Весы
Практика измерения веса с помощью специальных устройств насчитывает несколько столетий. Весы играют важнейшую роль в различных сферах, от промышленного производства до бытовых нужд. С развитием технологий процесс взвешивания стал более эффективным, а традиционные механические конструкции заменены электронными механизмами. Основная задача весов — обеспечить точные измерения, что позволяет повысить эффективность и оптимизировать производственные циклы. Электронные весы прочно обосновались на рынке, постепенно вытесняя свои механические аналоги.
Конструкция
Электронный механизм состоит из нескольких ключевых компонентов, включая датчики, индикаторы и клавиатуру. Электронные весы можно изготовить самостоятельно.
Основная функция весов — измерение силы, действующей на устройство при помещении предмета на весовую платформу. Это усилие передается на датчик, который представляет собой гибкий и плотно соединенный элемент, преобразующий деформацию в электронный сигнал.
Существует множество разновидностей датчиков, используемых в электронных весах:
- Струнные датчики используют колебания туго натянутой металлической струны внутри датчика. Выходной сигнал определяется уровнем силы, действующей на струну. Производство такого датчика — сложный процесс, поэтому он используется реже. Кроме того, внешние факторы, такие как температура, влажность и вибрация, могут негативно влиять на датчик.
- Пьезокварцевые преобразователи основаны на изменении частоты кварцевого кристалла, который соединен с гибким элементом и реагирует на приложенную силу. Однако на размер кристалла могут влиять факторы окружающей среды.
- Деформация — основа действия датчика тензометрического типа. Оно происходит от латинского слова и обозначает преобразование гибкого элемента в электрическое сопротивление. Эластичный элемент, который может представлять собой металлическую пластину или кольцо, оснащен спиралью из специального сплава, выполняющей роль датчика.
- Весы с электронным механизмом имеют еще одно назначение — отображение объективного цифрового и служебного материала. Индикаторы на весах обеспечивают наглядность данных о товаре, а также сигнализируют об ошибках, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации.
- Существует три типа индикаторов:
- Ко второй категории относятся жидкокристаллические сегментные и знакосинтезирующие индикаторы. Первые основаны на жидких кристаллах и обладают такими преимуществами, как доступная цена и энергоэффективность, что позволяет использовать их в весах с батарейным питанием. Однако они также подвержены хрупкости и склонны к сбоям в работе при низких температурах, например, в холодном помещении. С другой стороны, к последней категории относятся растровые матричные индикаторы, преимущество которых заключается в возможности отображения различных типов данных, включая рекламный текст в виде бегущей строки. Однако эти индикаторы более дорогие и также страдают от хрупкости и температурных ограничений.
- К третьей категории относятся люминесцентные или газоразрядные указатели знаков и сегментов. Эти индикаторы представляют собой простые стеклянные неоновые лампы с несколькими анодами, расположенными в виде цифр или сегментов.
При подаче электрического тока загорается цифра или ее сегмент на лампочке. Конкретный светящийся элемент зависит от того, на какую клемму подается ток, а интенсивность свечения определяется величиной тока. Цвет свечения регулируется смесью газов внутри стеклянной колбы. Благодаря российскому производству, газоразрядные индикаторы стоят недорого, но при этом ярко светят и надежно работают в различных температурных условиях. Среди недостатков можно отметить хрупкость, зависимость от высокого напряжения и повышенное потребление электроэнергии.
Клавиатура является неотъемлемой частью электронного механизма весов. Используется для программирования весов, ввода необходимой информации о товаре и его цене. В большинстве моделей она располагается в нижней части весовой платформы, но есть и исключения, где клавиатура интегрирована с дисплеем.
Материал корпуса
Производители электронных весов уделяют большое внимание корпусу, чтобы в случае деформации устройство не подлежало ремонту. Для изготовления корпуса обычно используется пластик, металл или стекло.
Когда речь идет о настольных весах, производители, как правило, отдают предпочтение пластику или стеклу. Однако, когда речь идет о промышленных напольных весах, требуется более прочный и долговечный материал, способный выдерживать большие нагрузки. Именно поэтому металл является наиболее предпочтительным материалом для таких весов. Для обеспечения долговечности металлический корпус настоятельно рекомендуется окрашивать или обрабатывать антикоррозийным средством.
Внутреннее устройство
Электронные весы существенно отличаются от своих механических аналогов по конструкции. Они оснащены специальными рамками на платформе, которые могут обнаружить и отреагировать на любое движение или действие. Таким образом, когда человек наступает на весы или ставит на них какой-либо предмет, рамки незаметно для человеческого глаза деформируются и отображают соответствующее значение веса.
Устройство оснащено тензодатчиком — крошечной пластиной, которая крепится к его раме. Оно подключается к трем проводам, которые контролируют сопротивление. Когда устройство находится под нагрузкой, рамы деформируются и перераспределяют дополнительный вес между собой. Данные от каждого отдельного устройства объединяются, и вычисляется общее значение.
Очень важно понимать, что основным компонентом напольных электронных весов или сенсорных экранов подобных устройств является тензодатчик.
Кроме того, в раме имеется мост четырехугольной формы, к каждой стороне которого подключен резистор. Сила передается через одну диагональ моста, а другая диагональ несет параметры. Такая конструкция весов обеспечивает защиту датчиков от любого механического воздействия на них.
Что делать, если весы вышли из строя
Бывают случаи, когда электронное устройство отказывается работать. Скорее всего, проблема связана с тензодатчиками. Каждая конструкция имеет максимальную разрешенную нагрузку, установленную производителем. Если вес превышает допустимый предел, рамки деформируются и весы перестают работать. Достаточно просто выпрямить рамки, и устройство снова готово к работе.
Если визуально определить причину неисправности не удается, то для диагностики можно использовать тестер. В этом сценарии необходимо отсоединить датчик от платы и провести измерения сопротивления во всех трех проводах. Если параметры отклоняются от нормального диапазона в любой части устройства, то причина определена. В противном случае необходимо отсоединить микроскопическую пластину.
Открыв устройство, мы обнаружим медную пластину, переплетенную с проводами. Иногда первопричиной проблемы может быть неисправный провод. В таких случаях достаточно просто восстановить соединение. Однако ситуация может быть и более серьезной, когда датчик перестает работать правильно и требует замены. Замена самого датчика — относительно простая задача, но очень важно провести повторную калибровку весов после установки. Невыполнение этого требования приведет к ухудшению работы.
Калибровка
Принцип работы тензодатчиков на микроскопическом уровне уникален и особенен. Даже на одном заводе и в одной партии продукции мостовые соединения датчиков могут отличаться, что приводит к небольшой, но присутствующей погрешности. Для устранения этого несоответствия необходима калибровка.
Если тензодатчик откалиброван неправильно или в измерениях допущена ошибка, его можно исключить из рабочего процесса, просто сняв нагрузку или используя резисторы для имитации необходимых параметров. Это восстановит работу механизма, а поскольку общая масса рассчитывается путем суммирования значений, то точные измерения все еще могут быть получены.
Кроме того, неисправный элемент можно отсоединить, в результате чего механизм будет считать его измерения нулевыми.
Если вы не являетесь профессионалом, вы все равно сможете самостоятельно определить причину неисправности и отремонтировать электронные весы, так как они представляют собой элементарную комбинацию резисторов и печатной платы.
На рынке современных магазинов бытовой техники представлено множество вариантов электронных измерительных приборов. Однако высокий спрос наблюдается на ограниченный выбор моделей от различных производителей.
Лидирующую позицию занимают универсальные весы Medisana 40419 TargetScale. Эти ультрасовременные весы имеют высокую цену до 15 000 рублей, что делает их роскошной покупкой. При этом они обладают непревзойденной функциональностью и удобством. Совместимые с устройствами на базе Android и IOS, пользователи могут легко синхронизировать весы со своими смартфонами или планшетами. В отличие от традиционных весов, Medisana 40419 TargetScale отображает показания прямо перед вашими глазами, избавляя от необходимости смотреть вниз. Это инновационное устройство также позволяет пользователям отслеживать и визуализировать на графиках свой вес, жировые отложения, кровяное давление, температуру тела и уровень сахара. Сочетая в себе функциональность и элегантный дизайн, эти весы являются поистине воплощением мечты.
SUPRA BSS-6200GN
На втором месте по популярности — электрические весы SUPRA BSS-6200GN. Этот вариант является самым доступным по цене и позволяет отслеживать не только массу тела, но и содержание жира и мышц. Он особенно востребован женщинами, которые стремятся вести здоровый образ жизни и следить за правильным питанием.
Beurer BF-100
Модель Beurer BF-100 занимает третье место. Погрешности измерений практически отсутствуют. Эта версия оснащена восемью электродами, которые точно считывают и передают данные на компьютер, и способна хранить информацию для нескольких пользователей. Платформа весов выполнена из комбинации металла и пластика, а также снабжена удобным пультом дистанционного управления. Его цена составляет около восьми тысяч рублей. Однако эта модель не пользуется широкой популярностью из-за негативных отзывов покупателей о ее крайне несовершенной схеме измерения состава тела.
