Què és una cel·la de càrrega i com funciona

Per mesurar la pressió i el pes en la producció i en l'electrònica de consum, s'utilitzen sensors mesuradors. Es tracta de dispositius que tenen com a tasca principal convertir l’acció mecànica en un senyal elèctric. En aquest article, considerarem què és una cel·la de càrrega, quin és el seu principi de funcionament i l’esquema de connexió.

Tipus i abast

Per començar, entendrem en principi el funcionament dels sensors de calibre de tensió. Quan una força externa actua sobre un cos, es deforma i contraresta la força aplicada. A causa de la deformació de la carcassa del sensor, es fa un efecte sobre l'element de mesura del manómetre. Com a resultat, el dispositiu genera un senyal elèctric, la qual cosa el sistema de processament dóna com a resultat la mesura. Per a què serveix aquest tipus de dispositiu?

Els filtres emprats són:

  • Mesures de pes. A més, segons el disseny de la unitat de mesura, es poden utilitzar per a compressió o tensió. En conseqüència, el seu propòsit és mesurar el pes en plataformes (per exemple, balances a les botigues) o en suspensió (grues, etc.).
  • Mesures de pressió. Per exemple, en canonades de gasos i substàncies líquides.
  • Mesures de parell (en motors de cotxe o màquines-eina).
  • Definicions d’acceleració.
  • Control de moviments.

Segons el tipus d’element de mesura i el principi de funcionament, les cel·les de càrrega es divideixen en:

  • Resistiu.
  • Piezoelèctrica.
  • Polarització òptica.
  • Fibra òptica.
  • Piezoresistiu.

Les característiques de disseny de la cel·la de càrrega determinen on s’utilitza, perquè el disseny determina la presència de forats de muntatge i vectors de la possible aplicació de forces, respectivament, i del propi procés de mesurament. També hi ha diferents tipus de calibres de tensió:

  1. Cantilever. L’objectiu d’aquests dispositius és mesurar la quantitat de substàncies en els distribuïdors, transportadors, plataformes, tremues i escales de sòl.
  2. Cilíndric. S'utilitzen per a pesar vagons, cotxes, tancs i contenidors, on cal mesurar grans pesos.
  3. En forma de S, resistent a la tracció, adequat per mesurar el pes elevat per una grua i altres estructures similars.

Tipus de cel·les de càrrega

A la pràctica, es poden produir indicadors de tensió amb un disseny completament divers.

El dispositiu i principi de funcionament

Els calibres de tensió s'utilitzen per mesurar la pressió o el pes; tots ells donen un senyal elèctric digital o analògic elèctric quan canvia la forma de l'element sensible. Però de què estan fets?

La base o els estoigs són de diferents tipus, depèn d’on puguis instal·lar el sensor. I també en quina direcció funciona: per compressió, tensió o flexió.

Manòmetres de cep

A més de l’element detector, l’allotjament de la cel·la de càrrega pot contenir unitats addicionals, per exemple, ADC, controladors d’alimentació, etc. Si el manómetre és digital, també hi ha una unitat per convertir un senyal analògic (ADC).Penseu en el principi de funcionament de l’element sensor del calibre de tensió per exemple d’un component resistent a la tensió: han trobat l’aplicació més àmplia.

Un calibre resistent és un film o substrat flexible sobre el qual s'aplica una capa resistiva. Si es tracta d’un sensor de pel·lícula: polvorització fina o làmina, si és filferro, es col·loca sobre un cable flexible del substrat. Els polvoritzadors o filferros es col·loquen en una línia sinuosa.

Manòmetre

Durant l’acció mecànica sobre el substrat, es doblega, a conseqüència de la qual s’estén la pel·lícula, la làmina o el filferro. En conseqüència, en un estat tens, la seva zona transversal canvia (disminueix) i augmenta la resistència. Quan la pressió disminueix, el substrat torna a la seva posició original, la capa resistiva també, i la seva resistència comença a disminuir i torna a la normalitat.

Els òrgans sensibles piezoelèctrics funcionen oposats. Quan s’aplica pressió al piezocristal, es produeix un EMF, mentre que també canvia la resistència dels sensors piezoresistents fets de pel·lícules primes de semiconductors.

Sensor piezoresistiu

També podeu trobar sensors capacitius: es tracta de dispositius que tenen com a principi el funcionament de mesurar la capacitança entre plaques flexibles. Així com dispositius electromagnètics en els quals, sota la influència del circuit magnètic, canvien les característiques del circuit.

Diagrama de cablejat

Com funciona la cel·la de càrrega, es va esbrinar Ara us heu de familiaritzar amb el diagrama de connexió. A la figura següent es mostra el diagrama de blocs del dispositiu que llegeix el senyal. Al seu lloc, apareix una de les opcions per amplificar i convertir el senyal del sensor.

Diagrama de blocs

Si tenim en compte el sensor de tensió, aleshores, és un pont de resistències, inclòs de la següent manera. Aquest circuit de commutació es denomina "Winston Bridge" o pont de mesura.

Esquema de connexió del calibre tensor

Per al seu funcionament, no és suficient connectar només cables de senyal, també necessiteu cables d'alimentació. En alguns sistemes complexos, també es poden connectar cables per a l'estabilització tèrmica o altres funcions.

El vídeo mostra en detall què són i els sensors de l'extensió de tensió:

Els sensors moderns de calibratge, segons el seu propòsit, es poden utilitzar en instal·lacions per mesurar des de fraccions d’un gram fins a centenars de tones. En conseqüència, per a cada gamma de pesos, es seleccionen indicadors de tensió d’un determinat disseny i tipus d’element sensible. A més dels pesos mesurats, les condicions en què funcionen, així com la classe de precisió requerida, tenen un paper important en la selecció de la instrumentació.

Materials relacionats:

(2 vots)
Carregant ...

Afegeix un comentari