Стенд и оборудование для испытаний и измерений VIII

Non-conformist> Xan, прокомментируй, пожалуйста. Верны ли мои рассуждения о жёстких опорах? Если верны, то будет ли работоспособна такая конфигурация? Если да, то с каким усилием (относительно предполагаемой тяги испытуемого мотора) пружины должны прижимать тензокардан (зелёный) к раме станины (серый)? Мотор и теннзокардан имеют определённый вес.

Правильная конструкци.

Прижимать надо по вкусу — если есть возможность, то так, чтоб во всех режимах работы каждый датчик был хоть немного прижат.
Но даже если один датчик потеряет механический контакт, суммарный сигнал всё равно будет правильным.

GOGI> Давай схему и подробное ТЗ. Потому как я особо не слежу за темой, забыл что надо. Только сразу, что надо. Потому как по опыту написания для других, знаю, что желания могут меняться на противоположные когда 99% уже готовы.
Схему могу дать хоть сейчас. А вот с ТЗ пока неоднозначно - ещё окончательно не прояснена ситуация с механикой. Мне так кажется, что надо сначала сделать в железе всю механику, закрепить на ней датчики, подключить усилитель, ещё раз снять линейность, термостабильность, гистерезис. Имея окончательную конструкцию, можно будет дать окончательное ТЗ (алгоритм интерфейса и прочее).

Спасибо за готовность помочь!

Xan> Правильная конструкция.
А с жёсткими опорами, без пружин? Правильно ли я предположил, что для того, чтобы датчик начал чувствовать тягу, она сначала должна превысить вес тензокардана и мотора?

Xan> Прижимать надо по вкусу — если есть возможность, то так, чтоб во всех режимах работы каждый датчик был хоть немного прижат.
Пружины должны быть строго одинаковы? Трудно найти четыре одинаковых... В гараже уже два разобранных диска сцепления лежат: максимальное кол-во одинаковых пружин = 2. Если в диске четыре, то 2 х 2, если 6 = три вида по две штуки. А два одинаковых диска пока не получается найти - новые неохота покупать. )) С восемью пружинами ещё не видел. Вроде все пружины одинаковые, а присмотришься - нифига не одинаковые. Жёсткость разная и геометрия. Видимо, конструкторы таким образом устраняли резонансные явления в ведомом диске сцепления...

Xan>> Правильная конструкция.
Non-conformist> А с жёсткими опорами, без пружин?

Без пружин сила будет "утекать" через жесткое.
Это ж можно представить, как низкоомный резистор датчика и высокоомный резистор пружины, включенные параллельно. Тогда ток (сила) идущий в них будет распределяться пропорционально проводимости (упругости). Если пружину меняешь на что-то низкоомное (жёсткое), то в неё потечёт большая часть тока (силы) — мимо датчика, что даст ошибку.

Non-conformist> Правильно ли я предположил, что для того, чтобы датчик начал чувствовать тягу, она сначала должна превысить вес тензокардана и мотора?

Не, там же сумма сил, каждая из них действует на датчик.

Non-conformist> Пружины должны быть строго одинаковы?

Нет, любые по упругости / геометрии.
И каждая может прижимать с любой (лишь бы большей нуля) силой.

Понятно, спасибо!

Вот ещё вариант прижима:

Xan> И каждая может прижимать с любой (лишь бы большей нуля) силой.
Тогда такой вопрос: что будет показывать датчик в такой конфигурации, как на картинке чуть выше - чистую тягу, или тягу минус вес мотора и тензокардана?

Мне кажется, что вес мотора и тензокардана скомпенсирован усилием прижима нагруженной пружины. Датчик должен показывать чистую тягу, как будто мотор и тензокардан невесомы.

Non-conformist> Вот ещё вариант прижима:

Здесь может нагадить трение винта о дырку.
Надо, чтоб они не касались.

Non-conformist> Тогда такой вопрос: что будет показывать датчик в такой конфигурации, как на картинке чуть выше - чистую тягу, или тягу минус вес мотора и тензокардана?

F = +пружина -вес +тяга

Он что-то будет показывать до старта и это надо принимать за нуль.

Non-conformist> Мне кажется, что вес мотора и тензокардана скомпенсирован усилием прижима нагруженной пружины. Датчик должен показывать чистую тягу, как будто мотор и тензокардан невесомы.

Если ты натянешь пружины так, чтоб они точно компенсировали вес (без тяги), значит датчики будут прижиматься с нулевым усилием, то есть — на соплях.

Я бы затянул сильнее, чтоб не с нуля начинать.

Non-conformist>> Вот ещё вариант прижима:
Xan> Здесь может нагадить трение винта о дырку. Надо, чтоб они не касались.
По любому они касаться не будут: датчики своими пУпочками будут полупогружены в центрирующие дырочки в упорной раме, а между болтами М6 и дырками в упорной раме радиальный зазор миллиметра полтора как минимум получается.

Видимо, буду делать именно этот вариант. Уж больно изящно смотрится.


Xan> F = +пружина -вес +тяга
Понятно, я так и думал.

Xan> Он что-то будет показывать до старта и это надо принимать за нуль.
Да, конечно я буду чуть поджимать дополнительно, не только до выборки люфтов. Выборка плюс чуть-чуть. После поджатия нажимаем кнопочку - записываем нулевой уровень.

Non-conformist> Линейность до 8 кгс получилась красивая, только ноль чуть вверх стреляет.
Сейчас подумал - а ведь никуда ноль не стреляет: датчики смонтированы в пластиковом корпусе весов, а их я оттуда не вынимал. Т.е. пластик, плата, сами датчики на себя тоже давят - вот это всё и "стреляет вверх".

Предположил, что всё перечисленное весит 200 граммов. Линейность вообще чуть ли не математическая вышла... о_0

Non-conformist> Т.е. пластик, плата, сами датчики на себя тоже давят - вот это всё и "стреляет вверх".

А когда ты груз ставишь, это всё уже не давит?

Non-conformist> Предположил, что всё перечисленное весит 200 граммов. Линейность вообще чуть ли не математическая вышла... о_0

Ты к каждой точке 200 г добавь.

Serge77> А когда ты груз ставишь, это всё уже не давит?
Ахахаха... Какую красоту уничтожил!

***
Xan! Сегодня полдня эскизил опорную раму, реализующую идею картинок выше. Начертил, посмотрел (всё-таки 3Д - классная вещь) и пришла мысль, что, наверное, инвертированная схема (когда тяга не нагружает, а наоборот разгружает датчики) будет всё-таки лучше.

Во-первых, прижим тензокардана к опорной раме в этом случае получается не околонулевой, а восьмикилограммовый. Принимая во внимание то обстоятельство, что тензокардан с судорожно дёргающимся в нём пепелацем опирается о раму станины четырьмя маленькими пуклёвками тензодатчиков, всего лишь на какие-то доли миллиметра заглублёнными в центрирующие отверстия - восемь килограмм прижима мне кажутся как минимум нелишними.

Во-вторых, инверсная схема существенно упрощает калибровку: положил тензокардан на раму - вот тебе один контрольный груз. Закрепил пепелац в тензокардане - вот тебе второй контрольный груз. Это в поле. А дома - просто клади разновесок сверху на тензокардан, гирька за гирькой, и снимай себе линейность. Т.е. электронный безмен, который тянет снизу вверх, как в прямой схеме - не нужен: безменом работает сэр Ицхак.

Вопрос по поводу "инверсного нуля", то бишь восьми килограммов (максимума моего диапазона). Можно ли сделать так, чтобы при затягивании прижимных болтов МК начинал пищать в момент достижения нужной нагрузки, и замолкал при лёгком отпускании болта?

Я вижу такой алгоритм: затягиваем один болт, затягиваем - бипер запищал. Отпускаем на 1/8 оборота (к примеру) - замолчал. Затягиваем диагонально расположенный болт (второй) - тянем, тянем - опять запищал. Отпускаем второй болт до замолкания. Таким же образом затягиваем оставшиеся два болта, и нажимаем кнопку - записываем нулевой уровень в память.

Будет ли такой алгоритм работать? Писк бипера нужен не для точного отображения конца диапазона, а лишь для маркирования области максимума. Фактическое усилие прижима будет записано в памяти, в виде контрольной нулевой ступеньки.

Non-conformist> Будет ли такой алгоритм работать?

Нет.
Мост показывает суммарную силу. Если ты хочешь в сумме 8 кГ, то тебе надо первый же винт затянуть на 8.
Или тебе надо делать 4 порога на 2, 4, 6, 8 кГ, что потом последовательно винты затягивать по 2 кГ.

На мой взгляд ты слишком волнуешься.
Затяни с хорошим запасом, примерно одинаково по ошущениям в руках (или спецключом).
Грубо компенсируй ноль резюком.
А потом нуль можно точно подогнать подкручивая винт/винты. Вместо потенциометра.

Non-conformist> Писк бипера

Однажды делал звуковой индикатор для бетономешалки. Оператор должен сыпать компоненты до определённого веса.
Сделал так:
Когда насыпано 90 процентов, пикалка начинает коротко (1/20 с) пикать с периодом 1 с.
Время между пиками вычисляется так:

t = 10 * (100 - X)

где X — текущий вес в процентах.
Чем ближе к 100%, тем чаще пики.
При равномерном добавлении звук получается как от шарика прыгающего по столу, когда высота прыжков уменьшается до нуля.
Как дошло да 100%, пики выключаются.

Очень "интуитивно понятный интерфейс".

Xan> Или тебе надо делать 4 порога на 2, 4, 6, 8 кГ, что потом последовательно винты затягивать по 2 кГ.
А почему бы не сделать? Это ж не напильником пилить! Это же нормальное решение!

Очень мне понравилось твоё предложение. Сам бы не додумался. Можно сделать один бибИк для первого болта, два для второго, три для третьего и четыре для четвёртого. После четырёх бибИков в память автоматом пишется нулевой (в смысле восьмикилограммовый) уровень!

Xan>> Или тебе надо делать 4 порога на 2, 4, 6, 8 кГ, что потом последовательно винты затягивать по 2 кГ.
Только не "2, 4, 6, 8" - а восемь минус пепелац минус тензокардан, и всё поделить на четыре: 8 - 3,5 - 1 / 4 = 0,875 кг усилия на каждый болт. Алгоритм наклёвывается такой:

1. Кладём на раму тензокардан. Через секунду - писк: "температурное отклонение порога в норме, сигнал груза записан".

2. Устанавливаем и фиксируем на тензокардане пепелац. Через секунду - писк: "температурное отклонение порога в норме, сигнал груза записан".

3. Зажимаем первый болт до непрерывного писка, отпускаем до прекращения, опять чуть поджимаем, не допуская писка - нащупывая середину небольшого гистерезиса.

4. Зажимаем второй болт: в момент начала поджатия проходим через граммов пятьдесят писка первого порога, в процессе поджатия писк прекращается, доходим до писка второго порога. Чуть отпускаем до прекращения, чуть поджимаем до середины гистерезиса.

5. Таким же образом настраиваем третий болт.

6. Таким же образом настраиваем четвёртый болт.


***
Второй вариант - с четырьмя грузами по 875 г вместо пружин:

1. Кладём на раму тензокардан, писк - сигнал груза записан.
2. Навинчиваем на тензокардан по диагонали два груза, писк - сигнал записан.
3. Навинчиваем на тензокардан по второй диагонали вторые два груза, писк - сигнал записан.
4. Устанавливаем и фиксируем в тензокардане пепелац, писк - сигнал записан. Подготовка стенда завершена.

Все грузы - строго известны и неизменны. Полная отвязка от температурных дрейфов. Процесс подготовки до безобразия прост. Недостаток - к подвижной массе добавляется 3,5 кг.

Xan! Не мог бы ты оценить, как ты это умеешь, степень влияния этих дополнительных трёх с половиной килограмм на динамику стенда? Ибо бонусы грузов перед пружинами очевидны.

Non-conformist> Xan!

Ну что тут оценивать?
Очевидно, что инерция увеличится.
А точность не.

На мой взгляд ты слишком перед тензодатчиками выплясываешь.
Лишнее это.

Я бы примотал железки резинками от трусов, всё равно, одинаково ли каждый датчик будет прижат, лишь бы усилие до нуля в работе не опускалось. Хотя даже и это не важно, всё должно и так работать.

Если у тебя есть частично готовые железки, собери "на соплях" и поиграй с конструкцией, чтоб её почувствовать.

Non-conformist> Ибо бонусы грузов перед пружинами очевидны.

Не, не очевидны.
Если б ты делал особоточные весы, где надо и архимедову силу в воздухе учитывать, тогда пружины плохи.
А тебе надо сделать быстрое (никаких дрейфов) и не шибко точное (несколько процентов) измерение.

Xan> На мой взгляд ты слишком перед тензодатчиками выплясываешь. Лишнее это.
Да знаю я, вижу, сам наблюдаю. Но по-другому не могу. ((

Понятно в общем... Вернёмся к пружинам, ибо до резинок я ещё не созрел. )) Какой вариант тебе больше нравится - прямой или инверсный? В прямом варианте вес подвижной части компенсируется пружинами, и в логе остаётся только тяга. А вот как в смысле инерционности - масса пепелаца плюс масса тензокардана - они ведь сохраняются, их пружинами не уничтожить?

Non-conformist> Какой вариант тебе больше нравится - прямой или инверсный? В прямом варианте вес подвижной части компенсируется пружинами, и в логе остаётся только тяга.

Я бы сделал так, чтоб тяга сильнее нагружала датчики.
Это если в остальном сложность конструкции одинакова.
Иначе — как проще.

Non-conformist> А вот как в смысле инерционности - масса пепелаца плюс масса тензокардана - они ведь сохраняются, их пружинами не уничтожить?

Да.

Вынув датчики из весов, обнаружил, что плоскую подошву придётся формировать самому, прокладками: головка заклёпки выступает на один миллиметр. Можно ли приклеить к опорной поверхности датчика две дюралевые пластинки толщ. 1,5 мм, или всё-таки лучше поискать стальные? Площадь опоры ~ 4 см^2.

Non-conformist> головка заклёпки выступает на один миллиметр.

???

Мои датчики намного проще, чем изображённый. Представь, что "мостик" с пУпочкой приклёпан к УЭ двумя заклёпками с выпуклыми головками. И эти головки выступают за плоскость подошвы. В пластиковом корпусе напольных весов они не мешали, свободно помещаясь в полости внутри корпуса, которые предусмотрены под гнёздами, куда плотно вставляются датчики.

А у меня датчики просто ложатся на плоскость площадки - головкам заклёпок деваться некуда. Кроме того, у самогО УЭ (среднего язычка) тоже нет места, куда прогибаться, потому что вся железяка моего датчика - просто плоская пластинка с двумя вырезами, в виде буквы "Е". Что опорные язычки, что средний (который УЭ) - всё на одном уровне, в одной плоскости. Китайцы максимально упростили штамповку, а весь нужный рельеф сделали в корпусе, пластиком.

Вот, и теперь мне нужно подложить по две пластинки под крайние язычки (опорные), чтобы среднему язычку (УЭ) вместе с головкой заклёпки на нём, было куда прогибаться под измеряемой нагрузкой.

Non-conformist> Мои датчики намного проще, чем изображённый.

Ага, понятно.
Прокладки из (почти) любого материала.