Ein Wägezellenverstärker ist ein Gerät, das die Stärke der Signale erhöhen kann, die von einer Wägezelle kommen. Manchmal sind die von der Wägezelle erzeugten Signale schwach und Signale mit geringer Stärke funktionieren möglicherweise nicht mit bestimmten Komponenten des Messsystems, wie einem Datenlogger für Wägezellen oder einem Lastmessgerät nicht funktionieren. Der Wägezellenverstärker löst dieses Problem, indem er das Signal aufnimmt und dann verstärkt, was zu einem Ausgangssignal mit höherer Stärke führt.
Wägezellenverstärker können als eigenständiges Gerät arbeiten oder sind in den meisten Signalaufbereitungsmodulen vorhanden.
Wie funktioniert ein Wägezellenverstärker?
Die von einer Wägezelle erzeugten Signale liegen meist im mV-Bereich (Millivolt). Ein Wägezellenverstärker wandelt das mV-Signal in stärkere Signale wie 4-20 mA, 0-10 VDC, ±10 VDC, RS232, RS485 und USB um. Ein Wägezellenverstärker benötigt zusätzliche Stromversorgung.
Ein wichtiger Aspekt hierbei ist, dass die Verstärkung des Signals keine Veränderung der Kerndaten zur Folge hat. Mit anderen Worten: Es entstehen keine Ungenauigkeiten im Messwert.
Der Prozess der Umwandlung oder Veränderung des Signals wird als Signalaufbereitung bezeichnet. Neben der Verstärkung gibt es eine Vielzahl anderer Methoden der Signalaufbereitung, wie z. B. Filter, Linearität und vieles mehr.
Diese Arten von Hardware-Erweiterungen werden je nach den Anforderungen des Projekts ausgewählt.
Wägezellenverstärker mit integrierter Erregung
Um ein Ausgangssignal zu erzeugen, benötigen Wägezellen eine Erregungsspannung. Die maximalen und empfohlenen Erregungswerte werden oft vom Hersteller angegeben, und es ist wichtig, diese Werte für optimale Ausgangswerte einzuhalten.
Eine höhere Erregungsspannung erzeugt zwar eine höhere Ausgangsspannung. Diese größeren Signale sind auch leicht zu messen und zu digitalisieren. Höhere Spannungen führen jedoch auch zu einem höheren Stromfluss innerhalb der Widerstandsmessstreifen und erwärmen dabei schließlich die Wägezelle.
Wenn die Spannung den maximalen Nennwert überschreitet, kann die übermäßige Wärmeentwicklung zu Ausfällen der Dehnungsmessstreifen führen. Außerdem führt eine höhere Erregungsspannung bei batteriebetriebenen Geräten zu einem schnelleren Entladen der Batterie.
Ein Wägezellenverstärker mit integrierter geregelter Erregungsquelle ist daher erforderlich, um sicherzustellen, dass die Ausgangsspannung des Dehnungsmessstreifens proportional zur Erregungsspannung ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die von den Wägezellen erzeugte Endausgangsspannung genau und frei von Störungen und Schwankungen ist.
Diese Arten von Verstärkern bieten eine stabile, temperaturkompensierte 10-V-Referenzspannungsquelle für die Erregung von Wägezellen und gewährleisten eine langfristig genaue Messung.
Wie erfolgt die Kalibrierung eines Wägezellenverstärkers?
Die Ausgangsspannung einer Last liegt im Millivolt-Messbereich. Für andere an die Wägezelle angeschlossene Geräte kann das Auslesen von Eingängen im Millivolt-Messbereich recht schwierig sein. Ein Wägezellenverstärker hilft dabei, das Signal der Wägezelle aufzubereiten und für andere Geräte lesbar zu machen. Die Kalibrierung der Wägezelle hängt von der verwendeten Wägezelle ab. In den meisten Fällen übernimmt der Hersteller dies für Sie, wenn Sie eine Wägezelle mit Verstärker bestellen.
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