ACèl·lula de càrregaés un tipus particular de transductor o sensor que converteix la força en una sortida elèctrica mesurable. Un dispositiu típic de cèl·lula de càrrega consta de quatre extensòmetres en una configuració de pont de Wheatstone. A escala industrial, aquesta conversió consisteix en la transformació d'una càrrega en un senyal elèctric analògic.
Leonardo Da Vinci va utilitzar posicions de contrapesos calibrats en una palanca mecànica per equilibrar i determinar pesos desconeguts. Variacions dels seus dissenys utilitzaven múltiples palanques, cadascuna d'una longitud diferent i equilibrada amb un únic pes estàndard. Abans que les cèl·lules de càrrega de extensòmetres hidràulics i electrònics substituïssin les palanques mecàniques per a aplicacions de pesatge industrial, aquestes bàscules de palanca mecànica s'utilitzaven àmpliament. S'utilitzaven per pesar de tot, des de pastilles fins a vagons de ferrocarril, i ho feien amb precisió i fiabilitat, sempre que estiguessin correctament calibrades i mantingudes. Implicaven l'ús d'un mecanisme d'equilibri de pes o la detecció de la força desenvolupada per les palanques mecàniques. Els primers sensors de força pre-extensòmetre incloïen dissenys hidràulics i pneumàtics.
El 1843, el físic britànic Charles Wheatstone va idear un circuit de pont que podia mesurar resistències elèctriques. El circuit de pont de Wheatstone és ideal per mesurar els canvis de resistència que es produeixen en els extensòmetres. Tot i que el primer extensòmetre de fil de resistència enllaçada es va desenvolupar a la dècada del 1940, no va ser fins que l'electrònica moderna es va posar al dia que la nova tecnologia es va tornar tècnicament i econòmicament viable. Des de llavors, però, els extensòmetres han proliferat tant com a components de bàscula mecànica com en cèl·lules de càrrega independents. Avui dia, excepte en certs laboratoris on encara s'utilitzen balances mecàniques de precisió, les cèl·lules de càrrega d'extensòmetre dominen la indústria del pesatge. Les cèl·lules de càrrega pneumàtiques s'utilitzen de vegades on es desitja seguretat i higiene intrínseques, i les cèl·lules de càrrega hidràuliques es consideren en llocs remots, ja que no requereixen font d'alimentació. Les cèl·lules de càrrega d'extensòmetre ofereixen precisions d'entre el 0,03% i el 0,25% de l'escala completa i són adequades per a gairebé totes les aplicacions industrials.
Com funciona?
Els dissenys de cèl·lules de càrrega es classifiquen segons el tipus de senyal de sortida generat (pneumàtic, hidràulic, elèctric) o segons la manera com detecten el pes (compressió, tensió o cisallament).HidràulicLes cèl·lules de càrrega són dispositius d'equilibri de forces que mesuren el pes com un canvi de pressió del fluid d'ompliment intern.PneumàticLes cèl·lules de càrrega també funcionen segons el principi d'equilibri de força. Aquests dispositius utilitzen múltiples amortidors
cambres per proporcionar una precisió més alta que un dispositiu hidràulic.extensometreLes cèl·lules de càrrega converteixen la càrrega que hi actua en senyals elèctrics. Els mateixos calibres estan units a una biga o element estructural que es deforma quan s'aplica pes.
Data de publicació: 06 de maig de 2021