В основе работы электронных весов лежат специализированные силоизмерительные датчики. Принцип работы весов электронных заключается в измерении силовой нагрузки, которая возникает при нагружении весовой платформы массой груза. Силовая нагрузка оказывает действие на первичный силоизмерительный датчик, который представляет собой конструкцию из упругого элемента и механически связанного с ним преобразователя деформации в электрический сигнал.
Наибольшее распространение в весовом оборудовании получили следующие виды первичных преобразователей:
Виброчастотный. Принцип действия основан на изменении частоты струны, находящейся на упругом элементе. Частота изменяется в зависимости от величины нагрузки приложенной к нему. Комплекс внешних воздействующих факторов, таких как повышенная влажность, колебания температуры, давление, разнообразные вибрации, а также высокая стоимость производства привели к тому, что виброчастотный тип датчиков не смог найти широкого применения. Единственным плюсом данного типа датчиков является их низкая стоимость.
Пьезокварцевый. Данный тип силоизмерительных датчиков работает по принципу изменения частоты кристалла, который конструктивно связан с упругим элементом. Минусом данного типа датчиков является вероятность изменения частоты кристалла под воздействием внешних факторов. При изменении условий приходится производить поверку на различных температурных режимах. В последнее время стали выпускать новый тип пьезодатчиков, их оснащают встроенными микропроцессорами.
Тензометрический. Действие тензометрического датчика основывается на преобразовании механических деформаций упругого элемента в изменение электрического сопротивления. В основе упругого элемента лежит металлическое изделие специальной конструкции (столбика, пластины, кольца и др.). Роль преобразователя играет специализированная высокочувствительная спираль из сплава, который закрепляется на упругом элементе. Измеряемая нагрузка на упругий элемент преобразуется в деформацию и т.п. В последнее десять лет тензометрический тип датчиков завоевал свыше половины рынка. Практически все весовые платформы устанавливаются на тензометрические датчики.
Не менее важным элементом весового оборудования является индикатор. Индикаторы или дисплеи применяются в весовом оборудовании для вывода метрологической информации.
Различают множество разнообразных физических реализаций индикаторов:
Светодиодные. Являются дорогим полупроводниковым прибором, потребляющие большое количество энергии, ярко светят и дают возможность работы в помещениях с любым освещением. Являются очень прочными, долговечными устройствами. Могут применяться в условиях широкого диапазона температур.
Жидкокристаллические сегментные. Данный тип индикаторов работает на отраженном свете, в основе лежит работа жидких кристаллов. Обладают низкой стоимостью, отличаются низким потреблением электрической энергии. Применяются в мобильных весах. Большим недостатком является высокая хрупкость, необходимость подсвечивания при работе в темных помещениях. Кроме того очень затруднена работа в условиях низких температур.
Жидкокристаллические синтезирующие. Данный тип индикаторов представляет собой растровую матрицу точек. Недостатки такие же как второго типа индикаторов, помимо них обладает высокой стоимостью. Но данный тип индикаторов позволяет создать любые наборы символов.
Газоразрядные знаковые либо сегментные. Данный тип является стандартной неоновой лампой с большим количеством анодов, выполняемых в виде цифр либо в виде их сегментов. От того на какой анод подается напряжение зависит подсвечивание соответствующего элемента - цифры либо сегмента. В зависимости от газовой смеси зависит цвет индикации, а от размера напряжения - яркость свечения элемента. Газоразрядные индикаторы являются очень дешевым типом индикаторов, производятся в РФ, могут работать при любых температурах. К главному недостатку данного типа индикаторов относят их высокую хрупкость, использование высоких значений напряжения и огромное потребление энергии.
К главному недостатку всех возможных типов индикаторов можно отнести тот факт, что они не полежат ремонту. В случае их поломки требуется замена целиком.
В последнее время к любым весовым устройствам можно подключить внешний персональный компьютер, на котором установлено специализированное программное обеспечение. С помощью ПК возможно проведение процесса автоматического взвешивания, программирования и тестирования весового оборудования. Чаще всего данное устройство выноситься в специальное помещение, непосредственно с самими весами обмен информации может осуществляться как с помощью проводного канала, так и с помощью беспроводных каналов. Причем работа беспроводного типа обмена информацией в принципе может осуществляться на довольно большие расстояния.
В современных весовых системах нагрузка на весовую платформу измеряется за считанные секунды и производится формирование специализированной документации без участия человека. Весь данный процесс стал возможен только благодаря использованию самых современных разработок в области автоматизации.
