Стенд и оборудование для испытаний и измерений VII

Новая калибровка получилась ровнее?

Подозрительно линейная. Но уже поздно - разломал датчик, хочу собрать его как заливку пластин и осей в силикон по твоей рекомендации.

Подозрительно - это неважно ;^))
Всё равно интересно посмотреть. А что изменилось, что стала линейной? По-другому калибровал?

Склеивать можно так: кладёшь одну наружную пластину на стол, на неё несколько слоёв бумаги (кусочки меньше, чем центральная пластина), сверху центральную пластину, на неё ещё бумагу. Мажешь силиконом гвозди, укладываешь их, сверху вторую пластину, всё сжимаешь. Бумага центрует среднюю пластину, её количество нужно подобрать заранее. Когда застынет, бумагу вынимаешь.
Гвоздь получается приклеенным ко всем пластинам. Какого-то дополнительного крепления наверно не нужно.

Датчик-конденсатор, просто склеенный силиконом, плохо сопротивляется параллельным смещениям пластин, что приводит к сильным колебаниям частоты. Пришлось поставить обратно стягивающие элементы. Жёсткость вернулась в нормальное состояние. Удлинил кабель к прибору с 10 до 40см - сильно уменьшился диапазон частоты, датчик "огрубел", если раньше от 250г веса частота уходила на 4.5KHz то стала - на 1KHz. Укоротил кабель до 5см, чувствительность заметно улудшилась. Но главное - оклееные прозрачным скотчем пластины(в рабочем зазоре) значительно исказили тарировочный график, чётко прослеживается увеличение цены деления по мере нагружения. Подвеска средней пластины на силиконе нареканий не вызывает.

А силикон полностью застыл? Странно, что пластины смещаются, ведь нагрузки параллельно пластин практически нет. Попробуй завтра ещё раз, без креплений.

Кабель очень сильно влияет, особенно если он маленького диаметра, потому что у него получается ёмкость больше, чем у датчика. В идеале генератор должен быть расположен прямо на центральной пластине.

Выложи график (только не тарировочную шкалу, а именно график, как ты в первый раз выкладывал).

Силикон застыл.
Как это нет нагрузки параллельно пластин? Двигатель практически на скейтборде стоит, малейший уклон - и поехали! Пока в руках вертишь - показания гуляют, это не дело: запаришься обстановку эксперимента подготавливать.
Кабель можно просто витой парой - у него ёмкость мизерная, но мой стенд на таких частотах работает, что есть вариант вместо показаний послушать какую-нибудь местную радиостанцию. Если стенд в звуковом диапазоне работает - тогда можно.
Генератор на пластине - похоже, то что надо.

Конечно, если пластины гуляют, это не годится. Я думал, силикона хватит, чтобы хорошо держать.

У тебя на фото в предыдущем сообщении на датчике лежит какой-то брусок. Через него на датчик нагрузка передаётся? Если да, то он слишком широкий, при прогибе пластины он будет упираться уже не в центр пластины, а своими краями в точки на пластине далеко от центра. Может из-за этого калибровка прогнута вниз.

С обеих сторон датчик должен опираться в идеале в одной точке. Я приклеиваю два брусочка шириной 1 см.

Сегодня провел испытания прототипа тягоизмерительного стенда...
За неимением ноутбука и цифрового диктофона решил делать на МК. Принцип работы следующий - конденсаторный датчик со стандартным генератоом на NE555 подключен к модулю захвата PIC16F877 ( это в варианте прототипа). Модуль захвата генерирует прерывание каждые 16 периодов сигнала, по прерыванию считываются значения 16 разрядного таймера. Предделитель позволяет усреднить значения по выборке из 16-ти периодов. Вот и все.
Приблизительные ТТХ прототипа (многие параметры необходимо изменить/подобрать под конкретный датчик):

Частота генератора датчика на холостом ходу - ~13900 Гц;
Частота генератора датчика при нагрузке ~ 5 кг - 11500 Гц; (давил рукой)
Частота PIC - 20 МГц;
Длительность одного машинного цикла - 200 нс;
Предделитель модуля захвата - 16;
Таймер успевает отсчитать ~ 5792 такта за 16 периодов входного сигнала на холостом ходу и ~ 7030 при нагрузке 5 кг.
Дискретность измерения - 5/(7030-5792)=0.004 кг/отсчет;
Шум на холостом холостом ходу - ±4 отсчета (±16гр);
Састота семплирования - ~ 860 измерений/с;

На картинках 1 - общий вид электронной части прототипа, 2 - график (надавливал на датчик рукой).

В варианте прототипа данные передавались на комп по RS232 и обрабатывались в экселе. В целом, помоему, неплохие результаты. Основные направления работ - подцепить ММС карту памяти, увеличить частоту генератора раз в 10 чтобы использовать весь диапазон таймера (65536), нормальный датчик-конденсатор и т.д.

Добавил. Несколько ошибок, поспешил немного:
Усилие не 5 кг, а 50 кг. Разрешающая способность соответственно в 10 раз ниже. Но пропорция сохраняется.
Частоту генератора не нужно увеличивать. Нужно увеличить частоту тактирования таймера.

Фото 2

Увеличенный фрагмент графика - тремор рук. Шума практически нет.

Еще большее увеличение + точки отсчетов.

Конденсатор я не проверял. Правда и не собирался с ним в -20 в поле ехать ;^))
Но вопрос важный, всё-таки рабочий диапазон, даже если только от 0 до +30, не такой уж маленький, может в упругости какие-то изменения есть.

Заменил оси между пластинами на 4 шарика, генератор собрал непосредственно на датчике. Субъективно прибор стал более стабильным и удобным в обращении. Длина кабеля к частотомеру более не влияет на работу.
Волнистость графика оценки линейности - от дискретности. Хочу поднять частоту, чтоб аналогичное изменение ёмкости датчика вызывало более сильную... можно сказать... по аналогии с радио - модуляцию(читать - FM). Эдак я скоро по телевизору буду репортажи с датчика смотреть:)

Опорный брусок в основании со скошеными краями: на изгиб пластины не влияет.

Качество - без компромиссов! Это про твою калибровку ;^))
Впечатляет. Это же есть настоящая линейность.
Интересно, от чего такой эффект - от шариков или генератора на пластине? Я думаю второе.

ИМХО : без калибровки в поле результат получается качественный.
а с калибровкой - количественный.
Надо замерять хотябы по нескольким точкам, если есть линейность

Так на своем стенде я предусотрел крепление , что позволяет имея 3 груза + рычаг с отношением плеча 1/4, сделать достаочно точек калибровки прямо в поле.
Еще проще - электронный динамометр бытовой (RLAN показывал и возможно им пользуется.).

Да, военные изделия - штука замечательная!
У меня тоже в загашнике лежит горсточка П416Б. Старые, но проверенные))

планирую стенд изготовить, наверно уже ставший классическим конденсаторный))Писать буду на отслуживший свое старенький цифровой плеер, у него есть диктафон. интересует меня какой амплитуды можно подавать сигнал с генератора на вход микрафона, чтобы его не спалить?