Τεχνική Σύγκριση Κυψελών Φορτίου

Σύγκριση τωνΚυψέλη φόρτισης μετρητή καταπόνησηςκαι τεχνολογία ψηφιακού χωρητικού αισθητήρα

Τόσο οι κυψέλες φόρτισης χωρητικού όσο και μετρητών καταπόνησης βασίζονται σε ελαστικά στοιχεία που παραμορφώνονται σε απόκριση στο φορτίο που πρόκειται να μετρηθεί.

Το υλικό του ελαστικού στοιχείου είναι συνήθως αλουμίνιο για δυναμοκυψέλες χαμηλού κόστους και ανοξείδωτος χάλυβας για δυναμοκυψέλες σε διαβρωτικές βιομηχανικές εφαρμογές.

Οι αισθητήρες χωρητικού μετρητή τάσης μετρούν την παραμόρφωση των ελαστικών στοιχείων ξεχωριστά και η έξοδος των αισθητήρων μετατρέπεται από ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα σε σήμα που αντιπροσωπεύει το φορτίο.

Ένας χωρητικός αισθητήρας είναι ένας αγωγός τοποθετημένος σε μικρή απόσταση από το ελαστικό στοιχείο και μετρά την παραμόρφωση χωρίς επαφή με το ελαστικό στοιχείο, ενώ ο μετρητής τάσης είναι ένα μονωτικό ωμικό φύλλο που συνδέεται απευθείας με το ελαστικό στοιχείο έτσι ώστε να εκτίθεται άμεσα σε κραδασμούς και υπερφορτίσεις , που συναντώνται συχνά σε βιομηχανικές εφαρμογές.

Ευαισθησία
Επιπλέον, οι χωρητικοί αισθητήρες είναι πολύ ευαίσθητοι, με 10% αλλαγή στην χωρητικότητα, ενώ οι μετρητές τάσης φύλλου έχουν συνήθως μόνο 0,1% αλλαγή στην αντίσταση. Δεδομένου ότι οι χωρητικοί αισθητήρες είναι πολύ πιο ευαίσθητοι και επομένως απαιτούν πολύ μικρότερη παραμόρφωση του ελαστικού στοιχείου, η καταπόνηση στο ελαστικό στοιχείο μιας χωρητικής κυψέλης φόρτισης είναι 5 έως 10 φορές μικρότερη από αυτή μιας κυψέλης μέτρησης τάσης.

Καλωδίωση και Σφράγιση
Η υψηλή μεταβολή της χωρητικότητας βοηθά στην παροχή ενός ψηφιακού σήματος εξόδου, το οποίο στις χωρητικές κυψέλες φορτίου είναι ένα σήμα υψηλής ταχύτητας που εκφράζει άμεσα το φορτίο σε g, kg ή Newton. Ένα ομοαξονικό καλώδιο χαμηλού κόστους με σφραγισμένο βύσμα μονού καλωδίου τροφοδοτεί την κυψέλη φορτίου και μεταδίδει ένα ψηφιακό σήμα υψηλής ταχύτητας πίσω στο όργανο, το οποίο μπορεί να βρίσκεται εκατοντάδες μέτρα μακριά. Σε μια τυπική κυψέλη φόρτου μετρητή αναλογικής τάσης, η τροφοδοσία ρεύματος και το αναλογικό σήμα χαμηλής στάθμης συνήθως οδηγούνται στα όργανα μέσω ενός αρκετά ακριβού καλωδίου 6 καλωδίων όπου το αναλογικό σήμα μετατρέπεται σε ψηφιακό. Σε ένα ψηφιακό μετρητή καταπόνησης φόρτου κυψέλης, ο ενισχυτής και η μετατροπή A/D τοποθετούνται στο περίβλημα και η ισχύς και τα ψηφιακά σήματα συνήθως μεταφέρονται στα όργανα μέσω αρκετά ακριβών καλωδίων 6 ή 7 καλωδίων.