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22/04/2010 #1


Duda conceptual transductor de Fuerza
Hola a todos.

No se, a lo mejor este es el Foro correspondiente a este tema.

He tenido que calibrar un transductor de fuerza Hottinger tipo C4 de 6 cables.
No dispongo del datasheet pero supongo que es un puente de wheatstone con sensores en los 4 brazos.
2cables para exictacion del puente (V)
2cables de tension de la senyal de salida (V)
2 cables conectados a los dos anteriores (V)

El transductor mide hasta 50kN = 2mv/V (Que si no me equivoco es la sensibilidad)

El caso es que he conectado el sensor a un puente a traves de un puerto de 15 pines (DV55), aunque realmente solo utilizaba 4 pines:
2 de excitacion, +/- 5V
1 para la tension positiva medida, V+
1 para la tension negativa medida V-

El puente es uno de la firma Hottinger Baldwin Messtechnik con un software (bastante antiguo) llamado DMC_Plus.
La duda me surge cuando intento hacer la configuracion con el software para medir la fuerza en el transductor.

  1. El software me permite elegir distintos puentes. En mi caso he elegido puente completo 1/1 (he supuesto que la configuracion con los 6 cables es porque tenemos el puente completo con los sensores en los cuatro brazos)
  2. Tambien permite elegir la tension de excitacion entre: (0.6V, 1V,2.5V, 5V a 4.8kHz) He elegido 5V ya que la Sensibilidad del transductor es muy baja: 2mV/V por los 50kN de Fondo de escala.
  3. Scale Factor. En este caso lo calculo aplicando una serie de fuerzas al transductor y comprobando con otro transductor ya calibrado. El scale factor que he obtenido al probar es 25.6 que me pasara mi valor de Voltios a kN
  4. Por ultimo se puede elegir el Measuring Range. Aqui es donde he tenido problemas. Se puede elegir entre
1.25mV/V, 2.5mV/V, 5mV/V, 10mV/V, 20mV/V, 40mV/V, 80mV/V, 160mV/V, 320mV/V, 640mV/V, 1,28V/V

En un principio he probado con valores similares a la Sensibilidad del transductor, que es 2mV/V. He probado con 1,25mV/V y 2.5mV/V. Pero me daba problemas.
He generado una rampa de fuerza de 0 a 50kN y cuando llegaba a 44kN el software mostraba que el transductor tenia Overflow y la grafica bajaba subitamente a 0kN mientras que la grafica del transductor de referencia seguia normalmente hasta los 50kN y luego volvia a bajar. Y cuando llegaba a los 44KN en la rampa de bajada la grafica de mi transductor volvia aparecer y seguia el rumbo en paralelo con la grafica del transductor de referencia.

He ido probando varios valores y me seguia dando overflow. Y al final he decidido probar uno alto 320mV/V.
Aqui ya no me daba overflow.

Mi duda es conceptual. Ya he calibrado el transductor.
Pero me gustaria entender porque a 320mV/V?
No deberia ser un valor similar a la Sensibilidad?
Si la Sensibilidad es de 2mV/V, quiere decir que por cada voltio de excitacion del transductor obtengo 2mv. No se si mi planteamiento es correcto. Corregirme en caso de que no este en lo cierto.
Por lo tanto para un voltage de excitacion del transductor de 5V y suponiendo una fuerza maxima de 50KN el voltage de medida seria 10mV??

Como se puede tener un rango de medida de 320mV/V si la salida maxima es 10mV??

En que me estoy equivocando???
No paro de darle vueltas...

Gracias a todos.
22/04/2010 #2

Avatar de aguevara

Respuesta: Duda conceptual transductor de Fuerza
Todas las celdas de carga funciona igual, tu planteamiento respecto a la resolucion de la celda respecto al voltaje de excitacion es correcta, es decir si son 2mV/V y tu alimentas la celda con 5V efectivamente a fullscale te dara 10mV de salida como maximo, quiza el problema lo tengas en el voltaje de excitacion que aplicas muy poco y por ende a los 44KN marca overflow, dado que es muy bajo el voltaje de salida.
Prueba usando 10V como excitacion y seguro tendras mejoria, personalmente en el laboratorio donde trabajo hemos usado celdas a esos voltajes (la mayoria lo permiten) y nunca hemos tenido problemas.
Saludos
22/04/2010 #3


Respuesta: Duda conceptual transductor de Fuerza
aguevara dijo: Ver Mensaje
Todas las celdas de carga funciona igual, tu planteamiento respecto a la resolucion de la celda respecto al voltaje de excitacion es correcta, es decir si son 2mV/V y tu alimentas la celda con 5V efectivamente a fullscale te dara 10mV de salida como maximo, quiza el problema lo tengas en el voltaje de excitacion que aplicas muy poco y por ende a los 44KN marca overflow, dado que es muy bajo el voltaje de salida.
Prueba usando 10V como excitacion y seguro tendras mejoria, personalmente en el laboratorio donde trabajo hemos usado celdas a esos voltajes (la mayoria lo permiten) y nunca hemos tenido problemas.
Saludos
El maximo voltaje de excitacion que le puedo aplicar son 5V.
El caso es que la calibracion la he llevado a cabo con exito. Para 50kN en la celula de carga de referencia obtenia 50kN en la que queria calibrar.

La duda es la siguiente:
Por software ajusto varios parametros entre los que esta el 'Measuring Range' que da varios valores por defecto para elegir:
1.25mV/V, 2.5mV/V, 5mV/V, 10mV/V, 20mV/V, 40mV/V, 80mV/V, 160mV/V, 320mV/V, 640mV/V, 1,28V/V.
Este es el parametro que no entiendo. Porque al principio probaba con valores similares a la sensibilidad 1.25mv/V, 2.5mV/V y nada...
Y luego probe con 320mV/V y ya dejo de saturar a los 44kN. Pudiendo medir los 50kN de fondo de escala de la celula de carga.

Mi pregunta es:
Que relacion tiene el Measuring Range con el sistema de adquisicion?

Es posible que si para 50kN la celula alimentada a 5V genera una senyal de 10mV si le pongo un valor menor a esos 10mv/V me sature? (Por eso funcionaba a 320mV/V y no lo hacia a 1.25mV/V o 2.5mv/V)
Pero de ser asi; Porque expresan el Measuring Range en mV/V en lugar de simples V?

Ya he realizado la calibracion como he dicho antes y el resultado era bueno.
Pero me gustaria comprender ese parametro del sistema de adquisicion. Tengo bastante curiosidad y no paro de darle vueltas.

Muchas gracias por la colaboracion y el interes aguevara.
23/04/2010 #4

Avatar de aguevara

Respuesta: Duda conceptual transductor de Fuerza
Bueno en realidad no conozco el software de adquisicion, dejame busco algo de documentacion en la red para opinar sobre este asunto, de momento se me ocurre que seria interesante conseguir la hoja de datos de tu celda de carga, quiza por alli vaya el asunto, acaso sera que su salida no sean 2mv/v, digo esto porque esa cifra es muy pequeña para los 50KN que quieres medir un rango de 10mV como maximo seria una ventana muy pequeña para representar la magnitud medida, imaginate por cada mV representa 5,000N !!! y si tu carga fuese de 1203N cuantos mV serian?, por ende creo que la celda de carga debe tener una salida mayor en mV, pero repito es lo que se me ocurre pensar sin leer mayor info de la celda ni del software.
Saludos
23/04/2010 #5


Respuesta: Duda conceptual transductor de Fuerza
Entiendo que se necesitarian mas datos.
La celda de carga es hottinger baldwin messtechnik que tiene una placa en la que esta escrito:
type C4
2mV/V ≈ 50kN
de la celula sale el cable de conexion que se bifurca al final en 6 cables mas pequenyos.

He buscado datasheets pero no he encontrado nada. Lo mas parecido que he encontrado es el datasheet de una celula con similares caracteristicas.
Type: C9
FS: 50kN
1mV/V≈50kN

y aparecia un esquema con el puente completo y los seis cables, que me ayudo para conectar la mia al sistema de adquisicion.

El software es tambien Hottinger DMC_Plus. Y posiblemente tenga unos 20 anyos (jejejeje)
De todos modos seguire buscando a ver si encuentro el datasheet, a lo mejor asi salgo de dudas

Para mi celula si para una excitacion de 5V y 2mV/V de sensibilidad para 50kN tendre 10mv y para 1203N (1.203kN) tendria 0.24mV (en teoria y si no me equivoco).

Ahora no estoy en el laboratorio, pero cuando vaya si puedo le hare fotos a la celula y a la placa que tiene los datos de esta.

Bueno aguevara gracias por el interes y la ayuda.
27/04/2010 #6

Avatar de aguevara

Respuesta: Duda conceptual transductor de Fuerza
Nosotros hacemos ensayos con celdas de hasta 8KN maximo, pero para ello las celdas son futek y pueden soportar hasta 10V de excitacion, he visto muchas otras marcas y todas tienen el mismo rango, por ello no me extrañaria que tu celda sea similar, en fin sigo buscando por que aun no he encontrado nada.
Saludos
27/04/2010 #7


Respuesta: Duda conceptual transductor de Fuerza
El maximo que me proporciona el software con el puente de adquisicion son 5V.
Y con esos 5V son con los que trabajo con todas las demas celdas.
29/04/2010 #8


Respuesta: Duda conceptual transductor de Fuerza
aguevara dijo: Ver Mensaje
Nosotros hacemos ensayos con celdas de hasta 8KN maximo, pero para ello las celdas son futek y pueden soportar hasta 10V de excitacion, he visto muchas otras marcas y todas tienen el mismo rango, por ello no me extrañaria que tu celda sea similar, en fin sigo buscando por que aun no he encontrado nada.
Saludos
Aqui adjunto unas fotos :
Puente Hottinger DMC Plus vista frontal.
Puente Hottinger DMC Plus vista trasera.
Pantalla principal software DMC Plus de adquisicion de datos.
Pantalla configuracion software DMC Plus de adquisicion de datos. (Aqui es donde pongo los 5V de excitacion, como ves es el maximo que le puedo poner. Tambien aqui es donde se ajusta el puente completo y el measuring range que elegi los 320mV/V.)
Las otras fotos son de la placa del transductor con sus caracteristicas y el transductor.

Espero que esto aclare mas las cosas.
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Puente Hottinger de adquisicion LOW.jpg (250,6 KB (Kilobytes), 6 visitas)
Tipo de Archivo: jpg Puente Hottinger de adquisicion Rear View LOW.jpg (284,0 KB (Kilobytes), 4 visitas)
Tipo de Archivo: jpg Pantalla Principal DMC_Plus LOW.jpg (216,2 KB (Kilobytes), 7 visitas)
Tipo de Archivo: jpg Pantalla DMC_Plus Configuracion LOW.jpg (285,9 KB (Kilobytes), 6 visitas)
Tipo de Archivo: jpg Transductor 50kN.jpg (212,2 KB (Kilobytes), 5 visitas)
Tipo de Archivo: jpg Transductor 50kN Placa.jpg (273,1 KB (Kilobytes), 5 visitas)
29/04/2010 #9

Avatar de aguevara

Respuesta: Duda conceptual transductor de Fuerza
Pregunta que sucedio con los rangos de 160mv/v, 80, 40 y 20 ?? tenias OV tambien ??
En los modos de operacion porque elegiste DMS 1/1 en lugar de IND 1/1 ??
Creo saber que sucede, solo hare una prueba en el laboratorio con una celda de carga mas o menos similar y te respondo.
Saludos
29/04/2010 #10


Respuesta: Duda conceptual transductor de Fuerza
160mV/V que no lo probe. Creo que puse los 320mV/V, me funciono y calibre el transductor.
Para otros Measuring Range me saturaba.
Si ves la pantalla principal del software DMC Plus, en la izquierda de la pantalla, en el combo box de "SIGNAL" se puede elegir entre las opciones "ZERO", "CAL", "MEAS".

Cuando elegia "ZERO" y pulsaba el boton de "TARE" no tenia problemas.
Cuando elegia "CAL" y pulsaba el boton de "TARE" no tenia problemas.
Cuando elegia "MEAS" y pulsaba el boton de "TARE" me saturaba y el display en medio de la pantalla que muestra el valor en kN cambiaba a color rojo y mostraba Overflow.

Elegi DMS 1/1 porque el transductor de fuerza era de puente de wheatstone completo.
El modo IND 1/1 creo que es para sensores de inductancia.
Gracias aguevara.
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