Instrumentación de la celda de carga

Instrumentación de la celda de carga Las celdas de cargas utilizadas con de la marca MEDI DATA modelo M042. Características físicas y eléctricas Aunque las celdas de carga son el mismo modelo sus características son diferentes debido a su construcción interna a continuación se describirán las características de cada una.

Características Carga máxima Resolución Resistencia interna

Celda 1 100 Kg. 1.895 mV/V 991 ohm

Celda 2 100 Kg. 1.970 mV/V 970 ohm

Ubicar el Pin-out de su Dispositivo DAQ

Antes de conectar cualquier señal, ubique el pin-out de su dispositivo. 1.

Abra NI Measurement & Automation Explorer (MAX) y despliegue Devices and Interfaces.

2.

Haga clic con botón derecho en el nombre de su dispositivo y seleccione ―Device Pinouts‖.

Figura 16. Ayuda para Terminales de Dispositivo

Configurar una Medida de Galgas Extensiométricas

Puede usar NI Measurement & Automation Explorer (MAX) para verificar rápidamente la precisión de la configuración de su sistema de medias. Al usar un NI-DAQmx Global Virtual Channel puede configurar una medida de tensión sin programación. Un canal virtual es un concepto de la arquitectura del controlador NIDAQmx usado para representar las configuraciones de propiedades del dispositivo que pueden incluir nombre, un canal físico, conexiones de terminal de entrada, el tipo de medida o generación e información de escala. Siga estos pasos para comenzar: 3.

Con el NI Measurement & Automation Explorer abierto, seleccione Data Neighborhood y haga clic en Create New.

4.

Seleccione NI-DAQmx Global Virtual Channel y haga clic en Next.

5.

Seleccione Acquire Signals » Analog Input » Strain

Figura 1. Crear un Canal Virtual NI-DAQmx 6.

Seleccione ai0 o cualquier canal físico que quiera conectar a su galga extensiométrica. Uncanal físico es una terminal o pin en el cual usted puede medir o generar una señal analógica o digital. Un solo canal físico puede incluir más de una terminal o pin, como en el caso de un canal de entrada diferencial.

Figura 2. Canales Físicos del Dispositivo 7.

Haga clic en Next y proporcione un nombre para el canal virtual global o deje el nombre predeterminado.

8.

Haga clic en Finish y debe ver la siguiente pantalla en MAX:

Figura 3. Instalar un Canal de Tensión en MAX 9.

En la sección Settings, escriba los valores máximos y mínimos de tensión que espera leer desde su galga extensiométrica (-1m a 1m son predeterminados).

10. Configure el Factor de Galga, Resistencia de la Galga, Voltaje Inicial, Fuente V EX, Valor (V) VEX, Resistencia de Terminal y Configuración de Tensión basada en sus especificaciones de sensor y la información discutida anteriormente en la sección de Fundamentos de Medidas de Galgas Extensiométricas.

Cablear una Galga Extensiométrica a su Dispositivo Regresar al inicio

El siguiente paso es conectar físicamente la galga extensiométrica a su dispositivo DAQ. 11. Haga clic en la sección Connection Diagram en MAX para continuar.

Figura 4. Diagrama de Conexión de Tensión El diagrama de conexión de arriba indica cuales pines en su dispositivo DAQ deben estar cableados de acuerdo al canal físico que seleccionó. En este ejemplo, una configuración de puente completo Tipo I utiliza los pines 2, 3, 6 y 7, correspondientes a AI+, AI-, EX+ y EX- en un módulo NI 9237 de la Serie C.

Calibración de Galgas Extensiométricas Regresar al inicio

Cuando configure una tarea de medida de tensión, puede usar el Asistente de Calibración de Galga Extensiométrica para calibrar su galga extensiométrica. Siga los siguientes pasos para calibrar la galga extensiométrica:

Figura 5. Asistente de Calibración de Galgas Extensiométricas 12. Seleccione la sección Device y haga clic en Calibrate para iniciar el Asistente de Calibración de Galga Extensiométrica. 13. Siga los pasos en la ventana Setup Hardware. Puede determinar las siguientes configuraciones: i.

Habilitar Anulación de Desfase Seleccione Habilitar Anulación de Desfase para realizar un procedimiento de calibración de anulación de desfase.

ii.

Habilitar Calibración de Derivación Seleccione Habilitar Calibración de Derivación para realizar un procedimiento de calibración de derivación. Si selecciona esta opción, determine las siguientes configuraciones:



Valor de Resistor de Derivación—Especifique el valor exacto del resistor de derivación. El valor predeterminado es la resistencia del resistor de derivación que es el determinado de fábrica de su hardware. Para precisión mayor, use un DMM de 6 1/2 dígitos para medir la resistencia de su circuito completo de calibración de derivación con el interruptor de derivación activado y las terminales conectadas. Esto aumentará la precisión de sus medidas al compensar la resistencia del interruptor de derivación y cualquier resistencia provocada por cables largos. Sin embargo, ya que el valor del resistor de derivación es muy grande, no impactará la precisión de medida.



Ubicación del Resistor de Derivación—Especifique la ubicación en el puente Wheatstone al cual el resistor de derivación es conectado. Consulte la figura en la ventana Setup Hardware para las posiciones relativas de R1, R2, R3 y R4.

14. Haga clic en Next.

Figura 6. Ventana de Medida y Calibración 15. Use la ventana Measure and Calibrate para medir y calibrar su galga extensiométrica. El software realiza la primera medida automáticamente y la tabla muestra los resultados. La tabla muestra la siguiente información: i.

Información del Canal

  ii.

Nombre del Canal—El nombre del canal virtual en el cual la calibración de tensión es realizada. Canal Físico—El canal físico al cual la galga extensiométrica es conectada. Ajuste de Desfase—Esta sección muestra la información sobre el error de desfase para ayudarle a determinar si debe realizar una calibración de anulación de desfase. Realice una calibración de anulación de desfase si realiza una calibración de derivación.



Meas Val (tensión)—El valor de desfase medido con unidades de tensión. Normalmente, este valor debe ser cerca de cero.



Err (%)—Porcentaje de error de desfase, determinado por la ecuación: Err (%) = [(valor de desfase * 100) / (Límite del Rango Máx. – Límite del Rango Máx)] donde Límite del Rango Máx. y Límite del Rango Mín son los valores máximos y mínimos del rango de tensión para el canal virtual dado.



Ajuste de Ganancia—Esta sección muestra valores relacionados con el error de ganancia y el procedimiento de calibración de derivación:

o

Sim Val (tensión)—El valor de tensión simulado basado en la configuración de software y el valor de resistor de derivación.

o

Meas Val (strain)—El valor de tensión medido. Normalmente, este valor debe ser cerca del valor de tensión simulado.

o

Gain Adj Val—El valor de ajuste de ganancia. Este valor es el resultado final de la calibración de derivación y es usado para escalar las medidas de tensión en este canal. Normalmente, este valor está cerca de 1, lo cual implica que el valor medido y el valor simulado sean iguales. Su canal de tensión almacena el valor de ajuste de ganancia como el atributo AI.Bridge.ShuntCal.GainAdjust.

o

Err (%)—Porcentaje de error de ganancia, determinado por la ecuación: Err (%) = (valor medido – valor simulado) * 100 / (Máx. – Mín.) donde Máx. y Mín. son los valores máximos y mínimos de tensión especificados por el canal virtual dado.

16. Realice su medida y calibración con los siguientes botones:

i.

Haga clic en Measure para realizar una medida preliminar usando los datos de calibración de desfase y derivación desde un procedimiento de galga extensiométrica anteriormente ejecutado.

ii.

Haga clic en Reset Data para restablecer los datos de calibración de desfase y derivación y realice una medida usando sus valores predeterminados.

iii.

Haga clic en Calibrate para realizar la calibración de desfase y/o derivación. La tabla muestra las medidas resultantes:

17. Haga clic en Finish cuando termine. Los datos de calibración son almacenados como parte de su canal virtual. Al terminar exitosamente, el software utiliza automáticamente los datos de calibración al escalar voltaje para tensiones en este canal virtual.

Probar la Señal Regresar al inicio

Los canales virtuales globales NI-DAQmx permiten tener una vista previa de sus medidas. 18. Con MAX aún abierto, haga clic en la sección NI-DAQmx Global Channel y haga clic en el botón Run. Verá el valor de tensión de su medida mostrado en la parte superior de la pantalla.

Figura 7. Vista Preliminar de una Medida de Tensión en MAX Puede escoger ver la señal en forma de tabla o como una gráfica al seleccionar Graph en el menú desplegable Display Type. También tiene la opción de guardar su NI-DAQmx Global Virtual Channel si en un futuro desea consultar esta pantalla de configuración otra vez.