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Qu'est-ce qu'une cellule de charge et comment elle fonctionne.

2024-07-24

Dernières nouvelles de l'entreprise Qu'est-ce qu'une cellule de charge et comment elle fonctionne.

Les cellules de charge de tensiomètre sont des capteurs utilisés pour mesurerforce de poidsIls sont généralement utilisés dans les systèmes de pesage ou dans les systèmes de mesure de la force, de la compression et de la tension.

La force appliquée à la cellule de charge est calculée en mesurant undéformationque le capteur convertit en unsignal électrique en mV, proportionnelle à la déformation.

Mais comment fonctionne exactement une cellule de charge?

Comment est-il fait?

Pour comprendre le fonctionnement d'une cellule de charge, il est tout d'abord nécessaire d'examiner sa fabrication.

Une cellule de charge est composée de deux parties:corps mécaniqueet uncircuit électrique.

Le corps supporte le poids ou la force appliquée sur le capteur.
Il est généralement fait de haute qualitéacieroude l'aluminiumIl s'agit de matériaux solides mais aussi élastiques, capables de subir une légère déformation sous charge et de revenir à leur position initiale, en réponse à la contrainte.
Ces matériaux assurent doncfiabilité mécaniqueet une répartition égale de ladéformation.

 


Le corps de la cellule de charge contientdétensiomètres, conducteurs électriques composés de fils métalliques très fins de constantan disposés en grille avec un motif zigzag serré et appliqués sur un film d'isolation.
Les détensiomètres sont collés solidement dans la zone de la plus grande déformation du corps de la cellule de charge et sont reliés entre eux dans unCircuit de pont de Wheatstone.


La combinaison du boîtier mécanique et des jauges de contrainte forme une cellule de charge.



 

Comment ça marche

Quand uneforceest appliquée sur une cellule de charge, elle se plie légèrement:le métal se déformeet revient ensuite à sa forme d'origine une fois la charge enlevée.


Ledétensiomètres, entièrement intégré au corps de la cellule de charge, se déforme avec sa surface, s'étire ou se contracte.

Ces légères variations de taille, exprimées en millièmes de millimètre (micromètres ou microns), provoquent unemodification de la résistance électriquedes conducteurs qui forment les détensiomètres: lorsqu'un conducteur est étiré, sa résistance augmente; lorsqu'il est comprimé, sa résistance diminue.

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Exemple d'un pont complet de Wheatstone sur une cellule de charge de faisceau de flexion.

Le changement de résistance est mesuré et converti en un signal proportionnel exprimé enMV, par la connexion des jauges de contrainte dans un pont de Wheatstone.


Dans le cas d'une cellule de charge analogique, le signal en mV de la cellule de charge est traité par unémetteurou par un organisme externeindicateur de poids, qui le convertit en signal numérique et l'affiche sous forme de poids.

Dans le cas d'une cellule de charge numérique, cette conversion a lieu directement dans la cellule de charge elle-même.

Enfin, la valeur de poids peut être transmise à un PC ou à un PLC par une sortie analogique ou un bus de champ.

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Différents types de cellules de charge

Les cellules de charge, dont nous avons brièvement vu la composition et le fonctionnement de base, sont des capteurs extrêmement polyvalents.
En fait, ils offrent des performances précises dans un grand nombre d'applications différentes et sont essentiels dans de nombreux domaines.secteurs:

  • l'automatisation industrielle et l'automobile;
  • l'industrie chimique et pharmaceutique, l'élevage et l'alimentation;
  • les bâtiments, les systèmes de levage, les emballages, les textiles et le papier;
  • le transport et la manutention
  • détail (échelles de vente par poids).

En fonction des spécificitésles demandes, les cellules de charge sont conçues avec des formes, des dimensions etcaractéristiques qui peuvent même être très différents les uns des autres.