Цифровой тензодатчик ZET 7111
- Взрывозащищённое исполнение*
- Динамические измерения
- Интерфейс передачи данных CAN 2.0
* При получении оплаты до 12:00 (только для складских позиций).
Метрологические характеристики
| Измеряемая величина | деформация, микронапряжение (механичекое напряжение), крутящий момент, сила |
|---|---|
| Диапазон измерений электрических напряжений от ПП | от -7 до +7 мВ/В |
| Диапазон для синфазного сигнала | от 0 до 4,5 В |
| Порог чувствительности (минимальное значение, на которое различаются две последовательно измеренные величины) | 0,0001 мВ/В |
| Абсолютная погрешность измерения (от верхнего предела диапазона измерений) | 0,05 % |
| Относительная погрешность измерения (от измеряемой величины) | 0,05 % |
| Дополнительная погрешность измерения (от измерения температуры) | 0,05 %/10°С |
| Дополнительная погрешность измерения (временной дрейф нуля) | 0,05 %/10 мин |
| Диагностика параметров | контроль питания, контроль качества данных, контроль целостности моста или полумоста, калибровка измерительной части |
| Технические характеристики | — |
| Тип подключаемых первичных преобразователей (ПП) | датчик силы, мостовые или полумостовые тензодатчики (тензорезисторы) |
| Количество подключаемых (ПП) к одному модулю | 1 |
| Переменное напряжение, подаваемое на ПП | 3 ± 0,5 В |
| Частота | 1250 ± 10 Гц |
| Максимальный ток, подаваемый на ПП | 10 ± 1,5 мА |
| Частота обновления данных | 50, 250, 625, 1250 Гц |
| Интерфейс передачи данных | CAN 2.0 |
| Скорость обмена | 100, 300, 1000 кбит/с |
| Эксплуатационные характеристики | — |
| Габаритные размеры | 71×39×17 мм |
| Масса | 30 г |
| Питание устройства | от 9 до 24 В |
| Мощность потребления (без учета ПП) | 0,5 Вт |
| Защита от переполюсовки | есть |
| Температурный диапазон эксплуатации | от -40 до +100 °С |
| Электромагнитная совместимость ЭМС | — |
| МЭК 61000-4-2 (IEC 61000-4-2), ESD | контакт 4 кВ, воздух 8 кВ |
| МЭК 61000-4-4 (IEC 61000-4-4), EFT | питание 0,5 кВ, сигнал 0,25 кВ |
| МЭК 61000-4-5 (IEC 61000-4-5), Surge | 500 В |
- Метод расчёта
Входные данные преобразуются в результирующую величину или по линейному закону с наклоном, заданным в виде коэффициента передачи или по кусочно-линейному закону по калибровочной таблице.
- Синхронизация
Преобразователь интерфейса синхронизирует цифровые датчики между собой. Это позволяет наблюдать взаимодействие в различных точках (расположение цифровых датчиков) обьекта и строить эпюры. На скорости обмена по CAN 1000 кбит/с точность синхронизации составляет ±1 мкс.
- Варианты исполнения
Стандартный: лабораторное исполнение в пластиковом корпусе (зелёного цвета).
ОЕМ: плата без корпуса; может быть покрыта компаундом.
Промышленное*: в зависимости от задачи это может быть исполнение в промышленном корпусе (чёрного цвета) либо размещение модуля стандартного исполнения в герметичном корпусе (с прозрачной крышкой).
Взрывозащищённое*: в промышленном корпусе со взрывозащитой типа 0ЕхiaIICT6 Х (IP67).
*Стоимость рассчитывается индивидуально.
Входные данные преобразуются в результирующую величину или по линейному закону с наклоном, заданным в виде коэффициента передачи или по кусочно-линейному закону по калибровочной таблице.
Преобразователь интерфейса синхронизирует цифровые датчики между собой. Это позволяет наблюдать взаимодействие в различных точках (расположение цифровых датчиков) обьекта и строить эпюры. На скорости обмена по CAN 1000 кбит/с точность синхронизации составляет ±1 мкс.
Стандартный: лабораторное исполнение в пластиковом корпусе (зелёного цвета).
ОЕМ: плата без корпуса; может быть покрыта компаундом.
Промышленное*: в зависимости от задачи это может быть исполнение в промышленном корпусе (чёрного цвета) либо размещение модуля стандартного исполнения в герметичном корпусе (с прозрачной крышкой).
Взрывозащищённое*: в промышленном корпусе со взрывозащитой типа 0ЕхiaIICT6 Х (IP67).
*Стоимость рассчитывается индивидуально.
Назначение
цифровых тензодатчиков ZET 7111
Модуль ZET 7111 предназначен для измерения относительной деформации с помощью первичных преобразователей, выполненных на базе тензорезисторов.
К цифровым тензодатчикам могут подключаться либо готовые тензодатчики (датчики силы, датчики крутящего момента), либо отдельные тензорезисторы, подключаемые по полумостовой либо мостовой схеме.
Питание датчика осуществляется напряжением переменного тока , таким образом, с помощью ZET 7111 проводятся динамические измерения.
Внутри измерительных модулей ZET 7111 реализован алгоритм обработки информации по аналогии с функционалом программы «Тензомер» и визуализация измеренных измеренных сигналов при помощи цифровых модулей ZET 7111 осуществляется при помощи программ «Вольтметр постоянного тока», «Многоканальный самописец» и др., входящих в состав программного обеспечения ZETLAB SENSOR (программное обеспечение поставляется в комплекте с интерфейсными модулями ZET 7070, ZET 7174, ZET 7076 и ZET 7176).
При необходимости визуализации большого количества измерительных каналов используется программа Многоканальная измерительная система. В зависимости от настройки программы, результатами измерений может быть сила, вес, перемещение, крутящий момент и другие параметры.
Принцип работы
цифровых тензодатчиков ZET 7111
Цифровой тензодатчик состоит из первичного преобразователя (тензодатчика или тензомоста) и измерительного модуля ZET 7111.
Тензодатчик устанавливается в месте измерений, измерительный модуль — в непосредственной близости.
Датчики крепятся на объекте измерений, а модули которые обеспечивают передачу информации располагаются в электротехнических шкафах. Преимуществом модулей ZETSENSOR является легкий монтаж и демонтаж, а так же индикация питания и передача сигнала, что в свою очередь облегчает диагностику системы на объекте.
На выходе тензодатчика формируется напряжение, пропорциональное воздействию измеряемой величины. Измерительный модуль осуществляет преобразование этого напряжения в значения измеряемой величины и передает результаты в цифровом виде.
Таким образом, для проведения измерений не требуется ни настраивать датчик, ни обрабатывать результаты — все необходимые настройки сохраняются в памяти модуля ZET 7111 и измерения производятся сигнальным процессором,
входящим в состав измерительного модуля ZET 7111.
Выбор первичного преобразователя определяется решаемой задачей. Цифровые тензодатчики ZET 7111 с базовыми настройками измеряют значение относительной деформации (при использовании тензомостов) или значение воздействующих сил (при использовании тензодатчика). Возможно конфигурирование датчика для измерения других величин, например, напряженности, крутящего момента, давления, веса.
Области применения
цифровых тензодатчиков ZET 7111
- Взвешивающее оборудование
цифровые тензодатчики применяются в платформенных, конвейерных автомобильных, вагонных, крановых, бункерных, танкерных весах, в дозаторах
- Испытательное оборудование
машины для испытания материалов на растяжение, испытательные машины для определения прочности материалов при сжатии, разрывные машины, штамповочные пресса, брикетирующие установки, тесты на крушение, краш-тесты
цифровые тензодатчики применяются в платформенных, конвейерных автомобильных, вагонных, крановых, бункерных, танкерных весах, в дозаторах
машины для испытания материалов на растяжение, испытательные машины для определения прочности материалов при сжатии, разрывные машины, штамповочные пресса, брикетирующие установки, тесты на крушение, краш-тесты
- Контрольное оборудование
системы мониторинга давления прокатных станов, системы мониторинга процессов запрессовки, системы контроля давления нажимных плит
- Измерительное оборудование
для измерений в гражданском строительстве при контроле нагрузок в туннельных опорах, давления грунтов в опорных стенах и т.п., для измерения натяжения проволоки и рулонов, для измерения сил при ударных нагрузках
системы мониторинга давления прокатных станов, системы мониторинга процессов запрессовки, системы контроля давления нажимных плит
для измерений в гражданском строительстве при контроле нагрузок в туннельных опорах, давления грунтов в опорных стенах и т.п., для измерения натяжения проволоки и рулонов, для измерения сил при ударных нагрузках
Правила применения во взрывоопасных зонах
цифровых тензодатчиков ZET 7111
При использовании цифровых датчиков во взрывоопасных зонах следует руководствоваться ГОСТ 22782.5-78 и ГОСТ 30852.10-2002.
Размещать во взрывоопасных зонах допускается цифровые датчики, которые предназначены для использования во взрывоопасных зонах и имеют соответствующую маркировку на корпусе 0ExiaIICT6 Х.
Для связи по каналам передачи данных и цепям электропитания цепи цифровых датчиков, располагаемых во взрывоопасных зонах должны подключаться к преобразователям интерфейса и источникам питания через барьеры искробезопасности, размещаемые во взрывобезопасных зонах. Типовая схема соединений при подключении цифровых датчиков, размещаемых во взрывоопасных зонах приведена на рисунке, а рекомендуемые типы барьеров искробезопасности в таблице.
Примечание
на типовой схеме, изображенной на рисунке, приведены наименования цепей для интерфейса RS-485, при проектировании схемы соединений для интерфейса CAN следует заменить наименования цепей в следующем соответствии: «DATA-» на «Н», а «DATA+» на «L».
Схемы подключения
цифровых тензодатчиков ZET 7111
На базе цифровых датчиков строятся распределенные измерительные сети. Для подключения измерительной сети к системам ZETLAB и ZETVIEW используется преобразователи интерфейса. Возможны варианты подключения по USB (ZET 7174), Ethernet/Wi-Fi (ZET 7176) или по GSM (ZET 7177). Количество датчиков подключаемых к модулю ZET 7174 не более 4.
Программное обеспечение ZETLAB поддерживает подключение до 200 цифровых датчиков к одному компьютеру. Измерительные сети также могут подключаться к любой системе по интерфейсу CAN 2.0.
Специализированный калькулятор
Специализированный калькулятор
для расчета требуемого типа кабелей при построении измерительных линий
Управление
цифровыми тензодатчиками ZET 7111
При выпуске цифровых датчиков все необходимые настройки сохраняются в памяти измерительного модуля ZET 7111. При необходимости самостоятельно настроить цифровой датчик, например, при замене первичного преобразователя, это можно сделать, подключить устройство к компьютеру с помощью преобразователя интерфейса и запустив программу «Диспетчер устройcтв».
Конфигурирование измерительного модуля
Вкладка «Настройки»
Предназначена для настройки измерительного канала.
Характеристики
| Параметр | Возможность изменения | Допустимые значения | Описание |
|---|---|---|---|
| Схема | Да | Мост Полумост | Для цифровых датчиков ZET 7×10 DS и ZET 7×10 DT установить значение «Полумост», для ZET 7×10 устанавливать значение в зависимости от варианта схемы подключения внешнего первичного преобразователя |
| Частота, Гц | Да | 50 250 625 1250 | Частота дискретизации – частота с которой цифровой датчик будет регистрировать данные |
| Метод расчета | Да | Коэф. передачи Калибровочная кривая | Параметр «Коэффициент передачи» задается в случае если известна линейная характеристика первичного преобразователя, используемого совместно с цифровым датчиком. Параметр «Калибровочная кривая» задается в случае если линейная характеристика первичного преобразователя не известна, но существует возможность произвести его тарировку по точкам для требуемого диапазона измерений |
| Точность, % | Да | – | В данном параметре указывается значение точности измерений в процентах. Значение следует указывать в соответствии техническими характеристиками первичных преобразователей, используемых с цифровыми датчиками ZET 7×10 и ZET7111 |
| Единица измерений | Да | мВ/В Н кг т Н/м кН/м МПа ГПа и др. | Указываемые единицы измерений для идентификации физических единиц в которых производится измерение не используется цифровым датчиком ни для каких преобразований, однако следует помнить о том, что при расчете Sр следует использовать значения параметров в соответствующих единицах измерения. |
| Серийный номер датчика | Да | – | Параметр устанавливается только при необходимости идентификации серийного номера датчика, подключенного к цифровым датчикам серии ZET7x10 и ZET7111 |
Вкладка «Датчик»
На вкладке «Датчик» указываются параметры подключенного тензодатчика или датчика силы.
Характеристики
| Параметр | Возможность изменения | Допустимые значения | Описание |
|---|---|---|---|
| Статус активности | Да | выкл вкл | В случае, когда к цифровым датчикам моделей ZET7х10 или ZET7111 подключается внешний первичный преобразователь (датчик) следует выбрать параметр «вкл». |
| Предел измерений (в ед. изм.) | Да | – | Параметр определяет максимальный диапазон измерения датчика. Параметр указывается в паспорте на датчик. |
| Чувствительность (Sd) | Да | – | Параметр определяет чувствительность внешнего датчика. Параметр указывается в паспорте на датчик. |
Вкладка «Тензорезистор»
На вкладке «Тензорезистор» указываются параметры чувствительного элемента при использовании мостовых и полумостовых схем.
Характеристики
| Параметр | Возможность изменения | Допустимые значения | Описание |
|---|---|---|---|
| Статус активности | Да | выкл вкл | В случае, когда к цифровым датчикам моделей ZET7х10 или ZET7111 подключаются внешние тензорезисторы следует выбрать параметр «вкл». |
| Чувствительность (Sr) | Да | Зависит от схемы и выбранных единиц измерения | Параметр определяет чувствительность цифрового датчика с учетом используемой схемы и единицы измерения. Указываемое для данного параметра значение Sr рассчитывается по формулам, изложенным в приложениях Б и В руководства по конфигурированию . |
Вкладка «Калибровка»
На вкладке «Калибровка» производится калибровка цифрового датчика (измерительного модуля в комплекте с первичным преобразователем).
Вкладка содержит 10 точек для калибровки цифрового датчика в диапазоне измерения.
Калибровку необходимо проводить только для случаев, когда характеристика цифрового датчика (оснащенного встроенным либо внешним первичным преобразователем) не известна, но при этом существует возможность обеспечить воздействие на него с известной величиной по нагрузке (либо по перемещению) во всем диапазоне измерения.
На рисунке выше приведен пример калибровки по трем точкам цифрового датчика модели ZET7110 DT для работы в диапазоне ±0.7 мм. Для калибровки цифровой датчик был зафиксирован на установочных винтах с резьбой М4.
По индикатору программы «Вольтметр постоянного тока», которая располагается в меню «Измерение» на панели программы ZETLAB определяются измеренные значения для каждой из трех точек степени сжатия цифрового датчика ZET7110 DT.
Эталонное значение 0.7 мм (точка 3 в калибровочной таблице) соответствует минимальной степени сжатия чувствительного элемента цифрового датчика и равно началу реакции при сжатии цифрового датчика установочными винтами.
Эталонное значение 0 мм (точка 2 калибровочной таблицы) равно средней степени сжатия и определяется величиной задаваемой поворотом по часовой стрелке на 1 оборот установочного винта с шагом резьбы равным 0.7мм (0.7мм*1=0.7 мм).
Эталонное значение минус 0.7 мм (точка 1 калибровочной таблицы) равно максимальной степени сжатия и определяется величиной задаваемой поворотом по часовой стрелке на 2 оборота установочного винта.
По окончанию калибровки необходимо активировать кнопку «Сохранить», после чего в параметре «Метод расчета» вкладки «Настройки» установить значение «Калибровочная кривая», а в параметре «Единица измерений» прописать значение «мм» и сохранить изменения.
Вкладка «Смещение»
На вкладке «Смещение» задается смещение в начальной точке измерения.
Характеристики
| Параметр | Возможность изменения | Допустимые значения | Описание |
|---|---|---|---|
| Смещение | Да | выкл вкл | Включениевыключения установленного смещения на момент значения |
| Смещение в | Да | – | В данном параметре указывается значение, которое необходимо установить в качестве текущего показания цифрового датчика |
Пример №1: известно, что элемент конструкции к моменту установки цифрового датчика был подвержен напряжению 500 МПа, для учета преднагруженного состояния элемента конструкции. Внесите в поле «Смещение в» значение «500», в поле «Смещение» выберите «Вкл.», после чего активируйте поле «Сохранить», цифровой датчик начнет фиксировать изменения напряжения контролируемого элемента конструкции с учетом напряжения 500 МПа.
Пример №2: после установки тензорезисторов контролируемый элемент конструкции находится в положении относительно которого необходимо начать измерение его деформации. Внесите в поле «Смещение в» значение «0», в поле «Смещение» выберите «Вкл.», после чего активируйте поле «Сохранить», цифровой датчик начнет регистрировать деформацию элемента конструкции относительно установленного нулевого значения.
Документы
полное руководство по эксплуатации цифровых датчиков
Метрологический самоконтроль
цифровых тензодатчиков ZET 7111
В цифровых тензометрических датчиках ZET 7111 реализована функция метрологического диагностического самоконтроля — автоматическая проверка исправности датчика в процессе его эксплуатации. На основании положительных результатов метрологического самоконтроля возможно увеличение межповерчного интервала без проведения стандартной процедуры поверки.
Для проведения метрологического самоконтроля цифровых датчиков ZETSENSOR в автоматическом режиме разработано специализированное программное обеспечение.
Главное окно программы «Метрологический самоконтроль ZET 7XXX» представлено на рисунке, оно предназначено для выбора типа устройства, серийного номера устройства, запуска процесса измерений, получения тестовой информации.
Выбор типа и серийного номера устройства осуществляется при помощи выпадающего списка. Для выбора необходимо щелкнуть левой клавишей мыши на элемент и из появившегося списка выбрать необходимое устройство, подлежащее проверке.
Для запуска процесса измерения предназначена кнопка «Старт».
Индикатор служит таймером, который показывает, сколько осталось времени до конца текущего теста. Он начинает отсчет после того как начнётся проведение какого-либо теста. Результаты тестов отображаются в журнале.
Базовая комплектация
цифровых тензодатчиков ZET 7111
Базовая комплектация
Лабораторное исполнение
- цифровой датчик ZET 7111;
- панель установочная на DIN рейку для пластиковых модулей 71×39 мм;
- комплект эксплуатационной документации.
Промышленное исполнение
- цифровой датчик ZET 7111 в промышленном корпусе;
- разъём на кабель FQ14-4TJ-7 (2 шт.);
- патрубок пружинный к разъему 7 мм (2 шт.);
- разъём на кабель FQ14-7TJ-8;
- патрубок пружинный к разъему 8 мм;
- комплект эксплуатационной документации.
Необходимое оборудование для измерений
поставляемое по дополнительному заказу
Тензодатчики и тензорезисторы
Первичный преобразователь
ZET 7174
Подключение по USB
ZET 7176
Подключение по Ethernet
Поверка
Измерительного модуля ZET 7111
ZET 7177
Подключение по сети GSM
ZET 7173
Автономный режим
