Перейти к содержанию

Ползучесть тензодатчика

Положите груз на весы и подождите: показание медленно уходит, хотя ничего не меняется. Это не шум и не температура, а ползучесть — свойство самого тензодатчика, которое калибровкой не убрать.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Ползучесть (creep) — изменение выхода тензодатчика под постоянной нагрузкой со временем, когда температура и остальные условия не меняются. TI объясняет её деформацией упругого элемента под нагрузкой во времени (SBAA532A, разд. 4.8). Восстановление после ползучести (creep recovery) — обратный процесс: медленный возврат выхода после снятия нагрузки.

Чем ползучесть отличается от других ошибок

ОшибкаУбирается калибровкой?
Смещение нуля, баланс нуляда, тарированием
Ошибка наклона (допуск мВ/В)да, гирей известной массы
Нелинейность и гистерезисплохо, нужна многоточечная калибровка
Температурный дрейфчастично, калибровкой по температуре
Ползучесть и восстановлениенет

TI подчёркивает: ползучесть и восстановление — ошибки самого моста, а не АЦП, и они не калибруются — их влияние должно уложиться в бюджет погрешности. Калибровка по двум точкам снимает смещение и наклон в момент калибровки, а ползучесть зависит от того, сколько груз лежит на весах.

Как её задают

В паспорте тензодатчика ползучесть приводят за определённое время: в примере TI строка называется Creep (5 min.) (табл. 4-1). Число относится именно к этому интервалу; если груз лежит дольше, изменение может быть больше. Рядом обычно указывают гистерезис и нелинейность — вместе они дают комбинированную погрешность.

Что делать на практике

  • Выбирать датчик с меньшей ползучестью за нужный интервал и работать в пределах номинальной нагрузки.
  • Снимать показание через одинаковое время после установки груза.
  • Не путать ползучесть с температурным дрейфом — она видна и при постоянной температуре — и с долговременным дрейфом, который идёт и без нагрузки.

Подробнее о точности весов — в статье «Тензодатчики и HX711».

Частые вопросы

Почему показания весов медленно меняются под постоянным грузом?

Скорее всего, это ползучесть: упругий элемент тензодатчика под нагрузкой продолжает понемногу деформироваться, и выход моста меняется со временем при постоянной силе и температуре. После снятия груза выход так же медленно возвращается — это восстановление после ползучести.

Можно ли убрать ползучесть калибровкой?

Нет. TI прямо относит ползучесть и восстановление к ошибкам, которые калибровкой не убираются: их нужно заложить в бюджет погрешности. Калибровка по двум точкам убирает только смещение и наклон, а ползучесть зависит от того, сколько времени груз лежит на весах.

Как читать параметр Creep (5 min.) в паспорте тензодатчика?

Как изменение выхода за 5 минут под постоянной нагрузкой. В табл. 4-1 из руководства TI эта строка есть в списке характеристик тензодатчика. Если взвешивание длится дольше, чем время в паспорте, ползучесть может оказаться больше указанной.

Источники

  1. Texas Instruments. Lizon B., Wu J. A Basic Guide to Bridge Measurements (SBAA532A, February 2022, revised March 2024) — разд. 4.8: ползучесть — изменение выхода моста под нагрузкой при неизменных остальных факторах среды, может вызываться деформациями тензодатчика под нагрузкой во времени; восстановление после ползучести — изменение выхода после снятия нагрузки; обе ошибки задают за определённое время и приводят в паспорте моста (табл. 4-1, строка Creep (5 min.)); это не ошибки АЦП; как и некоторые другие параметры, ползучесть и восстановление не калибруются — их влияние должно уложиться в бюджет погрешности
  2. Microchip. Baker B. C. AN717: Building a 10-bit Bridge Sensing Circuit using the PIC16C6XX and MCP601 Operational Amplifier (DS00717A, 1999) — разд. Error Sources and System Solutions: основные ошибки датчика — смещение, усиление, линейность, шум и температура; кроме них датчики дают гистерезис, ошибки повторяемости, стабильности и старения, которые выходят за рамки заметки

Нашли ошибку?

Смотрите также