La section « Spécifications techniques » d'une fiche technique de cellule de charge présente les paramètres clés et leur signification.
Plage de mesure
La plage de mesure d'une cellule de charge, ou capacité de charge, correspond à la différence entre la charge minimale et la charge maximale que la cellule de charge peut mesurer. Les plages de mesure des cellules de charge varient en fonction du type de cellule. Lorsque vous choisissez une cellule de charge pour votre application, il est important de déterminer sa plage de mesure. Chaque fabricant de capteurs de force fournit des informations sur la plage de division dans une fiche technique afin de vous aider à déterminer le poids minimal et maximal qu'un capteur de force peut mesurer.Précision
La précision d'un capteur de force correspond à la différence entre la valeur mesurée et la valeur réelle de l'objet testé. Lorsque la valeur mesurée s'écarte trop de la valeur réelle, le capteur de force devient imprécis.La précision des mesures dépend de nombreux facteurs, tels que :
- La température
- Le fluage
- L'hystérésis
- La répétabilité
Résolution
Pour qu'un appareil de mesure affiche un changement dans sa sortie, il doit d'abord détecter le changement dans son entrée. Cependant, la capacité de l'appareil de mesure à enregistrer ce changement dépend de plusieurs facteurs. La résolution d'un capteur de force est la plus petite quantité de force qui peut entraîner un changement dans la sortie d'un capteur de force. Cependant, il est important de comprendre que le choix d'un capteur de force avec une résolution plus élevée ne signifie pas de meilleurs résultats. Cela signifie seulement que le capteur de force sera capable d'afficher la plus petite valeur de mesure. Pour les applications où il n'est pas nécessaire d'enregistrer de petits changements de poids, un capteur de force avec une résolution plus élevée n'a aucune valeur.Précision vs résolution
La précision d'un capteur de force est sa capacité à mesurer la force appliquée par un objet à sa valeur réelle. C'est également la différence maximale entre la tension de sortie réelle et la tension de sortie théorique du capteur de force. La résolution d'une cellule de charge est la plus petite variation de l'entrée qui provoque une variation de la sortie. En d'autres termes, la résolution est le degré auquel la plus petite variation peut être théoriquement détectée. Dans le cas des cellules de charge, la résolution est le plus petit incrément que le système peut peser. Il est important de trouver le bon équilibre entre précision et résolution lors du choix d'une cellule de charge. Une cellule de charge avec une résolution plus élevée ne donne pas nécessairement des résultats plus précis. De même, une cellule de charge avec une précision élevée et une résolution plus faible ne signifie pas nécessairement que vous serez en mesure d'enregistrer les variations incrémentielles du poids.Sensibilité
La sensibilité d'une cellule de charge est la variation de la sortie par rapport à la variation correspondante de la force mécanique appliquée. Les cellules de charge à haute sensibilité peuvent mesurer même les variations de force les plus infimes. Une cellule de charge analogique classique a une sensibilité exprimée en mV/V et est généralement spécifiée dans la fiche technique dans une plage de 1 mV/V à 3 mV/V. Une cellule de charge avec des ratios de sensibilité plus élevés est capable de détecter même les plus petits changements dans les conditions de charge, ce qui se traduit par une application avec une réponse plus rapide.Erreur d'équilibre zéro
L'équilibre zéro est la sortie de la cellule de charge dans une condition sans charge. Il est généralement exprimé en pourcentage de la pleine échelle et est également connu sous le nom de « décalage zéro ». Le contrôle de l'erreur d'équilibre zéro permet de vérifier si le capteur de force a subi une déformation physique due à une surcharge, un choc ou une fatigue du métal. Pour effectuer ce test, le capteur de force doit être à l'état « sans charge ». Cela signifie que tout le poids, y compris le poids mort, doit être retiré. Les fils de signal sont déconnectés et la tension entre les signaux +/- est mesurée à l'aide d'un millivoltmètre. La sortie obtenue doit être inférieure à la spécification du fabricant. En supposant une excitation de 10 volts sur une cellule de charge de 3 m/V, le signal maximal pour un décalage de 1 % de l'équilibre zéro est de 0,3 millivolt.Linéarité
Une cellule de charge à jauge de contrainte est conçue pour suivre une relation linéaire entre la tension de sortie et la charge unique appliquée. Cependant, cela est idéaliste et, en fin de compte, irréaliste. En réalité, en raison des conditions environnementales et des facteurs de charge, la sortie s'écarte légèrement et est représentée par une courbe de non linéarité. Cette courbe représente l'écart maximal par rapport à une ligne droite, à partir d'une charge nulle jusqu'à la capacité maximale. La non linéarité est également appelée erreur de linéarité et fournit l'erreur de pesée de la cellule de charge sur toute sa plage de fonctionnement. Il est également possible de linéariser la sortie à l'aide de circuits de compensation et de Microprocesseurs.Réponse en fréquence
La réponse en fréquence d'un capteur de force est sa capacité à réagir avec précision aux changements de charge dynamiques. Il est important de choisir un capteur de force avec une réponse en fréquence appropriée dans les situations où le poids est appliqué ou change à un rythme rapide. Cela aide l'observateur à optimiser le compromis entre la stabilité et la réponse du capteur de force pour une gamme de fréquences donnée. La réponse en fréquence est souvent désignée par le terme « bande passante » dans les spécifications techniques des capteurs de force. En règle générale, on choisit généralement une cellule de charge dont la fréquence naturelle est 10 fois supérieure à la fréquence la plus élevée à mesurer.Tension d'entrée
La tension d'entrée (excitation) de la cellule de charge est la tension envoyée aux bornes d'entrée de la cellule de charge. La tension d'entrée est nécessaire pour permettre à la cellule de charge de fonctionner, car elle est la source du courant qui circule dans le pont de Wheatstone à l'intérieur de la cellule de charge. Les valeurs d'excitation maximales et recommandées sont généralement fournies par le fabricant et doivent être strictement respectées afin de garantir les meilleurs résultats de sortie.Tension d'excitation
Pour produire un signal de sortie, les cellules de charge à jauge de contrainte nécessitent une tension d'excitation. La tension d'excitation maximale et recommandée est souvent fournie par le fabricant. Il est essentiel de respecter ces valeurs afin de garantir les meilleurs résultats de sortie. Une tension d'excitation supérieure à la valeur nominale maximale augmentera le flux de courant et chauffera la jauge de contrainte. Elle peut même entraîner une défaillance de la jauge. Une tension d'excitation inférieure à la valeur recommandée par le fabricant est généralement acceptable. Cependant, pour obtenir les meilleurs résultats, il est préférable de s'en tenir à la valeur recommandée.Durée de vie
Comme les capteurs de charge sont composés de métaux, ces appareils de mesure ont généralement une durée de vie plus longue. Cependant, chaque cellule de charge a une durée de vie spécifique, généralement indiquée sous forme de temps de cycle. Par exemple, si une cellule de charge a une durée de vie de 100 000 cycles, les appareils peuvent être chargés 100 000 fois. Si la charge dépasse le nombre de cycles spécifié, les cellules de charge peuvent ne pas fonctionner aussi bien que le garantissent leurs spécifications techniques. De plus, si les cellules de charge subissent une charge de choc, ou si la force appliquée est supérieure à leur capacité nominale pendant une durée prolongée, la durée de vie de ces appareils de mesure est raccourcie. Avec une utilisation, un entretien & service et une protection appropriés, les cellules de charge peuvent durer des années.Orientation
L'orientation du capteur de charge consiste à placer le poids de manière correcte sur le dispositif de mesure. Si le capteur de force n'est pas installé correctement ou s'il est mal orienté, il produira des mesures erronées. La plupart des capteurs de force sont équipés d'une flèche sur leur boîtier qui indique la direction de la charge. Lorsque le capteur de force est installé correctement, les mesures seront des valeurs positives. Il est également important de vérifier que les bornes du capteur de force sont correctement connectées. Reportez-vous au guide des codes de couleur du fabricant pour vous assurer que le capteur de force fonctionne correctement.- Qu'est-ce qu'une cellule de charge ?
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Product Info
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Écrit par : Dan Schultz
Mise à jour le : 30 octobre 2025
Technical Learning
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Updated on: March 30, 2026