Comprendre la mesure de force et les appareils utilisés pour cela n'est pas particulièrement difficile. Tout ce dont vous avez besoin est une compréhension des bases des capteurs de pesage et un guide pratique pour vous donner cette connaissance. Chez Michigan Scientific, nous avons ce qu'il vous faut.
Explorons davantage les cellules de charge : ce qu'elles sont, comment elles fonctionnent et quand vous pouvez en utiliser une.
Les cellules de charge peuvent être utilisées pour détecter quand un objet exerce une force. Vous pouvez également les utiliser pour suivre les changements de la force appliquée au fil du temps. Dans certaines applications, les cellules de charge sont utilisées pour détecter la présence d'une force en mesurant la déformation sur une surface due à l'entrée. La déformation est une réponse de déformation sur une surface due à une charge appliquée. Lorsqu'une force est appliquée, la cellule de charge convertit cette énergie en un signal électrique.
Que sont les cellules de charge ?
Les cellules de charge sont des éléments physiques, également appelés transducteurs. Transducteurs peut convertir une forme d'énergie en une autre forme d'énergie ; ce qui signifie que si vous appliquez une force dans une cellule de charge, elle peut être transformée en un signal électrique.
Ce signal aura une amplitude qui est directement proportionnelle à la force appliquée, ce qui le rend plus facile à mesurer.
Quels sont les types de cellules de charge ?
Il existe différents types de des cellules de charge. Les trois plus courants sont les capteurs à jauge de contrainte, hydrauliques et pneumatiques. Cela signifie qu'il existe trois façons simples pour une cellule de charge de traduire une force appliquée en une lecture mesurable. Michigan Scientific se spécialise à la fois dans les cellules de charge à jauge de contrainte standard et dans les cellules de charge à jauge de contrainte personnalisées.
Et bien qu'il existe d'autres types de cellules de charge, elles sont moins couramment utilisées.
Cellules de charge à jauge de contrainte : élément mécanique
Les cellules de charge à jauge de contrainte sont de nature mécanique. Cet élément mécanique utilise une jauge de contrainte, ou plusieurs jauges de contrainte, afin de détecter une déformation provoquée par la force appliquée.
Les jauges de contrainte varient souvent en taille, en matériaux de production et même en configuration mécanique afin de s'adapter à différentes charges. Ils peuvent également avoir des sensibilités variables en fonction de leur destination. Bien qu'elles aient des conceptions différentes, toutes les jauges de contrainte fonctionnent sur le même concept, transformant la déflexion en un changement de résistance.
Les jauges de contrainte courantes sont constituées d'un fil ou d'une feuille très fin dans un motif de grille, dans lequel un changement linéaire de la résistance électrique peut être provoqué en détectant la contrainte due à la force, au poids ou à la pression dans une direction spécifique. Il y a souvent une résistance de base de 120Ω, 350Ω ou 1,000 XNUMXΩ.
Comme indiqué ci-dessus, chaque jauge de contrainte peut avoir différents niveaux de sensibilité. Ceci est exprimé comme le «facteur de jauge», ou GF, et est défini comme le rapport du changement fractionnel de la résistance électrique à la déformation fractionnaire dans la direction dans laquelle la force est appliquée (ou déformation).
Facteur de jauge = GF = (∆R/R)/(∆L/L) = (∆R/R)/ε, où ε = déformation
Cellules de charge hydrauliques : configuration du piston et du cylindre
Les cellules de charge hydrauliques, quant à elles, utilisent des agencements conventionnels de cylindre et de piston afin de montrer le changement de pression. Le mouvement du piston peut aider à déterminer le poids de l'objet en mesurant le changement de pression sur un tube de Bourdon connecté.
Cellules de charge pneumatiques : Utilisation de la pression d'air
Enfin, les capteurs de force pneumatiques utilisent la pression de l'air pour obtenir les mêmes résultats. Une pression d'air est appliquée à une extrémité d'un diaphragme, qui s'échappe ensuite par la buse située au bas de la cellule de charge.
Les cellules de charge hydrauliques et pneumatiques fonctionnent bien dans un environnement de laboratoire avec des charges statiques. Les cellules de charge à jauge de contrainte sont très utiles pour les charges dynamiques et les tests sur le terrain.