ACellule de chargeIl s'agit d'un type particulier de transducteur ou de capteur qui convertit la force en une sortie électrique mesurable. Un capteur de force classique est constitué de quatre jauges de contrainte disposées en pont de Wheatstone. À l'échelle industrielle, cette conversion consiste à transformer une charge en un signal électrique analogique.
Léonard de Vinci utilisait des contrepoids calibrés sur un levier mécanique pour équilibrer et déterminer des poids inconnus. Ses conceptions comportaient des leviers multiples, chacun de longueur différente et équilibré par un seul poids étalon. Avant que les cellules de charge à jauges de contrainte hydrauliques et électroniques ne remplacent les leviers mécaniques pour les applications de pesage industriel, ces balances à levier mécaniques étaient largement utilisées. Elles permettaient de peser tout type de produit, des pilules aux wagons, avec précision et fiabilité, à condition d'être correctement calibrées et entretenues. Elles impliquaient l'utilisation d'un mécanisme d'équilibrage des poids ou la détection de la force développée par les leviers mécaniques. Les premiers capteurs de force à jauges de contrainte étaient de conception hydraulique et pneumatique.
En 1843, le physicien britannique Charles Wheatstone a conçu un circuit en pont permettant de mesurer les résistances électriques. Ce circuit est idéal pour mesurer les variations de résistance des jauges de contrainte. Bien que la première jauge de contrainte à fil résistif collé ait été développée dans les années 1940, ce n'est qu'avec l'arrivée de l'électronique moderne que cette nouvelle technologie est devenue techniquement et économiquement viable. Depuis lors, les jauges de contrainte ont proliféré, tant comme composants de balances mécaniques que comme capteurs de force autonomes. Aujourd'hui, à l'exception de certains laboratoires où des balances mécaniques de précision sont encore utilisées, les capteurs de force à jauge de contrainte dominent l'industrie du pesage. Les capteurs de force pneumatiques sont parfois utilisés lorsque la sécurité intrinsèque et l'hygiène sont requises, et les capteurs de force hydrauliques sont envisagés dans les zones reculées, car ils ne nécessitent pas d'alimentation électrique. Les capteurs de force à jauge de contrainte offrent une précision de 0,03 % à 0,25 % de la pleine échelle et conviennent à la quasi-totalité des applications industrielles.
Comment ça marche ?
Les conceptions de cellules de charge sont classées selon le type de signal de sortie généré (pneumatique, hydraulique, électrique) ou selon la manière dont elles détectent le poids (compression, tension ou cisaillement).HydrauliqueLes cellules de charge sont des dispositifs d'équilibrage de force, mesurant le poids en tant que changement de pression du fluide de remplissage interne.PneumatiqueLes cellules de charge fonctionnent également selon le principe de l'équilibre des forces. Ces dispositifs utilisent plusieurs amortisseurs.
chambres pour fournir une précision supérieure à celle d'un dispositif hydraulique.jauge de contrainteLes cellules de charge convertissent la charge qui les affecte en signaux électriques. Les jauges sont fixées sur une poutre ou un élément structurel qui se déforme sous l'effet du poids.
Date de publication : 6 mai 2021