Форум: Выбор оборудования

Помогите определиться с пьезоэлектрическим датчиком силы,разрабатываю тренажор но все датчики дорогие

Анатолий. Вам нужно один только датчик подобрать для уже имеющейся системы сбора-отображения данных? Или нужно подобрать всё оборудование для решения задачи? Опишите задачу максимально подробно.

Здравствуйте Александр!
Я пишу диплом по разработке тренажера для измерения силы удара.Работаю с нуля  ничего готового нет, на тренажер мне надо будет 4 датчика,систему обработки данных и ПО на компьютер.Делал анализ датчиков,максимальная нагрузка 10кН,датчиков много но они все дорогие,если взять 4 датчика то тренажер уже получается дорогим а уменя задача доступность!
Если можете Александр подскажите какое-небудь решение.
С уважением Анатолий

Анатолий, я могу Вам только подсказать как систему сбора данных построить. А сами датчики подберите, пожалуйста, сами, поскольку этот выбор сильно зависит от требуемой конструкции и характеристик. Воспользуйтесь, например, этой подборкой ссылок:
http://www.autex.spb.ru/sensor.php3

Анатолий. Попались на глаза недорогие датчики удара фирмы Murata (www.murata.com):
PKGS-00LD-R
PKGS-00MF-R
PKGS-25MF-R
PKGS-25NB-R
PKGS-90LD-R
Только купить их в малом количестве может быть проблемой. Попробуйте поискать:
http://www.efind.ru/icsearch/?search=PKGS
Эти датчики, например, в HDD-дисководах применяют для системы защиты головок при ударе.

Здравствуйте Александр!
Наткнулся на тензодатчик приемлимый по цене
http://www.voltmaster.ru/cgi-bin/qwery. … roup=98013
Поговорил с руководителем по диплому,он непротив использовать этот датчик
, но я хотел  спросить ваше мнение рационально его использовать или нет?
С уважением Анатолий

Если устраивают максимальная рабочая нагрузка 1 кг и остальные характеристики датчика, то подключить его вполне можно к АЦП L-Card (есть несколько вариантов). Только требования по точности измерения сформулировать хорошо бы. Или про точность лучше не спрашивать :-),... и просто самое дешёвое решение мне нужно Вам предложить?

Как понял получается полная ерунда так?

Анатолий. В данной конференции желательно технические вопросы задавать, а не эмоциональные. Изучите характеристики датчика. Вы наблюдаете там ерунду?

Я постараюсь по-точнее сформулировать вопрос,как вы уже поняли я плаваю в этой теме.

Здравствуйте Александр!
Я выбрал датчик ввиде пьезокерамиеского диска ЦТС-19
http://www.elpapiezo.ru/disk.shtml пдскажите пожалуйста какую систему сбора данных можно подключить? Технические характеристики диска http://www.elpapiezo.ru/generalpurpose.shtml,хотелось бы чтобы система сбора была 4-х канальная т.к. будет 4 датчика.
С уважением Анатолий

Анатолий, чтобы подобрать систему сбора данных, прежде всего, нужно знать, диапазон сигнала на входе системы сбора данных, а также частотный диапазон полезного сигнала, который хотите оцифровать. Сигнал от пьезодатчика - это заряд, измеряемый Кулонах.
1) Используя коэффициенты передачи датчика и зная величину физического воздействия на него, Вы должны грубо прикинуть сколько Кулон будет на выходе датчика при максимальном физическом воздействии для Ваших условий.
2) Зная суть физического эксперимента, Вы должны грубо прикинуть, в каком частотном диапазоне  требуется исследовать сигнал от пьезодатчика.

Получив от Вас эти грубые количественные прикидки, я готов буду предложить варианты системы сбора данных.

Вот неплохой источник по теории пьезоэлектричества:
http://www.americanpiezo.com/knowledge- … heory.html

Здравствуйте Александр!
1)на выходе датчика при максимальном физическом воздействии будет 2*10^-8 КУлон или 80 Вольт
2) Частотный диапазон от 0 до 1кГц

Анатолий, уточните нижнюю границу частотного диапазона. Исследовать источник заряда от 0 Гц (т.е его постоянную составляющую) - это физическая бессмыслица потому, что идеальных приборов не бывает, а реальный прибор всегда имеет какое-то конечное входное сопротивление R, через которое заряд стечёт через некое конечное время.

Александр нижния граница частотного диапазона пусть будет 50 Гц

Анатолий, если максимальную амплитуду заряда тем или иным способом уменьшить до 9 нКл, то можно  применить конфигурацию:
LE-41 + E14-140М
Например, можно найти датчик с меньшим коэффициентом передачи.
Если хотите исследовательскую систему "на вырост", чтобы можно было её конфигурировать и под другие исследовательские задачи, то можно применить LTR совместно с LE-41 (конфигурацию могу уточнить).
Для встроенного АЦП в компьютер (интерфейс PCI) можно применить L-780М + LE-41 или L-791 + LE-41, но в этом случае понадобится источник питания для LE-41.

+-9 нКл - это максимальный поддиапазон заряда для  LE-41

Анатолий, могу предложить очень недорогой вариант на основе E-154, но с Вашей стороны потребуется опыт монтажа электронных схем, для того, чтобы сделать 4-х канальный предусилитель в экранированном корпусе.
Общее количество деталей будет порядка 15-ти.

Здравствуйте Александр!
Меня заинтересовал вариант на основе E-154,монтаж электронных схем меня не пугает,вы не могли бы,показать эту электрическую схему предусилителя на 15 деталях.
Зарание большое спасибо

Анатолий, такой схемы нет, я набросаю её для Вас в течении нескольких дней, если уточните задачу:
1.  Диапазон входного заряда 20 нКл? В данном случае - всё равно, главное задать какой именно.
2.  Частотный диапазон 50 - 1000 Гц?
3.  Какую точность измерения хотите достичь? Допустим, выразите в процентах относительную погрешность, при этом, максимальное значение измеряемой силы возьмите за 100%. - От этого зависит качество (стоимость) элементов, которое буду закладывать, а также сама возможность решить эту задачу с помощью E-154.   
4.  Защиту от перегрузки делать? Это чуть усложнит схему, зато превышение диапазона одного канала не будет влиять на другой канал (это поведение E-154 при перегрузке).
5. Конструктивно E-154 и предусилитель будет одним целым, или предусилитель расположите около датчиков, или каждый канал предусилителя около своего датчика в виде отдельных корпусов?  Какие расстояния между датчиком и системой сбора данных?
6. Приоритет - минимизация количества элементов или минимизация стоимости?

Александр,
1. Диапазон входного заряда пусть 20 нКл
2. Частотный диапазон 50 - 1000 Гц
3. погрешность 1%
4. Защиту от перегрузки хотелось бы
5. Конструктивно E-154 и предусилитель желательно одним целым,или 2-й вариант рядом с датчиками.расстояния между датчиком и системой сбора данных 2,5-3 метра.
6. Приоритет - минимизация стоимости

Анатолий, скажу сразу, что относительная погрешность 1% для измерения динамического процесса - это требования не такие уж и мягкие. Пожалуй, такую погрешность можно обеспечить, начиная с  самого дешёвого варианта LE-41 + E14-140М, который я первым Вам и предложил.
Для варианта "E-154 + экстремально дешевый предусилитель" относительная погрешность измерения составит порядка 10%.
Причем, рассуждая о погрешности, я не учитываю погрешности самого датчика. Это для статических измерений (например, весы) погрешность 1% - это слишком грубо. А для динамики за 1% ещё побороться надо...

Александр пусть пока будем брать погрешность порядка 10%.просто пример если система рсчитана на 1000 кг , то при 10% погрешность составит 100кг, для моей системы это слишком много.Давайте пока ориентироваться на10% а там дальше посмотрим.

ОК. В ближайшие выходные выложу самое дешевое техническое решение.