O Guia Definitivo para Célula de Carga Strain Gauge

As células de carga de calibre de tensão são duráveis, precisas e relativamente baratas. Eles também podem ser usados em diversas situações, desde a medição de peso até a medição de pressão.

No entanto, se você é novo neste tipo de equipamento e está tentando colocar as mãos em uma célula de carga de medidor de tensão pela primeira vez, pode ser confuso. Existem muitos tipos diferentes de medidores de tensão e células de carga, cada um com seu próprio conjunto de vantagens e desvantagens.

Para ajudar a tornar as coisas mais simples para você, criamos este guia para saber sobre células de carga de medidores de tensão - desde como elas funcionam e quais são suas vantagens sobre outros tipos de células de carga, até que tipo de materiais elas são feito de.

Célula de carga de extensômetro

O que é Strain Gauge Load Cell?

São sensores de força que medem a força aplicada a eles. Eles são compostos por dois componentes: um extensômetro e uma célula de carga. A célula de carga realmente mede a força, enquanto o extensômetro detecta variações no comprimento que indicam quanta força está sendo aplicada.

Ele determina a quantidade de pressão aplicada à superfície do sensor do extensômetro usando uma abordagem simples. A pressão no sensor faz com que ele se estique ou comprima. Essa mudança no comprimento resulta em resistência elétrica que é medida por um sistema eletrônico dentro da célula de carga.

Para que serve uma célula de carga Strain Gauge?

São frequentemente usados em industrial configurações, como fábricas e armazéns, onde podem ajudar as empresas a rastrear o peso de objetos grandes e garantir que eles sejam manuseados adequadamente. As células de carga de calibre de tensão também podem ser usadas em outras aplicações, como para pesagem de produtos em supermercados ou para determinar quanta força é necessária para determinadas tarefas.

Eles são normalmente feitos de piezoelétrico cerâmica e use um circuito de ponte ou transdutor de tensão.

Strain gauges são frequentemente usados em conjunto com outros tipos de sensores (por exemplo, sensores de temperatura) em aplicações industriais, como refinarias de petróleo, fábricas de produtos químicos, poder plantas, etc

Como funciona uma célula de carga de compressão?

Ele funciona medindo mudanças em eletricidade atual à medida que a carga muda e, em seguida, convertendo essas informações em digital dados que podem ser lidos e interpretados por um computador ou outro dispositivo.

A própria célula de carga de compressão consiste em duas peças: uma extremidade se conecta ao objeto que está sendo pesado, enquanto a outra tem um peso fixo preso por meio de um mecanismo semelhante a uma mola. Quando um objeto é colocado na extremidade da célula de carga de compressão sem peso, ele não exercerá nenhuma força na mola. No entanto, se você adicionar mais peso a ela, haverá mais força exercida na mola – e é isso que causa um aumento na resistência elétrica ao longo do tempo até que o equilíbrio seja alcançado novamente.

Células de carga de compressão são frequentemente usadas em conjunto com outros tipos de balanças, bem como outros dispositivos de medição, como sensores de pressão para aplicações como balanças industriais para monitorar o progresso durante projetos de construção, onde grandes peças de equipamento devem ser movidas com frequência antes de serem instaladas permanentemente no local para que não sofram danos devido ao manuseio incorreto durante o transporte devido ao uso indevido de máquinas pesadas como minicarregadeiras.

Diferentes tipos de célula de carga

Existem vários tipos de células de carga que são usadas para determinar o peso de um objeto. Aqui estão alguns dos mais comuns:

Célula de carga em linha

Projetado para ser colocado no meio de uma linha ou sequência de sensores. Eles podem ser usados para medir a força aplicada a um objeto ou superfície em linha reta, ou podem ser usados para medir a força aplicada em vários pontos em uma única superfície. Esses tipos de células de carga são frequentemente usados em conjunto com outros tipos de sensores, como sensores de temperatura e sensores de pressão.

Ao usar uma célula de carga em linha para essas finalidades, é importante garantir que ela esteja montada corretamente na linha para que não se mova ou seja danificada durante a operação de fabricação.

Botão Carregar

É feito de uma placa circular que é empurrada para baixo em um pistão acionado por mola. A pressão da placa faz com que o pistão se comprima, reduzindo sua altura e causando um aumento na precisão.

É sensível à pressão interruptor que é usado em aplicações industriais e processos de fabricação. É um dispositivo simples e barato que pode ser usado para medir a força da gravidade ou outras forças que atuam sobre um objeto. Também usado para determinar quanto peso foi aplicado a um objeto.

Projetado para uso com sensores conectados a um computador e que podem registrar medições ao longo do tempo. Os dados podem então ser analisados para determinar tendências e padrões nas mudanças de pressão ao longo do tempo, o que pode ajudar a determinar se alguma mudança ocorreu durante os processos de produção. Essas informações podem ser comparadas com outros pontos de dados coletados de testes semelhantes realizados em momentos diferentes ou por diferentes operadores.

Célula de Carga S-Beam

Usado em aplicações de pesagem industrial. Eles também são conhecidos como extensômetros de viga e são constituídos por um elemento sensor que é fixado a uma viga metálica. O elemento sensor é geralmente feito de uma tira ou haste de silício ou outro Semicondutor material. Essa tira ou haste é colocada sob tensão pelo peso que está suportando, o que faz com que ela se expanda levemente. A quantidade de expansão pode ser medida para determinar quanto peso está sendo suportado pela célula de carga.

Célula de Carga Através do Furo

Esse tipo de célula de carga tem um orifício que atravessa toda a placa e é usado para prendê-la a uma placa de montagem ou fixação.

Comumente usado no indústria automobilística, bem como nas fábricas. Eles também são usados nas indústrias agrícola e de varejo. Através do orifício as células de carga usam um ímã permanente para criar a força que move um mecanismo interno. O peso do objeto que está sendo pesado é transferido para este mecanismo interno, que então transfere esse peso através de um eixo para uma balança. Este tipo de célula de carga pode ser utilizado em aplicações onde o espaço é limitado, como em maquinários ou máquinas.

Célula de Carga de Panqueca

Composto por duas placas de metal que são comprimidas juntas. A resistência entre as duas placas é medida para determinar a carga na célula. Eles são capazes de suportar altas pressões, tornando-os ideais para uso em ambientes industriais onde pode haver muita vibração e mudanças de pressão.

A célula de carga tipo panqueca tem um perfil muito baixo, de modo que pode caber em espaços apertados, se necessário. Eles também são muito fáceis de instalar, o que os torna ideais para aplicações em que precisam ser movidos com frequência ou substituídos com frequência. Por terem um perfil tão baixo, também apresentam uma alta taxa de precisão quando comparadas com outros tipos de células de carga.

Célula de carga da extremidade da haste

Possui uma haste conectada a um dispositivo de medição, que se move conforme o peso muda. A haste está conectada a um eixo que possui uma mola. Quando o peso aumenta, essa mola se comprime e, quando o peso diminui, ela se expande. Esse movimento é transferido para um sistema de alavanca que se move para frente e para trás a cada mudança de peso. O movimento desse sistema de alavanca é então transferido para um ponteiro ou indicador que mostra quanto peso foi aplicado a ele.

Essas células de carga são normalmente usadas na fabricação porque podem suportar o uso frequente e podem ser instaladas facilmente em sistemas existentes sem a necessidade de modificações. Eles também são muito precisos quando comparados com outros tipos de células de carga, como extensômetros e balanças eletrônicas, que geralmente requerem calibração antes do uso

Tipos de Strain Gauge

Existem alguns tipos diferentes de extensômetros, cada um com suas próprias características.

Medidor de tensão resistiva

Trabalhe com base no princípio de que a resistividade é proporcional à deformação. À medida que o material é esticado, ele se torna mais fino e oferece menos resistência à passagem de uma corrente elétrica por ele. Isso torna mais fácil para um Voltagem sinal para passar através do material, que um amplificador de instrumentação ou transdutor pode medir.

Os extensômetros resistivos têm três componentes principais: o elemento sensor de filme fino que envolve o objeto que está sendo medido, um substrato que segura o magro filme elemento sensor no lugar e fornece suporte mecânico para ele, e um montagem eletrônica isso inclui um amplificador circuito com um resistor de feedback que fornece amplificação e condicionamento de sinal antes de enviar dados para um computador ou outro sistema de aquisição de dados via fio ou sem fio opções de conexão como Bluetooth tecnologia.

Strain Gauge Piezoelétrico

Um tipo de medidor de tensão que usa o efeito piezoelétrico para medir a quantidade de tensão em um objeto. Este tipo de medidor de tensão é comumente usado na fabricação de placas de circuito impresso porque é pequeno, leve e facilmente integrado em um projeto. O material piezelétrico deve ser polarizado ou despolarizado por um campo elétrico para mudar sua forma e gerar uma tensão.

Eles consistem em uma fina, material flexível que é revestido por uma fina película de material piezoelétrico, que cria uma tensão quando é deformado.

Medidores de tensão piezoelétricos são usados para medir flexão e torção, o que é importante para determinar a qualidade de seus PCBs. Esses medidores têm muitas vantagens sobre outros tipos de medidores, incluindo menor custo e melhor desempenho em altas temperaturas e ambientes úmidos.

Medidor de tensão capacitivo

Ele mede a mudança na capacitância que ocorre quando um material é submetido a uma força ou tensão. A capacitância muda porque as duas placas do capacitor são separadas por um isolante e são puxadas juntas por uma força mecânica. Isso aumenta sua condutividade elétrica, permitindo que mais corrente passe por eles.

Ele é usado em uma ampla gama de aplicações e está disponível em vários tamanhos e configurações. o sensor consiste em uma folha de metal ligada a um substrato dielétrico flexível, que pode ser feito de vários materiais diferentes. A folha é conectada a um lado de um capacitor, enquanto o outro lado é conectado a uma placa de circuito impresso. O efeito de sanduíche entre a folha de metal e o substrato dielétrico resulta em uma mudança elétrica quando há deformação física do substrato.

Medidor de tensão capacitivo impresso a jato de aerossol

Este medidor de tensão específico é um dispositivo resistivo de película fina que é aplicado ao superfície de uma placa de circuito impresso usando um processo de impressão a jato de aerossol.

O filme resistivo é depositado no PCB por meio de uma impressora a jato de aerossol com um bico fino, que pulveriza gotas de material resistivo na superfície do PCB. As gotículas formam caminhos condutores na superfície do PCB à medida que secam após serem pulverizadas sobre ele.

Conclusão

Resumindo, como esses medidores detectam a força sendo aplicada em diferentes direções, eles geralmente são usados em conjunto com um acelerômetro para coletar um conjunto de dados completo. A relativa simplicidade deste dispositivo o torna uma ferramenta útil para medir o esforço humano ou estresse em um objeto.

Então, agora que você tem uma ideia fundamental do que é uma célula de carga de extensômetro e como ela funciona, é muito importante encontrar um fabricante confiável de célula de carga de extensômetro. Eles vêm com vários recursos e esperamos que este artigo o ajude a decidir qual deles se adapta melhor às suas necessidades.