Форум: Выбор оборудования

Здравствуйте. Необходимо провести измерения вертикальной силы на матчу строительного подъемника. Для этого к 4-ем ножкам мачты клеятся по тензорезистору (еще к каждому в пару по тензорезистору для температурной компенсации). Датчик советский 83 года (база 50 мм, R=403 Ом, S=2,21). Расстояние к АЦП до 2 м. Такие же датчики крепятся к изгибающейся пластины, с помощью которой измеряется сила в канате. Расстояние к АЦП около 10 м. Посоветуйте пожалуйста АЦП, пока присмотрелись к Lcard E14-440. Может я дал не полную информацию.

Юрий, для того, чтобы порекомендовать аппаратуру сбора данных, нужна более точная постановка задачи:
1. Сколько каналов измерения требуется? Четыре? Деформацию каждой мачты будете измерять? 
2. "..еще к каждому в пару по тензорезистору для температурной компенсации" - Полумостовая схема измерения предполагается по каждому каналу?
3. Нужны более подробные техданные на датчик, тип его (нужно хотя бы паспорт на него найти). Нужно знать, в каком диапазоне сил деформаций будете работать.Какую точность измерения хотите получить.
4. Сама аппаратура сбора данных в каких температурных условиях должна работать?

1. Каналов измерений 6: 4 стойки мачты, усилие в канате и обороты електродвигателя (через тахометр). Нужно померить суммарное усилие на мачту, необходимости в измерение усилий каждой стойки мачты нету.
2. Полумостовая. Но это не принципиально.
3. Датчик сопротивления. Проволочный, длина 50 мм; ном. сопротивление 403,3 Ом; S=2,21; V=0,88; Гі=0,04. Относительные деформации конструкции в зоне измерений не более 2*10^-5 (в среднем около 1-2*10^-7). Точность измерений в пределах 10 %.
4. Температурный режим - 10-20 град (работать будем на улице, летом).
Спасибо.

Если S=2,21  - коэффициент тензочувствительности, то при относительной деформации  2*10^-5 изменение сопротивления датчика dR/R будет 2,21*2*10^-5 = 4,41*2*10^-5. Например, при напряжении питания полумоста 5 В, где только один тензорезистор активный, полный дипазон изменения напряжения на тензорезисторе будет
5 В *0,5 * 4,41*2*10^-5 = 110 мкВ
А при среднем значении деформации  1-2*10^-7 будет в сто раз меньше, т.е единицы мкВ! Таким образом, Ваш сигнал КРАЙНЕ мал даже для АЦП LTR212, LTR114, более подходящих для задач тензометрии. (E14-440 можете вообще не рассматривать без предусилителя).

Юрий, исходя из вышесказанно, я могу Вам предложить только следующий  вариант:
Конфигурация:
Крейт LTR-U-1-4 или LTR-EU-2-5, укомплектованный модулем LTR114 - 1 шт.
Идея в следующем: использовать внешний источник опорного напряжения (ИОН) питания мостов для получения максимально возможного напряжения питания, например, +15 В (если это не превысит максимально допустимую мощность тензодатчика) для увеличения уровня измерительного сигнала.  Оптимальнее всего сразу делать 4 полных моста (с двумя активными тензорезисторами) для увеличения сигнала вдвое и для улучшения сигнал/шум за счёт применения 6-ти проводной дифференциальной схемы подключения (3 витых пары проводов) к четырём мостам. В случае применения LTR-EU-2-5, два канала ввода  синхрометок  LTR-EU-2-5 (входы DIGIN1,DIGIN2) можно использовать для ввода импульсов от 2-х тахометров. В случае LTR-U-1-4, для ввода сигналов тахометров, можно использовать какой-то недорогой USB-модуль, например, E-154, но тогда  два потока данных от LTR и Е-154 будут не синхронизированы. Если решитесь на какой-то из этих вариантов, с вопросами подключения и устройства ИОН смогу помочь. Для ИОН, вероятно, микросхему линейного стабилизатора придётся применить. Всё, включая крейт, можно будет запитать от аккумуляторов..

Спасибо за столь полные ответы.
Нужно оборудование, которое в дальнейшем также можно было бы использовать для виброизмерений или для статических тензоизмерений. Поэтому и остановились пока на Е14-440. Нужен как можно универсальный вариант.
Можно ли рассматривать схему с данным АЦП + предусилитель LP-04 (или любой другой, может даже самодельный) для предложенных измерений?
Ваш вариант интересный, но слишком сложный для меня.

Если говорить именно о универсальности, а не о цене, то система на основе LTR более универсальна, поскольку может быть укомплектована разными модулями под разные задачи.
Предусилитель LP-04 - это очень старая разработка и для Вашей задачи не подойдёт, поскольку большой собственный температурный дрейф нуля этого усилителя не позволит Вам измерить столь малый сигнал. По правде говоря, давно пора бы его переделать (перевести на современную элементную базу)... Юрий, но если уж так полюбился E14-440, то датчики с предусилителями подберите (с выходом по напряжению), тогда подключим их к E14-440... Только придётся произвести большой поиск по производителям датчиков (см. коллекцию ссылок http://www.autex.spb.ru/sensor.php3 )

"Нужно оборудование, которое в дальнейшем также можно было бы использовать для виброизмерений или для статических тензоизмерений".
- Юрий, виброизмерения на какой максимальной частоте хотите проводить?

E14-440 при всей своей универсальности не имеет фильтров в тракте АЦП. И для виброизмерений разрядность АЦП 14 маловата. Когда ответите на вопрос про максимальную частоту сигнала, тогда будет понятно,  какой АЦП L-Card обладает нужной Вам "универсальностью" для Вашей области применения:

- Если верхняя частота спектра  вибросигналов - не более нескольких сотен Герц, то, как универсальный вариант АЦП, оптимален LTR114! http://www.lcard.ru/products/ltr/ltr114
Если до 50 кГц, то, как универсальный вариант АЦП, оптимален новый LTR24  http://www.lcard.ru/products/ltr/ltr24

Александр, спасибо Вам большее за столь исчерпывающие ответы. Рассмотрим предложенные вами варианты. Мне, как не электронщику, тяжело с тензоизмерениями разобраться.
Частота возможных виброизмерений до 20 кГц.
Предел стоимости оборудования 20 тис. рубл.

ОК.

Скажите, пожалуйста, выходные сигналы модулей крейта LTR-EU-2-5 будут синхронизированы во времени (если, например, использовать модули LTR114 и LTR11)??

Юрий, мой ответ будет шире, чем вопрос, поскольку вопрос синхронизации в LTR интересует многих.

В LTR с рождения cуществует механизм синхронизации отсчётов данных в потоке данных  от заранее запущенных на сбор данных LTR-модулей. Смотрите http://www.lcard.ru/forumthreads/9124 , а также Руководство Пользователя http://www.lcard.ru/download/ltr.pdf (п.4.1, 4.6)

Итого, кроме модуля LTR212, частоты преобразования всех остальных модулей АЦП в одном крейте синхронизированы относительно единого опорного генератора. (Новость для тех, кто работает с LTR212: в Руководстве (глава 6) появились сведения о новых модификациях LTR212M, частота преобразования которых синхронизирована с другими модулями в крейте).
Кроме того, планируется развивать новый механизм синхронизации (Руководство Пользователя, п.4.6.1), который позволит синхронизипровать отсчёты данных от разных модулей в одном крейте по времени точнее, чем один период преобразования АЦП.