Capteur de pesage

Un capteur de pesage est utilisé pour déterminer la masse : la force de poids exercée par l'échantillon est convertie en un signal électrique par le capteur de pesage. Les capteurs de pesage sont donc les composants les plus importants d'une balance électronique. L'une des technologies les plus répandues est basée sur la technologie des jauges de contrainte : un capteur analogique est constitué d'un élément de mesure (appelé corps à ressort) en acier ou en aluminium, sur lequel une jauge de contrainte (pont de Wheatstone) est montée. Chaque balance électronique est équipée d'un capteur de pesage intégré qui permet de mesurer un poids. En outre, les capteurs à jauges de contrainte sont utilisés dans les installations industrielles, telles que les installations de remplissage, pour peser des silos ou pour contrôler le niveau dans les réservoirs.

Les capteurs de pesage DMS sont les plus utilisés, mais il existe d'autres technologies pour déterminer les poids dans la technologie de pesage comme EMFC, la compensation électromagnétique de force, dans laquelle la détermination de la masse se fait complètement sans perte de friction.

Quels sont les types de capteurs à jauges de contrainte ?

Il existe de nombreux types de capteurs de pesage en fonction de l'application pour laquelle ils sont conçus. Les capteurs de flexion ou de cisaillement sont souvent utilisés, par exemple, dans les plates-formes de pesée. En revanche, les capteurs de compression sont généralement installés sous une structure (conteneur, silo, etc.) qui est chargée par le haut avec un poids et sont souvent conçus pour des charges plus élevées. Pour les capteurs à jauges de contrainte en traction, en revanche, un poids est fixé sur le capteur. Les capteurs de pesage sont l'élément le plus important d'une balance, qu'il s'agisse d'une plate-forme, d'un plancher ou d'une balance de table.

Comment fonctionne un capteur à jauges de contrainte ?

Le matériau du corps du ressort est stable, mais aussi très peu élastique. Cela signifie que lorsqu'un poids est placé sur la balance, cette force agit sur le corps du ressort. Le terme corps de ressort provient du fait que le matériau se déforme peu en raison de cet effet, mais reprend sa forme d'origine - ou "ressorts" dès qu'aucune force ne lui est appliquée. Il s'agit d'une déformation élastique de l'élément de mesure.

Cette variation est détectée par les jauges de contrainte montées sur le capteur. Une jauge de contrainte, ou "DMS" en abrégé, est un conducteur électrique. Grâce au montage fixe sur le corps du ressort, toute force appliquée directement sur la bande de mesure l'allonge ou la raccourcit. La résistance électrique augmente lorsque la bande de mesure est étirée, mais diminue lorsqu'elle est comprimée. Ce changement de résistance modifie le signal de sortie du capteur et vous permet de déterminer la force appliquée au capteur, c'est-à-dire le poids actuellement pesé.

Dans l'étape suivante, le signal électrique est transmis à l'électronique de pesage ou aux terminaux de pesage (qui peuvent également être des appareils d'évaluation et d'affichage). Le poids mesuré peut ensuite être lu sur l'afficheur d'une unité d'affichage, d'un indicateur ou d'un contrôleur de pesage.

 

Propriétés importantes des capteurs à jauges de contrainte

Outre les différents types de capteurs, ceux-ci se distinguent par les matériaux de fabrication utilisés, principalement l'aluminium et l'acier inoxydable. En plus du matériau, l'environnement dans lequel la cellule est utilisée doit également être pris en compte : La température ambiante est un facteur particulièrement important : tous les matériaux changent sous l’effet de la chaleur ou du froid, ce qui s'applique également aux capteurs de pesage et aux jauges de contrainte. Pour afficher le poids exact, le capteur doit être capable de compenser les interférences externes.

La précision est particulièrement importante lorsqu'il s'agit de peser : les capteurs de pesage sont classés en différentes classes de précision. Ceux-ci sont divisés en classes A à D, où A est la meilleure classe possible. Les capteurs à jauges de contrainte sont principalement produits dans les classes C et D. Selon le domaine d'application, les exigences en matière de précision varient : l'industrie pharmaceutique, par exemple, exige des précisions et des incertitudes de mesure de processus différentes de celles de l'industrie alimentaire. Minebea Intec offre également des solutions spécifiques pour des exigences particulières.

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