Un amplificateur de cellule de charge est un dispositif qui permet d'augmenter la puissance des signaux provenant d'une cellule de charge. Parfois, les signaux produits par la cellule de charge peuvent être faibles et les signaux de faible intensité peuvent ne pas fonctionner avec certains composants du système de mesure, tels qu'un enregistreur de données pour cellules de charge ou un mesureur de charge. L'amplificateur de cellule de charge résout ce problème en captant le signal puis en l'amplifiant, ce qui permet d'obtenir un signal de sortie plus puissant.
Les amplificateurs de cellule de charge peuvent fonctionner comme des appareils autonomes ou être intégrés à la plupart des modules de conditionnement de signal.
Comment fonctionne un amplificateur de cellule de charge ?
Les signaux produits par une cellule de charge sont généralement exprimés en mV (millivolts). Un amplificateur de cellule de charge convertit le signal mV en signaux plus puissants tels que 4 à 20 mA, 0-10 VCC, ±10 VCC, RS232, RS485 et USB. Un amplificateur de cellule de charge nécessite une alimentation supplémentaire.
Il est important de noter que l'amplification du signal n'entraîne aucune modification des données de base. En d'autres termes, elle n'entraîne aucune imprécision dans la valeur mesurée.
Le processus de conversion ou de modification du signal est appelé conditionnement du signal. Il existe toute une série d'autres méthodes de conditionnement du signal, telles que le filtrage, la linéarité et bien d'autres encore, outre l'amplification.
Ces types d'ajouts matériels sont sélectionnés en fonction des exigences du projet.
Amplificateurs de cellules de charge avec excitation intégrée
Pour produire un signal de sortie, les cellules de charge ont besoin d'une tension d'excitation. Les valeurs d'excitation maximales et recommandées sont souvent fournies par le fabricant, et il est important de respecter ces valeurs pour obtenir les meilleurs résultats de sortie.
Une tension d'excitation plus élevée produira en effet une tension de sortie plus élevée. Ces signaux plus importants sont également faciles à mesurer et à numériser. Mais des tensions plus élevées entraîneront également un flux de courant plus important dans les jauges de contrainte résistives et finiront par chauffer la cellule de charge au cours du processus.
Lorsque la tension dépasse la valeur nominale maximale, la chaleur excessive générée peut entraîner des défaillances des jauges. De plus, une tension d'excitation plus élevée épuisera plus rapidement la batterie dans le cas d'appareils fonctionnant sur batterie.
Un amplificateur de cellule de charge avec une source d'excitation régulée intégrée est donc nécessaire pour garantir que la tension de sortie de la jauge de contrainte est proportionnelle à la tension d'excitation. Cela garantit que la tension de sortie finale produite par les cellules de charge est précise et exempte de bruit et de fluctuations.
Ces types d'amplificateurs fournissent une source de tension de référence 10 V stable et compensée en température pour l'excitation des cellules de charge et garantissent une mesure précise à long terme.
Comment calibrer un amplificateur de cellule de charge ?
La tension de sortie d'une charge sera de l'ordre du millivolt. Pour les autres appareils connectés à la cellule de charge, la lecture des entrées de l'ordre du millivolt peut s'avérer assez difficile. Un amplificateur de cellule de charge aide à conditionner le signal provenant de la cellule de charge et le rend lisible pour les autres appareils. L'étalonnage d'une cellule de charge dépend de la cellule de charge utilisée. Dans la plupart des cas, le fabricant s'en chargera pour vous si vous commandez une cellule de charge avec un amplificateur.
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Écrit par : Dan Schultz
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