belastningscelle

En belastningscelle er en enhet som omformer mekanisk last til et elektrisk signal. Den vanligste måleprinsippet bruker strain gauges som danner en Wheatstone-bro. Utgangssignalet er proporsjonalt med den påførte lasten og kan behandles av måleutstyr og kontrollsystemer.

Prinsipp: Når last påføres målelementet, deformeres det og motstandene i strain gauges endres. Dette gir en endring i spenning i Wheatstone-brønn, vanligvis målt som millivolt per volt av forsyningsspenning (mV/V). Signalforsterkning og kalibrering omdanner dette til en lastverdi.

Typer: Vanlige typer inkluderer kompresjons- og trekkbelastningsceller, bøyningsceller (bøyebjelker), cantilever-celler og ringformede celler. Det finnes også hydrauliske og pneumatiske belastningsceller som bruker fluidtrykk som lastsignal i stedet for et resistivt målelement. Valg av type avhenger av lastretning, ønsket størrelse og krav til stivhet og pakkevolum.

Oppbygging: En belastningscelle består av en mekanisk ramme eller komponent som bærer lasten, et eller flere målelementer (strain gauges) som er koblet i et Wheatstone-brønn nettverk, samt elektronikk for signalbehandling og tilkobling. Mange enheter har temperaturkompensasjon og kalibrering.

Bruksområder: Belastningsceller brukes i industriell veiesystemer, last- og momentmåling i maskinverktøy, testutstyr, kraner og løfteutstyr samt i produksjonslinjer og prosessovervåkning. Nøkkelkvaliteter er kapasitet, nøyaktighet, linearitet, hysterese og temperaturstabilitet. Utgangssignalet er ofte i mV/V, eller konverteres av ekstern elektronikk til 4-20 mA eller 0-10 V.

Kalibrering og vedlikehold: Belastningsceller kalibreres mot kjente lastverdier og må nullstilles regelmessig. De er sensitive for temperaturendringer, vibrasjoner og overbelastning, og må beskyttes mot korrosjon og mekanisk skade.