Aโหลดเซลล์เป็นตัวแปลงสัญญาณหรือเซ็นเซอร์ชนิดพิเศษที่แปลงแรงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่วัดได้ อุปกรณ์โหลดเซลล์ทั่วไปประกอบด้วยเกจวัดความเครียดสี่ตัวในรูปแบบวีทสโตนบริดจ์ ในระดับอุตสาหกรรม การแปลงนี้ประกอบด้วยการแปลงโหลดเป็นสัญญาณไฟฟ้าแบบอนาล็อก
เลโอนาร์โด ดา วินชี ใช้ตำแหน่งของตุ้มถ่วงที่ปรับเทียบแล้วบนคันโยกเชิงกลเพื่อถ่วงดุลและหาค่าน้ำหนักที่ไม่ทราบค่า การออกแบบของเขามีความหลากหลายโดยใช้คันโยกหลายอัน ซึ่งแต่ละอันมีความยาวต่างกัน และถ่วงดุลด้วยตุ้มมาตรฐานเพียงอันเดียว ก่อนที่เซลล์โหลดเกจวัดความเครียดแบบไฮดรอลิกและอิเล็กทรอนิกส์จะเข้ามาแทนที่คันโยกเชิงกลสำหรับการชั่งน้ำหนักในอุตสาหกรรม เครื่องชั่งแบบคันโยกเชิงกลเหล่านี้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย เครื่องชั่งเหล่านี้ถูกใช้เพื่อชั่งน้ำหนักทุกอย่างตั้งแต่ยาเม็ดไปจนถึงตู้รถไฟ และชั่งน้ำหนักได้อย่างแม่นยำและเชื่อถือได้ หากได้รับการปรับเทียบและบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม เครื่องชั่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการใช้กลไกปรับสมดุลน้ำหนักหรือการตรวจจับแรงที่เกิดจากคันโยกเชิงกล เซ็นเซอร์วัดแรงก่อนเกจวัดความเครียดรุ่นแรกๆ ประกอบด้วยการออกแบบแบบไฮดรอลิกและนิวแมติก
ในปี ค.ศ. 1843 ชาร์ลส์ วีทสโตน นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้คิดค้นวงจรบริดจ์ที่สามารถวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าได้ วงจรบริดจ์วีทสโตนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานที่เกิดขึ้นในเกจวัดความเครียด แม้ว่าเกจวัดความเครียดแบบลวดต้านทานตัวแรกจะได้รับการพัฒนาในช่วงทศวรรษที่ 1940 แต่เทคโนโลยีใหม่นี้ยังไม่สามารถใช้งานได้จริงทั้งทางเทคนิคและทางเศรษฐกิจ จนกระทั่งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่พัฒนาทันยุคสมัย อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่นั้นมา เกจวัดความเครียดได้แพร่หลายทั้งในฐานะส่วนประกอบของเครื่องชั่งเชิงกลและในโหลดเซลล์แบบสแตนด์อโลน ปัจจุบัน ยกเว้นห้องปฏิบัติการบางแห่งที่ยังคงใช้เครื่องชั่งเชิงกลที่มีความแม่นยำ โหลดเซลล์เกจวัดความเครียดกลับได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมการชั่งน้ำหนัก โหลดเซลล์แบบนิวเมติกบางครั้งถูกนำมาใช้ในกรณีที่ต้องการความปลอดภัยและสุขอนามัยที่ดี และโหลดเซลล์แบบไฮดรอลิกมักถูกนำมาใช้ในพื้นที่ห่างไกล เนื่องจากไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ โหลดเซลล์แบบสเตรนเกจให้ความแม่นยำตั้งแต่ 0.03% ถึง 0.25% ของสเกลเต็ม และเหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมเกือบทุกประเภท
มันทำงานอย่างไร?
การออกแบบเซลล์โหลดจะถูกจำแนกตามประเภทของสัญญาณเอาต์พุตที่สร้างขึ้น (นิวเมติกส์ ไฮดรอลิกส์ ไฟฟ้า) หรือตามวิธีการตรวจจับน้ำหนัก (แรงอัด แรงดึง หรือแรงเฉือน)ไฮดรอลิกเซลล์โหลดเป็นอุปกรณ์ปรับสมดุลแรง โดยวัดน้ำหนักเป็นการเปลี่ยนแปลงความดันของของเหลวที่เติมภายในระบบนิวเมติกส์เซลล์โหลดยังทำงานบนหลักการสมดุลแรง อุปกรณ์เหล่านี้ใช้ตัวหน่วงหลายตัว
ห้องเพื่อให้มีความแม่นยำสูงกว่าอุปกรณ์ไฮดรอลิกเกจวัดความเครียดโหลดเซลล์จะแปลงแรงที่กระทำต่อเซลล์ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า ตัวเกจวัดจะถูกยึดติดกับคานหรือโครงสร้าง ซึ่งจะเสียรูปเมื่อรับน้ำหนัก
เวลาโพสต์: 6 พฤษภาคม 2564