WikiDer > Wägezelle

Weegcel

EIN Wägezelle, ebenfalls Druckdose genannt, ist ein elektronischSensor (ein Wandler) die verwendet wird, um a . zu erstellen Leistung (normalerweise als Gewicht) in ein elektrisches Signal.

Die Umwandlung ist indirekt und erfolgt in zwei Stufen. Durch eine mechanische Konstruktion wird ein Metallelement leicht verformt (Hookes Gesetz). Dieses Element sollte etwas schwächer sein als die Struktur, in der es enthalten ist. Die Verformung (Dehnung) des Elements wird mit einem Verformungssensor gemessen, der diese Dehnung in ein elektrisches Signal umwandelt.

Der Verformungssensor in einer Wägezelle kann aus vier Dehnungsmessstreifen, platziert in a Wheatstone-Brücke. Zwei der Dehnungsmessstreifen befinden sich auf der Streckseite und die anderen beiden auf der anderen Seite, was zusammengebrochen (komprimiert). Temperatureinflüsse können kompensiert werden, indem auf jeder Seite in Dehnungs- bzw. Dehnungsrichtung ein Dehnungsmessstreifen und der andere senkrecht dazu angeordnet wird. Denn die senkrecht zur Dehnungsrichtung verlaufenden Dehnungsmessstreifen werden nicht durch die Durchbiegung des Elements gedehnt, sondern durch jegliche Wärmeausdehnung. Dieser letzte ist isotrop (richtungsunabhängig), so dass entstehende Dehnungen automatisch kompensiert werden. Diese Anordnung in der Wheatstone-Brücke bietet optimale Empfindlichkeit. Es gibt auch Wägezellen mit einem oder zwei Dehnungsmessstreifen.

Das Ausgangssignal der Dehnungsmessstreifen liegt in der Größenordnung von einigen Millivolt und muss um a . verstärkt werden Messverstärker bevor es verwendet werden kann. Das Ausgangssignal des Messverstärkers, meist ein standardisiertes Analog 4-20mA Signal, weiterverarbeitet werden. Zum Wägen ist es ggf. über eine Linearisierung möglichAlgorithmus, in einen lesbaren Kraftwert umgerechnet werden. Im Kontroll systeme es kann im Regelkreis verwendet werden.

Schwerere Versionen – auch genannt Druckboxen genannt – arbeiten nicht mit gewöhnlichen Dehnungsmessstreifen, sondern mit einer Art Hohlzylinder, bei dem der Boden offen und der andere geschlossen ist. Die Zylinderwand wird umlaufend parallel zur Welle gesägt, so dass eine Art kronenförmige Konstruktion entsteht. Um diese Krone ist ein Widerstandsdraht gewickelt. Der Zylinder befindet sich in einem ansonsten geschlossenen Gehäuse. Bei axialer Belastung des Gehäuses liegen die Spitzen der "Krone" etwas auseinander, so dass der Widerstandsdraht gedehnt wird. Die weitere Signalverarbeitung ist im Prinzip die gleiche wie bei Dehnungsmessstreifen.

Neben Dehnungsmessstreifen gibt es noch andere Arten von Wägezellen, die in Wägezellen verwendet werden, wie zum Beispiel:

  • Piezoelektrisch Aufnehmer (insbesondere für dynamische Kraftmessungen).
  • Vibrationsdraht-Tonabnehmer Nutzen Sie die Verschiebung der Resonanzfrequenz bei wechselnder Last.
  • Kapazitiv Wandler, bei denen sich die Kapazität eines Kondensators in Abhängigkeit von der Last ändert.

Wägezellentypen

  • doppelseitiger Scherbalken
  • einseitiger Scherbalken
  • einzelne Spalte
  • mehrspaltig
  • Membran
  • Torsionsring
  • Biegering
  • Pfannkuchen
  • "S"-Zelle

Anwendungen

Pull-Press-Wägezelle

Wägezellen werden hauptsächlich zum Messen von Kräften und (mechanischen) Spannungen verwendet. Einige bekannte Beispiele sind:

  • elektronisch Waage;
  • Wiegen von Panzer und Behälter;
  • Wiegen von Fahrzeugen (Autos, Eisenbahnwaggons usw.);
  • Wiegen von Flugzeugen (vor jedem Fahrwerk wird eine Plattform mit einer Wägezelle platziert, das Flugzeug wird von einem Traktor auf die Plattformen gezogen).

Für kleine Skalen (wie z BuchstabenwaageKüchen- und Diätwaagen, Ladenwaagen, Personenwaagen etc.), ist das Metallelement mit dem Dehnungsmessstreifen integraler Bestandteil der Waage. Es handelt sich hier also nicht um ein komplettes Wägeelement, das von Dritten bezogen wird, wodurch die Laufzeit Wägezelle ist bei diesen Instrumenten weniger verbreitet.

Externe Links

Siehe die Kategorie Kraftaufnehmer von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema.