Компенсировать вес из-за ускорения (нагрузочные ячейки)

Я пытаюсь сделать весы, которые работают в лифте. Я использую тензодатчики для измерения веса, допустим, это F. Затем я использую эти веса F и g, которые, как я знаю, равны 9,81 м / с ^ 2, чтобы вычислить массу объекта следующим образом.

F = m*g <=> m = F/g

Это работает, когда подъемник находится в состоянии покоя (или при движении с постоянной скоростью), но когда он ускоряется, вес F увеличивается, и из-за этого масса также увеличивается. Есть ли способ компенсировать этот вес (/ дополнительную силу) из-за ускорения?

, 👍2

Обсуждение

Может быть, измерить эффективный _g_ с помощью акселерометра?, @Edgar Bonet

Конечно, это возможно. g - это ускорение. Если лифт ускоряется, вы должны измерить ускорение с помощью акселерометра. Затем используйте найденное ускорение вместо g в формуле. Результирующее ускорение, которое вы измеряете, равно g плюс (вверх) / минус (вниз) ускорение подъема., @Peter Paul Kiefer

1. поднимайте вес только тогда, когда подъемник не движется. 2. Имейте отдельный тензодатчик с известным весом сверху, чтобы вы могли рассчитать ускорение. 3. Усредните значения по времени, чтобы усреднить ошибку из-за короткого момента ускорения (большинство подъемов ускоряются / замедляются только на несколько секунд). 4. Игнорируйте все это вместе, так как подъемник разгоняется только со скоростью 1 м / с2, что дает вам, самое большее, 10% погрешности в весе, что может быть приемлемо в зависимости от приложения., @Gerben


2 ответа

1

Сила, обусловленная ускорением, равна: F = m* a

Итак, чтобы рассчитать вес при ускорении, формула выглядит следующим образом:

F = mg + ma или F = m(g + a)

Обратите внимание, конечно, что a может быть положительным или отрицательным в зависимости от того, ускоряется или замедляется лифт.

Хитрость здесь в том, чтобы знать, что такое "а". Вероятно, лучшим подходом будет обзавестись акселерометром и использовать его показания в своих расчетах.

Кстати, масса здесь всегда является постоянной величиной. Она не меняется, по крайней мере, в ньютоновской физике, из-за ускорения.

,

Обратите внимание, что акселерометр на самом деле измеряет a + g., @Edgar Bonet

1

Вы можете измерить общее ускорение (g + ускорение подъема) с помощью акселерометра и использовать это значение в своих расчетах вместо 9,81 м /с2. Если измеренное значение равно 0, подайте звуковой сигнал.

Или, предполагая, что лифт ускоряется / замедляется только на короткие промежутки времени (скажем, менее 2 секунд) во время "поездки", вы могли бы сделать серию измерений в цикле, скажем, каждые 0,5 секунды.

Когда вы получаете, скажем, 5 одинаковых или очень близких друг к другу измерений, вы знаете, что ускорение = 0, и вы можете усреднить эти 5 измерений, чтобы получить желаемый результат.

Значения могут варьироваться в зависимости от подъемной силы, и измерения будут производиться медленно.

,
Смотрите также: