עקרון עבודה של מדדי שקילה

Jul 16, 2026 השאר הודעה

קיים מגוון רחב של מחווני בקרת משקל דיגיטליים (המכונה לעתים קרובות פשוט מחוונים דיגיטליים). התקנים אלה קולטים ומעבדים אותות חשמליים שמוצאים על ידי תאי עומס. אותות אלו יכולים להיות אנלוגיים או דיגיטליים, כאשר הסוג הנפוץ ביותר הוא מתח אנלוגי שנע בין כמה מילי-וולט לכמה עשרות מילי-וולט. לגבי עקרונות המעגל, ספק כוח העירור מספק כוח הפעלה לתא העומס ובו זמנית מספק מתח ייחוס ליחידת ההמרה A/D (אנלוגי לדיגיטלי); היציבות שלו בדרך כלל טובה מ-0.1%. יחידת ההגברה משתמשת בדרך כלל בתצורת מגבר מכשור כדי לקבל ולהגביר את האות של תא העומס, בדרך כלל מספקת רווח של כמה מאות פעמים. יחידת הסינון מסירה רעשים חשמליים - בין אם מוכנסים ממקורות חיצוניים או שנוצרים באופן פנימי על ידי המגבר עצמו. יחידת ההמרה A/D ממירה אותות אנלוגיים לנתונים דיגיטליים, בדרך כלל תוך שימוש ברזולוציה של 14 סיביות ומעלה; מחוונים מודרניים בעלי דיוק גבוה משתמשים לעתים קרובות בטכנולוגיות כגון המרת Sigma-Delta (Σ-Δ), ומשיגים רזולוציות של עד 24 סיביות ושיעורי המרה של 10 עד 100 דגימות לשנייה, עם טווח אות כניסה בדרך כלל בין -2 mV ל-+19 mV. יחידת עיבוד הנתונים מרוכזת סביב מעבד מיקרו ונתמכת על ידי שבבים היקפיים; תחת בקרת תוכנית, הוא מבצע משימות כגון רכישת נתונים, חישוב ואחסון, ולאחר מכן שולח את התוצאות המעובדות לממשקים המתאימים. יחידת התצוגה מציגה את ערך השקילה והסטטוס באמצעות ספרות, טקסט או גרפיקה, ויכולה לתקשר עם התקנים חיצוניים באמצעות ממשקים.


כדי להקל על חילופי נתונים ובקרה, מחווני השקילה מצוידים בדרך כלל בממשקי תקשורת שונים. RS-232 הוא אחד מהממשקים הטוריים הנפוצים ביותר; הוא משתמש בתצורה של שלושה חוטים המורכבת משידור (TXD), קבלה (RXD) וקרקע (GND). רמות היגיון מוגדרות ביחס ל-GND (לוגיקה 1: -3V ל-15V; לוגיקה 0: +3V עד +15V). הוא תומך במרחק שידור מרבי של כ-15 מטרים ובקצב נתונים מרבי של כ-20 kb/s, מה שהופך אותו למתאים בעיקר לתקשורת מנקודה לנקודה. מחווני שקילה תעשייתיים מודרניים תומכים באופן נרחב בממשקי אפיק או רשת כגון RS-485, PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT ו-Modbus RTU, כמו גם פרוטוקולי חילופי נתונים של מערכת IT כמו OPC UA ו-JSON REST API, המאפשרים אינטגרציה עם התקנים חיצוניים - כגון PLCs ומחשבים - ותצורה מרחוק.


תחת בקרת תוכנית, יחידת עיבוד הנתונים (מיקרו-מעבד) לא רק מבצעת רכישת נתונים בסיסיים, חישוב ואחסון, אלא גם מבצעת פונקציות כגון איפוס אוטומטי, מעקב אפס, סינון דיגיטלי, תיקון אי-ליניאריות, החזקה של שיא ובקרת נקודות קבע. תוכנה יכולה לדמות מאפייני שקילה - כגון רטט ותנודות בקנה מידה ריק - כדי לייעל את הביצועים. בהתאם לתקן הלאומי GB/T 7724-2023 "מכשירי שקילה אלקטרוניים", מחווני השקילה חייבים להיות בעלי חסינות הפרעה; כאשר נתון להפרעות כגון פריקה אלקטרוסטטית, נפילות מתח או עליות מתח, השונות בערך המצוין לא תעלה על מרווח סולם אחד, או שהמכשיר חייב להיות מסוגל לזהות שגיאות משמעותיות ולהגיב בהתאם.

שלח החקירה

שלח החקירה