Was ist ein Kraftwandler?
Ein Kraftwandler konvertiert gemessene Kräfte, die Kraft, Gewicht und Druck in übertragene Ausgangssignale darstellen. Diese Signale können an Indikatoren, Controller oder Datenerfassungssysteme gesendet werden, die mit Computern verbunden sind. Die meisten Kraftwandler haben je nach Anforderungen der Anwendung entweder analoge oder digitale elektronische, pneumatische oder hydraulische Ausgänge. Ein Kraftwandler kann so klein wie der Kopf eines Stifts sein und ein bloßes Gramm Kraft (1/28 eines Unzens) oder so groß wie eine Brückensäule mit Hunderten von Tonnen (1 Tonne entspricht 2000 Pfund oder 909 Kilogramm).
Frühe Kraftwandler waren hydraulisch. Zylinder, Balg oder Zwerchfell umgewandelte Kräfte in Drucksignale, die auf Indikatormessgeräten gelesen wurden. Ein Vorteil der Hydraulik besteht darin, dass Indikatormessgeräte an verschiedenen Stellen an derselben Zeile ermöglichten, die Informationen gleichzeitig zu erhalten und zu verwenden. Eine andere ist, dass die Hydraulik von Natur aus versiegelte Systeme sind, was sie im Allgemeinen robust macht, zuversichtlichBLE und unempfindlich gegen Wasser und andere Verunreinigungen. In
später wurden Krafttransducer-Systeme mit pneumatischen Ausgängen verwendet, was eine einfache Integration in pneumatische Prozesssteuerungssysteme unter Verwendung der universellen 3-15-psi-Ausgangskonvention ermöglichte. Viele Benutzer von Hydrauliksystemen installierten lediglich einen pneumatischen Drucksendermänner im Hydraulikrohr aus dem bereits vorhandenen Hydraulikkraftwandler. Pneumatische Kraftwandler wurden auch weit verbreitet, um die Wickelspannungsbremsen bei Rollmaschinen in der Papierindustrie direkt zu steuern.
Fortschritte in der Kunst von Dehnungsmesssensoren seit den 1950er Jahren veränderten die Art und Weise, wie Kräfte gemessen werden würden. Das Erfassungselement basierte auf der Beziehung zwischen elektrischem Widerstand und Dehnung, Verdrehung oder einer anderen physikalischen Verzerrung eines leitenden Filamentdrahtes, einer Folie oder einem dünnen Film aus seiner normalen Ruheposition. Als diese Leiter an B verbunden warenEAMs, Stifte, Wellen oder Platten ermöglichten die Implementierung von hoch genauen, wiederholbaren und robusten Krafttransducer -Systemen, die als Lastzellen bezeichnet werden. Sie würden auf jeden Bereich des menschlichen Unternehmens von Industrie und Handel bis hin zu Transport, Gesundheitswesen, wissenschaftliche Forschung und persönliche Elektronik angewendet. Sie werden in Waagen, Skalen und medizinischen Messungen wie Blutdruck verwendet.
Kraftwandlersysteme basierend auf Dehnungsmesssensoren oder Lastzellen sind im Allgemeinen kostengünstig zu produzieren. Dazu gehören die Spannungsanregung für den Sensor und den Ausgleichsbrückenkreis, einen Verstärkerabschnitt, die Skalierung und die Konditionierungselektronik für den Ausgang. Analoge Ausgänge können von DC-Spannungen (Gleichstrom-) Spannungen reichen, die wissenschaftliche, medizinische und Verteidigungsanwendungen bis hin zu Standard-DC-Stromausgaben von 4 bis 20 Milliamps für industrielle Steuerungssysteme vorherrschen. Kraftwandler, die direkt mit Computern verbunden sind, und Multiplexer können RS-232 serielle Schnittstellen, Universal SE, einbeziehenRIAL BUS (USB) und Industrialdaten -Autobahnen wie Modbus®. Lebensmittelskalen in den Küchen der Diätetiker oder digitalen Reifendruckmessgeräte auf Schlüsselringen enthalten beide Miniaturkraftwandler mit einfachen Flüssigkristallanzeigen (LCDs).