Стенд и оборудование для испытаний и измерений VIII

NGR> по датчикам :

По ссылке NGR извлек метрологические характеристики тензодатчиков для напольных весов.
Весьма неплохо !

Я, наверное, столько за месяц не заработаю. Где можно посмотреть цены?

***
Не экспериментировал ли кто-нибудь с предварительно нагруженными тензодатчиками? Т.е. в такой конфигурации, чтобы тяга не нагружала, а разгружала механически нагруженный УЭ?

Насколько я сейчас вижу, если ставить напольные датчики между рамой стенда-пирамиды и внешней рамой тестового кардана, то получается только так: нагружать УЭ датчиков винтами через витые пружины, каждый индивидуально, а тяга будет разгружать их все скопом...

Non-conformist> Я, наверное, столько за месяц не заработаю. Где можно посмотреть цены?
А, так там и миниатюрные есть... Виноват. Надо будет позвонить.

Ckona> Развивая их, следует так делать, чтобы акселерометры и вертографы в контуре управления актуаторами не воспринимали собственные колебания несущих элементов.

Как уже писал, МК Дмитрия похоже погорел, надеюсь не сама микросхема. Виной тому скорее всего блок питания, который я использовал. Может быть я чего-то в этом мире ещё не понимаю, но при покупке и на нём самом было написано 9В, а выходе по факту были все 15В…
Короче, игры мои я с тензоизмерениями на лету прервались в самый неподходящий и интересный момент, когда я уже довёл до совершенства свою программу и взвешивал себя, наблюдая в режиме он-лайн, за всем процессом взвешивания, начиная с калибровки на лету.
А попутно наблюдал массу интересных эффектов.
Например, вот эти колебания, которые видны на полках в графике:

Есть не что иное, как результат упругих колебаний самого датчика, закреплённого на алюминиевой раме от легких ударов по столу грузами. А датчик промышленный, работает, как консольная балка длиной 120мм, при этом создавая сильный изгибающий момент на несущей алюминиевой раме. При том исполнении, что удалось сделать в креплении датчика, стенд вряд ли сможет взвесить даже меня, не говоря уже об обещанных 300кгс.
На экране же при калибровки я наблюдал шикарную картину синусоидальных затухающих колебаний этой системы с калибровочной массой в 13кг. Жаль не успел записать…
Не помню, чтобы что-то подобное было для миниатюрных датчиков от напольных весов. Но и сравнить тоже не успел, хотя я уверен, что там эти колебания будут, как минимум на порядок меньше по амплитуде и быстрее затухать.
Получается, что датчики от напольных весов менее инерционны и дешевле, чем промышленный балочный, который требует очень массивного и жёсткого основания для закрепления. Что-то вроде металлической трубы 100х100х10 для него было бы в самый раз в качестве опоры. А вот напольным датчикам это не нужно. При прочих равных они явно выигрывают у промышленных балочных именно по инерционности и простоте монтажа в простые конструкции.

П.С. теперь становится понятно, откуда на графиках тяги двигателей у некоторых, использующих промышленные балочные тензодатчики появляются сильные шумовые помехи с большой амплитудой. Это ж на доже, заплатить на порядок больше, чтобы получить результат на порядок или даже два порядка хуже!

Вообще у меня поубавился энтузиазм по дальнейшему использованию промышленного датчика в своей конструкции, но надо будет ещё раз всё перепроверить и сравнить.

SashaPro> ... датчик промышленный, работает, как консольная балка длиной 120мм, при этом создавая сильный изгибающий момент на несущей алюминиевой раме. ... На экране же при калибровке я наблюдал шикарную картину синусоидальных затухающих колебаний этой системы с калибровочной массой в 13кг. Не помню, чтобы что-то подобное было для миниатюрных датчиков от напольных весов.
Имхо у защемлённой балки с грузом на конце (двигатель или ракета), частота собственных колебаний будет всяко ниже, чем у соизмеримой плиты, опёртой четырьмя углами. Мне кажется, что консольная схема плохо подходит для динамических измерений. По ссылке NGR есть и консольные датчики.

А по блоку питания - во-первых на шильдике может быть указано напряжение под номинальной нагрузкой, во-вторых на выходе могут быть пульсации (наложенные на постоянку), сильно искажающие показания цифрового тестера.

Всё сказанное относится к дешёвым, нестабилизированным адаптерам с сетевым трансформатором.

Non-conformist> Каковы габаритные размеры тех датчиков от напольных весов, которые ты использовал в своём стенде?

Длина 30мм
Ширина 25мм

SashaPro> Длина 30мм
SashaPro> Ширина 25мм

Большое спасибо.

SashaPro> поубавился энтузиазм по дальнейшему использованию промышленного датчика в своей конструкции

М-м-м... не все на поверхности.
Полагаю, что использованный промышленный тензодатчик конструировали для статических измерений.
Может быть, некоторые из его целевых функций - минимум погрешности невозврата и минимум старения от периодических нагружений.

У датчика "для пола" определяющий фактор - цена при условии достаточной точности.
Для наших задач ("1% с головой") датчики "для пола" подойдут всегда,
а промышленные потребуют "промышленного" подхода - а именно: для динамических измерений надо специально подбирать датчик для "динамических" измерений. Они жестче, похожи на бруски с отверстием.

SashaPro> Не помню, чтобы что-то подобное было для миниатюрных датчиков от напольных весов. Но и сравнить тоже не успел, хотя я уверен, что там эти колебания будут, как минимум на порядок меньше по амплитуде и быстрее затухать.
Всё правильно, у них минимальный разнос между опорой и точкой приложения усилия , чем больше этот разнос центров ( длиннее балка ) тем большие колебания в нагрузке получим , оптимальный вариант использование S- образного датчика для больших нагрузок ( работающего в обеих направлениях сжатие - растяжение ) , тоже самое касается и деформационных окон датчика ( в тех же балках ) чем они меньше тем лучше для прибора

В динамических измерениях одной из главных характеристик измерительной системы становится частота её собственного резонанса.

В этом смысле задача разработчика заключается в том, чтобы правильным выбором механической конфигурации развести друг от друга частоту собственного механического резонанса измерительной системы и диапазон измеряемых частот. И/или по возможности задавить, демпфировать механический резонанс измерительной системы, снизить её добротность, внеся искусственные потери на преобразование механической энергии колебаний в тепло - вязким ли покрытием, погружением ли в вязкую среду.

Консольный датчик с двигателем на конце - физический аналог механического метронома: чем дальше груз (двигатель) от точки защемления балки, тем ниже частота собственного резонанса и выше его амплитуда. В этом Саша имел случай убедиться практически.

Non-conformist> Меня интересуют габариты УЭ (ширина х ширина). Высота - в меньшей степени. Насколько я могу судить по фото - примерно 40 х 40 ?

Измерил - 35х35 мм.

Non-conformist> В динамических измерениях одной из главных характеристик измерительной системы становится частота её собственного резонанса.
Есть вариант сильно снизить частоту собственного резонанса балки для мощных датчиков ( 50 и более кг ) , механически " подпереть " резиновой подкладкой датчик с противоположной стороны нагрузки ,тем самым фактически свести на "нет" явление резонанса в механической части

Non-conformist>> В динамических измерениях одной из главных характеристик измерительной системы становится частота её собственного резонанса.
NGR> Есть вариант сильно снизить частоту собственного резонанса балки для мощных датчиков ( 50 и более кг ) , механически " подпереть " резиновой подкладкой датчик с противоположной стороны нагрузки ,тем самым фактически свести на "нет" явление резонанса в механической части

демпфер,еще Накка описывал Richard Nakka's Amateur Rocketry Page on the WWW

Mester> демпфер,еще Накка описывал Richard Nakka's Amateur Rocketry Page on the WWW

Интересно , что с этим явлением ещё кто-то работал , тогда можно сделать ещё проще - заполнить резиновой пробкой деформационное окно балки тензодатчика и проблема резонанса сведётся на "нет" минимальными усилиями в доработке датчика на любую нагрузку.

NGR> заполнить резиновой пробкой деформационное окно балки тензодатчика и проблема резонанса сведётся на "нет" минимальными усилиями в доработке датчика на любую нагрузку.

Это ничего не даст.
Ну, кроме ухудшения точности.

Или гидравлический демпфер, или обработка данных на компе с отфильтровыванием ненужных частот.

Есть у меня подозрение, что если жечь двигатель на резонирующей подставке, то, так как скорость горения зависит от ускорения, система может возбутиться.
Но это только подозрение, без логики.

Ну вот, Накка и тут уже всё попробовал. Очевидное, простое и очень эффективное решение. А самое главное - обратимое и легко настраиваемое. Я что-то подобное проделывал с нашим с ГОГИ лазерным стендом. Масляный демпфер. Получалось здорово:

Xan> Это ничего не даст.
Xan> Ну, кроме ухудшения точности.

ты делал такие опыты?

Xan>> Ну, кроме ухудшения точности.
NGR> ты делал такие опыты?
Xan все правильно говорит датчик не мусорник в него запихивать, клеить или вставлять ничего не надо. Везде по нормальному, ставят гидравлический демпфер или дроссельного типа или на вязкое трение.

Xan>> Это ничего не даст.
Xan>> Ну, кроме ухудшения точности.
NGR> ты делал такие опыты?

Давай я тебе противный вопрос задам: А ты можешь расчитать, что даст запихивание?

Я могу. И про результат я уже сказал.

Non-conformist> Не экспериментировал ли кто-нибудь с предварительно нагруженными тензодатчиками? Т.е. в такой конфигурации, чтобы тяга не нагружала, а разгружала механически нагруженный УЭ?

О, спасибо. Почитаем...

Xan> Есть у меня подозрение, что если жечь двигатель на резонирующей подставке, то, так как скорость горения зависит от ускорения, система может возбутиться.
Xan> Но это только подозрение, без логики.

Есть такое дело. Правда, мы получили эффект во время испытаний на вибростойкость.