Como uma célula de carga realmente trabalha?
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- Опубликовано: 14 окт 2024
- Introdução e Contextualização
Antes da introdução da célula de carga eletrônica, as balanças de alavanca mecânica eram amplamente utilizadas em inúmeras aplicações industriais e comerciais. A precisão das balanças mecânicas dependia de sua calibração e manutenção. Atualmente, os sistemas de pesagem baseados em célula de carga dominam e são o padrão de toda indústria de pesagem.
Apesar das células de carga serem confiáveis, elas estão sujeitas a danos devido à sobrecarga, raios, entrada de umidade ou química, manuseio incorreto (tais como danificação do cabo, ou derrubando a célula). A detecção de células defeituosas em uma balança com mais de uma célula é um procedimento tedioso. Múltiplas células de carga e quão grande é a balança também dificultam o processo.
Então... Como uma célula de carga realmente trabalha?
Células de carga são usadas para medir o peso (massa). São integrantes da nossa vida diária. “Em seu carro ou na balança do supermercado: encontramos células de carga em todos os lugares. Elas não são reconhecidas de imediato, porque funcionam escondidas no interior dos equipamentos.
Apesar de existirem outras classes de células de carga, como por exemplo: células de carga pneumáticas, células de carga hidráulicas e células de carga capacitivas, neste vídeo falaremos apenas das células de carga com o uso de extensômetro (Strain Gauges). As células de carga consistem de um elemento de medição onde os strain gauges são fixados. Este elemento é geralmente feito de aço ou alumínio. Isso significa que é muito resistente, mas também possui uma elasticidade mesmo que mínima. O aço ou alumínio é levemente deformado sob o efeito da carga, mas então volta à sua posição inicial, com uma resposta elástica a cada carga. Estas mudanças extremamente pequenas (micro deformações) podem ser medidas pelos strain gauges. Então, a deformação do SG é interpretada pela eletrônica (amplificador) que permite assim, determinar o peso.
Para entender este último ponto, consideremos os SGs com mais detalhes: eles são condutores elétricos firmemente fixos a um filme. Quando o filme é "puxado", ele e seus condutores ficam mais longos, e sua área transversal diminui (aumentando assim a resistência elétrica do mesmo). Assim como quando é contraído, ficam mais curtos (aumentando a sua área transversal e diminuindo a resistência elétrica dos condutores). Isso faz com que a resistência dos condutores elétricos varie.
Os SGs são firmemente fixados no elemento de mola, então são submetidos aos mesmos movimentos. Estes SGs são dispostos em um circuito ponte ou, mais precisamente, um circuito ponte de Wheatstone (como pode ser visto na imagem). Isso significa que quatro SGs são conectados em um “anel” e o grid de medição da força a ser medida é alinhado em conformidade.
Se um objeto é colocado sobre a célula de carga ou suspenso a partir dela, o peso do objeto pode ser determinado. A carga pretendida para uma célula de carga é sempre alinhada na direção do centro da Terra, ou em outras palavras, na direção da gravidade. Apenas o componente da carga deve ser medido. Não é o caso para os sensores de força, que são muito similares na construção: eles são geralmente projetados para medir cargas que ocorrem em todas as direções. A direção da força gravitacional da
Terra não é relevante da forma que são instalados.
Existem diferentes tipos de células de carga para diferentes aplicações. As mais usadas incluem:
• Células de carga single point: uma célula de carga é posicionada sob uma plataforma que é carregada com um peso na sua parte superior;
• Células de carga tipo Beam: diversas células de carga são posicionadas sob uma estrutura de aço (plataforma) e são carregadas com um peso na parte superior;
• Células de carga para forças de compressão: diversas células de carga de alta capacidade são posicionadas sob uma estrutura de aço e são carregadas com um peso na parte superior;
• Células de carga para forças de tração: um peso é suspenso a partir de uma ou mais células de carga.
Muitas células de carga também apresentam propriedades especiais, como design especial ou as propriedades do material com o qual são construídas. Isso pode ser importante, dependendo da aplicação, como por exemplo, se os sistemas precisam ser cuidadosamente limpos diariamente. Algumas células de carga podem suportar este tipo de tarefa sem dificuldades; outras não.
Células de carga também podem ser categorizadas baseadas no tipo de sinal de transmissão: células de carga digitais possuem uma eletrônica interna usada para processar os resultados de medição e enviá-los no formato pré-definido (digital). Para as células de carga analógicas, é necessário um equipamento adicional: um amplificador de medição.
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Melhor video sobre celula de carga que encontrei
Show de bola, que trabalho de qualidade
Obrigado por dispor seu conhecimento de forma gratuita.
Muito bom saber como funciona
Muito bom o tema.
Parabéns. Gostaria de ter acesso a mais material sobre o tema para estudar.
Cara, seu canal tem conteúdos interessantes. Mais um inscrito.✌🏽
Agradeço de coração.
muito boa explicação, quase não tem gente competente para ensinar inclusive eu
Top demais
Muito bom o vídeo!
Boa noite. Gostaria de saber se é possível usar 2 células de carga tipo Strain gauge de 20 kg juntas, para formar uma balança digital com arduino?
Utilize um Conversor Amplificador HX711 24Bit 2 canais para célula de carga.
Deixei em uma balança com quatro células de carga com 400 kilos durande dois dias ela pode desregular? 0 limite de peso da balança é 1.500 ,00 quilos e agora
Vlw amigo chou obrigado
POSSO USAR CELULA DE CARGA PARA MEDIR NIVEL OU VOLUME?
boa
👍