ZET 7111 Цифровой тензодатчик

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.

— Взрывозащищённое исполнение*

— Динамические измерения

— Интерфейс передачи данных CAN 2.0

Технические характеристики цифровых тензодатчиков ZET 7111

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 расчета

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.

Преимущества цифровых тензодатчиков ZET 7111

— Не требуют настройки (характеристики сохраняются в памяти измерительного модуля)

— Результаты измерений передаются в цифровом виде

— Питание первичного преобразователя производится от измерительного модуля

— Надёжность (стабильность характеристик и высокая надежность в процессе эксплуатации)

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)

— 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)

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.

Тип искробезопасного барьера	Максимальное рабочее давление, В	Максимальный рабочий ток, мА	Проходное сопротивление, Ом, не более	Тип взрывозащиты
БИБ-02Р-15	15,75	263	80	[Exia]IIA [Exia]IIB
БИБ-02Р-18	21,0	233	105	[Exia]IIA [Exia]IIB
БИБ-02Р-15А	15,75	583	55	[Exia]IIA [Exia]I
БИБ-02Р-18А	21,0	525	65	[Exia]IIA [Exia]I

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.

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».

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

Лабораторное исполнение

В базовый комплект поставки тензометрического датчика входит:

— цифровой датчик ZET 7111;

— панель установочная на DIN рейку для пластиковых модулей 71×39 мм;

— комплект эксплуатационной документации.

Промышленное исполнение

В базовый комплект поставки входит:

— 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.