Τι είναι το Load Cell;

Η κυψέλη φορτίου είναι ένας τύπος μετατροπέα που μετατρέπει τη δύναμη σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτός ο μετασχηματισμός συμβαίνει σε δύο στάδια. Η δύναμη γίνεται πρώτα αισθητή από ένα μετρητή τάσης και στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα μέσω της αλλαγής της ηλεκτρικής αντίστασης ενός συνδεδεμένου καλωδίου. Οι κυψέλες φόρτωσης χρησιμοποιούνται συνήθως σε μια σειρά κοινών σεναρίων, συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτρονικής ζύγισης φορτηγών και βαγονιών, ακόμη και σε μικρότερες οικιακές ηλεκτρονικές ζυγαριές βάρους.

Όταν ασκείται δύναμη σε μια κυψέλη φορτίου, παραμορφώνεται το μετρητή καταπόνησης ή τα όργανα μέτρησης που είναι εγκατεστημένα μέσα στην κυψέλη. Ο μετρητής τάσης είναι μια συσκευή που αλλάζει σχήμα ανάλογα με την ποσότητα της δύναμης που εφαρμόζεται. Καθώς εφαρμόζεται περισσότερη δύναμη στο μετρητή τάσης, παραμορφώνεται όλο και περισσότερο. Μέσω της παραμόρφωσής του, αλλάζει την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που ρέει μέσω της προσαρτημένης γραμμής. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή αυξημένου επιπέδου ηλεκτρικού ρεύματος, παράγοντας ηλεκτρισμό από την αρχική μηχανική δύναμη που εφαρμόζεται στην κυψέλη φορτίου.

Μια ηλεκτρονική ζυγαριά μπορεί να προσφέρει ένα καλό παράδειγμα για το πώς λειτουργεί μια κυψέλη φορτίου. Καθώς ένα άτομο πατάει στη ζυγαριά, το σωματικό του βάρος διαταράσσει τους μετρητές καταπόνησης που είναι τοποθετημένοι στη ζυγαριά. Αυτό, με τη σειρά του, διαταράσσει τα ηλεκτρικά σήματα που ρέουν μέσω της ζυγαριάς. Μετρώντας τη διαταραχή – την αλλαγή από την τιμή της γραμμής βάσης – η ζυγαριά είναι σε θέση να προσδιορίσει πόσο βάρος εφαρμόζεται σε αυτήν, παρέχοντας μια ακριβή ένδειξη του πόσο ζυγίζει ο χρήστης.

Μια κυψέλη φορτίου συνήθως περιέχει περισσότερους από έναν μετρητές καταπόνησης. Αυτό επιτρέπει την ακριβή ανίχνευση και μετατροπή της δύναμης ακόμα κι αν η εφαρμογή της δύναμης δεν βρίσκεται σταθερά στο κέντρο οποιουδήποτε συγκεκριμένου μετρητή. Σε ένα κελί φόρτωσης με πολλαπλούς μετρητές καταπόνησης, αυτοί οι μετρητές είναι κανονικά διατεταγμένοι σε σχηματισμό διαμαντιού γνωστό ως σχηματισμός γέφυρας Wheatstone, ο οποίος μοιάζει με ένα δισδιάστατο τετράγωνο που έχει κλίση 45 μοίρες προς τη μία πλευρά. Υπάρχουν τέσσερις μετρητές καταπόνησης σε μια διαμόρφωση της γέφυρας Wheatstone, με έναν από τους μετρητές να βρίσκεται στο κέντρο κάθε πλευράς του τετραγώνου.