AΦόρτωση κελιούείναι ένα συγκεκριμένο είδος μετατροπέα ή αισθητήρα που μετατρέπει τη δύναμη σε μετρήσιμη ηλεκτρική έξοδο. Η τυπική συσκευή κυψέλης φορτίου αποτελείται από τέσσερις μετρητές τάσης σε διαμόρφωση γέφυρας Wheatstone. Σε βιομηχανική κλίμακα, αυτή η μετατροπή συνίσταται στον μετασχηματισμό ενός φορτίου σε αναλογικό ηλεκτρικό σήμα.
Ο Λεονάρντο Ντα Βίντσι χρησιμοποίησε θέσεις βαθμονομημένων αντίβαρων σε μηχανικό μοχλό για να ισορροπήσει και να προσδιορίσει άγνωστα βάρη. Παραλλαγές των σχεδίων του χρησιμοποιούσαν πολλαπλούς μοχλούς, ο καθένας διαφορετικού μήκους και ισορροπημένους με ένα μόνο τυπικό βάρος. Πριν τα υδραυλικά και ηλεκτρονικά στοιχεία φόρτωσης με μετρητή τάσης αντικαταστήσουν τους μηχανικούς μοχλούς για βιομηχανικές εφαρμογές ζύγισης, αυτές οι μηχανικές ζυγαριές με μοχλό χρησιμοποιούνταν ευρέως. Χρησιμοποιούνταν για τη ζύγιση των πάντων, από χάπια μέχρι σιδηροδρομικά βαγόνια, και το έκαναν με ακρίβεια και αξιοπιστία, υπό την προϋπόθεση ότι ήταν σωστά βαθμονομημένες και συντηρημένες. Περιλάμβαναν τη χρήση ενός μηχανισμού εξισορρόπησης βάρους ή την ανίχνευση της δύναμης που αναπτύσσονταν από μηχανικούς μοχλούς. Οι πρώτοι αισθητήρες δύναμης πριν από τη μέτρηση τάσης περιελάμβαναν υδραυλικά και πνευματικά σχέδια.
Το 1843, ο Βρετανός φυσικός Charles Wheatstone επινόησε ένα κύκλωμα γέφυρας που μπορούσε να μετρήσει ηλεκτρικές αντιστάσεις. Το κύκλωμα γέφυρας Wheatstone είναι ιδανικό για τη μέτρηση των αλλαγών αντίστασης που συμβαίνουν σε μετρητές τάσης. Αν και ο πρώτος μετρητής τάσης με συνδεδεμένη αντίσταση αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1940, μόνο όταν τα σύγχρονα ηλεκτρονικά προχώρησαν στην εξάπλωση της νέας τεχνολογίας, η νέα τεχνολογία έγινε τεχνικά και οικονομικά εφικτή. Από τότε, ωστόσο, οι μετρητές τάσης έχουν πολλαπλασιαστεί τόσο ως μηχανικά εξαρτήματα ζυγαριάς όσο και σε αυτόνομα στοιχεία φορτίου. Σήμερα, εκτός από ορισμένα εργαστήρια όπου εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται μηχανικοί ζυγοί ακριβείας, τα στοιχεία φορτίου μετρητών τάσης κυριαρχούν στη βιομηχανία ζύγισης. Τα πνευματικά στοιχεία φορτίου χρησιμοποιούνται μερικές φορές όπου απαιτείται εγγενής ασφάλεια και υγιεινή, και τα υδραυλικά στοιχεία φορτίου λαμβάνονται υπόψη σε απομακρυσμένες τοποθεσίες, καθώς δεν απαιτούν τροφοδοσία ρεύματος. Τα στοιχεία φορτίου μετρητών τάσης προσφέρουν ακρίβεια από 0,03% έως 0,25% πλήρους κλίμακας και είναι κατάλληλα για σχεδόν όλες τις βιομηχανικές εφαρμογές.
Πώς λειτουργεί;
Τα σχέδια κυψελών φορτίου ταξινομούνται ανάλογα με τον τύπο του σήματος εξόδου που παράγεται (πνευματικό, υδραυλικό, ηλεκτρικό) ή ανάλογα με τον τρόπο που ανιχνεύουν το βάρος (συμπίεση, εφελκυσμό ή διάτμηση).ΥδραυλικόςΤα δυναμοκυψέλες είναι συσκευές εξισορρόπησης δύναμης, που μετρούν το βάρος ως μεταβολή στην πίεση του εσωτερικού υγρού πλήρωσης.ΠνευματικόςΤα δυναμοκυψέλες λειτουργούν επίσης με βάση την αρχή της ισορροπίας δύναμης. Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούν πολλαπλούς αποσβεστήρες
θαλάμους για να παρέχουν υψηλότερη ακρίβεια από ό,τι μια υδραυλική συσκευή.μετρητής τάσηςΤα δυναμοκυψέλες μετατρέπουν το φορτίο που ασκείται σε αυτά σε ηλεκτρικά σήματα. Τα ίδια τα όργανα μέτρησης είναι συγκολλημένα σε μια δοκό ή δομικό στοιχείο που παραμορφώνεται όταν εφαρμόζεται βάρος.
Ώρα δημοσίευσης: 06 Μαΐου 2021