Цифровые тензодатчики:

В последние десятилетия цифровые тензодатчики были скорее нишевым продуктом. Причиной тому было сложное и дорогое производство. Наибольших усилий требовало проведение компенсации по температуре.  Очень сложно добиться хорошего качества в отношении усиления по температуре и дрейфу, которое требуется для официальных спецификаций, таких как OIML или NTEP. Рабочий процесс при производстве цифрового тензодатчика действительно схож с процессом изготовления аналогового, но оцифровка здесь происходит сразу. При этом, к сожалению остаётся мало места для автоматизации и несложного производства.
Благодаря своей цифровой природе PICOSTRAIN решает отмеченные проблемы и открывает путь к массовому производству относительно недорогих цифровых тензорезистивных ячеек DCL.  Электронные методы температурной компенсации исключают механические настройки при производстве и позволяют автоматизировать и упростить производственный процесс.

1. Изготовление цифрового тензодатчика «DLC 2.0»:

 

На базе существующего производственного процесса PICOSTRAIN предоставляет возможности его облегчения, изготовление упрощается, а качество повышается. Ключевым моментом нового производственного процесса является то, что изготовитель может полностью смонтировать тензодатчик с электроникой ПЕРЕД проведением компенсации по температуре. При этом не требуется регулировка тензодатчика вручную, эту корректировку производит сама микросхема, и таким образом будет несложно автоматизировать этот процесс.

Это ведёт за собой целый ряд преимуществ, таких как:

• простой, наиболее эффективный и надёжный производственный процесс
• Более высокое качество по причине нового метода корректировки. Легче выполнить требования спецификаций, например OIML 6000.
• Полностью автоматическая корректировка усиления и дрейфа нуля без механических настроек.
• Более гибкое использование цифрового тензодатчика в типовых весах — разработка проще и электромагнитная совместимость лучше.
• Низкое потребление тока и низкий самонагрев благодаря этому принципу измерения.
• Простая замена цифрового тензодатчика за счёт модуля внутренней калибрации.

Экономия расходов и усилий происходит автоматически с реализацией метода PICOSTRAIN. Таким образом появилась возможность, чтобы цифровой тензодатчик стал наследником аналогового тензодатчика,  как с технической, так и с коммерческой точки зрения.

Представление концепции на технической выставке Interweighing Trade Show 2010

В апреле 2010 года фирма Acam приняла участия в крупнейшей коммерческой выставке весового оборудования в Китае. Выставка проходила в Чанша, провинция Хунань с 22-го по 24-е апреля. Здесь мы представили нашу концепцию наиболее удобного производства цифрового тензодатчика. В этой связи мы провели целый ряд демонстраций тензодатчика  и презентацию по этой теме на пленуме Ассоциации Весового Оборудования Китая. Этой выставке были посвящены официальные документы по теме цифровых тензодатчиков. Эти документы по презентации указаны в правой колонке этой страницы вместе с дальнейшей дополнительной информацией.

2. Новое поколение цифровых тензодатчиков на базе PS09

На выставке Interweighing Trade Show в 2010 году фирма Acam уже представляла концепцию тензодатчика “DLC 2.0”, производственный процесс которого намного удобнее и проще, как в плане изготовления, так и по процедуре корректировки температуры цифрового тензодатчика по сравнению с уже существующими производственным процессами. В прошлом году, на выставке Interweighing Trade Show 2011 в Шанхае мы дополнили эту концепцию: PS09 с его встроенным модулем температуры позволяет ещё более существенно упростить датчик. Например, базирующийся только на полумосте датчик может использоваться без дополнительных внешних компенсационных резисторов, благодаря использованию встроенного в микросхему модуля измерения температуры, компенсирующего погрешности преобразования и дрейфа температуры. Вместе с уже существующим высококачественным решением на базе PS081, новая микросхема ещё более расширяет номенклатуру цифровых тензодатчиков, где имеет преимущество  метод  PICOSTRAIN, который может использоваться теперь для следующего вида продуктов:

• Бюджетные цифровые тензодатчики DLC, соответствующие нормам сертификации OIML 3000;
• Цифровые тензодатчики DLC, соответствующие нормам сертификации OIML 6000;
• Цифровые тензодатчики DLC для специальных приложений с высокой точностью измерений

 

Тип 1: Бюджетный цифровой тензодатчик DLC соответствующий нормам OIML 3000

Основные свойства:

• Соответствует нормам OIML 3000
• Только один полумост как датчик
• Компенсацию температурного дрейфа производит встроенный модуль измерения температуры
• Испытанный иммунитет к электромагнитному излучению в пределах 1 e (10 В/м)
• Несложная разработка — простое изготовление
• Простая 2-х слойная печатная плата
• Самая низкая возможная стоимость цифрового тензодатчика DLC

Тип 2: Цифровой тензодатчик DLC, соответствующий нормам OIML 6000

Основные свойства:

• Соответствует OIML 6000
• В качестве сенсора выступает только одиночный полумост
• Компенсация дрейфа по температуре производится через встроенный модуль измерения температуры.
• Испытанный элекромагнитный иммунитет в 1е (10 В/м)
• Простая разработка — простое производство
• Простая двуслойная печатная плата, такая же как при OIML 3000, только с дополнительным осциллятором

Тип 3: Цифровые тензодатчики DLC для специальных приложений с высокой точностью измерений

Отличительные качества

• Области применения с высоким разрешением
• Не требуется настройки Rspan вручную
• Простое применение в существующих тензодатчиках с полным мостом и компенсационным резистором
• Испытанный электромагнитный иммунитет
• Возможность сборки высококачественных цифровых тензодатчиков
• Четырёхслойная печатная плата

Электромагнитные помехи (EMI):

Все представленные здесь типы цифровых тензодатчиков были испытаны как прототипы на электромагнитные помехи с уровнем 10 В/м и показали при этом очень хорошие результаты. Благодаря конструкции цифрового тензодатчика в целом (электроника инкапсулирована в корпус тензодатчика) уровень помех всегда оставался в рамках 1 е соответствующей спецификации. Поэтому цифровые тензодатчики являются хорошим решением в средах с высоким электромагнитным шумом.

Отладочный набор цифрового тензодатчика DLC.

Для ускорения и облегчения процесса разработки цифрового тензодатчика DLC компания Acam производит и поставляет отладочный прибор PS09-DLC-EVA-KIT, укомплектованный электронной платой цифрового тензодатчика на PS09 встроенной в тензодатчик, тензодатчик прикреплён к нагрузочной платформе, а через интерфейсные плату и модуль PICOPROG 2.0 он может подключаться к компьютеру. Комплект сформирован по принципу «включил-заработало» и имеет внешнюю EEPROM для возможностей модификации управляющей программы. Имеется также электронная плата, согласующая подключение с собственным датчиком пользователя, при этом возможны подключения по схемам полумоста, полного моста и моста Уинстона.