Spezifikationen von Wägezellen oft als „Bandbreite” bezeichnet. Als Faustregel gilt, dass in der Regel eine Wägezelle mit einer 10-mal höheren Eigenfrequenz als die höchste zu messende Frequenz ausgewählt wird.Eingangsspannung
Die Eingangsspannung (Erregung) der Wägezelle ist die Spannung, die an die Eingangsanschlüsse der Wägezelle angelegt wird. Die Eingangsspannung ist für den Betrieb der Wägezelle erforderlich, da sie die Quelle des Stroms ist, der durch die Wheatstone-Brücke im Inneren der Wägezelle fließt. Die maximalen und empfohlenen Erregungswerte werden in der Regel vom Hersteller angegeben und sollten strikt eingehalten werden, um optimale Ausgangswerte zu gewährleisten.Erregungsspannung
Um ein Ausgangssignal zu erzeugen, benötigen Dehnungsmessstreifen-Wägezellen eine Erregungsspannung. Die maximale und empfohlene Erregungsspannung wird häufig vom Hersteller angegeben. Die Einhaltung dieser Werte ist entscheidend, um optimale Ausgangswerte zu gewährleisten. Eine Erregungsspannung, die über dem maximalen Nennwert liegt, erhöht den Stromfluss und erwärmt den Dehnungsmessstreifen. Dies kann sogar zu einem Ausfall des Messstreifens führen. Eine Erregungsspannung, die unter dem vom Hersteller empfohlenen Wert liegt, ist in der Regel akzeptabel. Für beste Ergebnisse ist es jedoch am besten, sich an den empfohlenen Wert zu halten.Lebensdauer
Da Wägezellen aus Metallen bestehen, haben diese Messgeräte in der Regel eine längere Lebensdauer. Jede Wägezelle hat jedoch eine bestimmte Lebensdauer, die normalerweise in Form einer Zykluszeit angegeben wird. Wenn eine Wägezelle beispielsweise eine Lebensdauer von 100.000 Zyklen hat, kann das Gerät 100.000 Mal belastet werden. Wenn die Belastung die angegebenen Zyklen überschreitet, funktionieren die Wägezellen möglicherweise nicht mehr so gut, wie in ihren Spezifikationen garantiert. Auch wenn die Wägezellen einer Stoßbelastung ausgesetzt sind – oder wenn die ausgeübte Kraft über einen längeren Zeitraum ihre Nennkapazität überschreitet – verkürzt sich die Lebensdauer dieser Messgeräte. Bei sachgemäßer Verwendung, Wartung und Schutz können Wägezellen jahrelang halten.Ausrichtung
Bei der Ausrichtung der Wägezelle geht es darum, das Gewicht richtig auf die Messvorrichtung zu legen. Wenn die Wägezelle nicht ordnungsgemäß installiert ist – oder wenn sie falsch ausgerichtet ist – liefert sie falsche Messwerte. Die meisten Wägezellen sind mit einem Pfeil auf ihrem Gehäuse versehen, der die Richtung der Last angibt. Wenn die Wägezelle korrekt installiert ist, sind die Messwerte positiv. Es ist auch wichtig, zu überprüfen, ob die Anschlüsse der Wägezelle richtig verbunden sind. Beachten Sie die Farbcodierungsanleitung des Herstellers, um sicherzustellen, dass die Wägezelle ordnungsgemäß funktioniert.- Was ist eine Wägezelle?
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