Différents types de cellules de charge sont privilégiés, en fonction des besoins du laboratoire ou de l'environnement opérationnel. Lorsque vous devez convertir une force en une sortie électrique mesurable, la cellule de charge ou le transducteur est la meilleure solution.
Les cellules de charge à jauge de contrainte ont une précision comprise entre 0,03 et 0,25 %. Utilisées pour l'analyse expérimentale des contraintes et la mesure électrique de la résistance à la déformation, ces cellules de charge sont utilisées dans la plupart des applications industrielles. Mais il existe différentes conceptions en fonction du boîtier et de l'application.
Comment choisir une cellule de charge ?
Le choix d'une cellule de charge dépend entièrement de l'application. Il faut d'abord identifier le type de cellule de charge nécessaire pour effectuer une mesure spécifique. Elle peut s'agir de flexion, de compression, de tension, de cisaillement, etc. La capacité de charge est un autre facteur à prendre en compte lors du choix d'une cellule de charge.Pour les applications à haute endurance, choisissez une cellule de charge avec une durée de vie plus longue. En outre, le type de condition de charge est également important. Pour les conditions de charge dynamiques, une cellule de charge avec une réponse à haute fréquence est généralement préférable. Les autres facteurs et spécifications à prendre en compte pour les cellules de charge comprennent la taille, la précision et la résolution, l'applicabilité à distance et les instruments supplémentaires nécessaires en fonction des exigences de mesure.
Types de cellules de charge
Miniature
Capteur de force miniature Les capteurs de force subminiatures et miniatures sont conçus pour fonctionner avec des charges élevées dans un espace réduit. Les cellules de charge robustes de 50,8 mm (2") de diamètre ont un profil bas, leur petite taille leur permet d'être utilisés sur des bancs d'essai, dans des applications de pesage industrielles et dans des structures prototypes. Elles doivent être équipées d'un connecteur à verrouillage par rotation et d'un câble de raccordement. Il existe des capteurs de force miniatures en configurations métriques, avec des plages de 0 à 100 et de 0 à 50 000 newtons.
Caractéristiques recherchées : construction robuste en acier inoxydable, bouton de charge intégré, haute précision et étalonnage traçable NIST en 5 points inclus.
Déformation
Les capteurs de force à déformation sont adaptés à des mesures dynamiques et statiques précises. Conçus avec une grille de fils ou de feuilles de haute qualité collés à une matrice de support, la variance proportionnelle de la résistance électrique est linéaire par rapport à la déformation de la grille.La déformation est déterminée en mesurant le changement de résistance lorsqu'une force est appliquée à la matrice de support, qui est collée à la surface. La matrice de support et l'adhésif fonctionnent ensemble pour transmettre la contrainte ou le changement de résistance à la grille. L'adhésif et la matrice de support dissipent également la chaleur et isolent contre le bruit électrique, qui peut agir comme une interférence et altérer les lectures.
La théorie du circuit en pont de Wheatstone est largement utilisée dans la mesure statique de la contrainte en raison de sa sensibilité exceptionnelle.
Poutre
Capteur de force à poutre flexionnelle Les capteurs de force à poutre flexionnelle de faible capacité en alliage d'aluminium ont une plage de capacité comprise entre 1 et 500 kg. Utilisés pour les applications OEM de mesure de force et de pesage, ils présentent des avantages industriels, notamment en termes de rentabilité. Les cellules de charge à point unique sont également en alliage d'aluminium et ont une capacité comprise entre 1 et 500 kg. Les cellules de charge à cisaillement à usage intensif sont fabriquées en alliage d'acier au carbone nickelé résistant à la corrosion. Les cellules de charge à cisaillement et à double poutre sont également utilisées dans des applications à capteurs multiples, telles que le pesage de réservoirs et le contrôle des processus industriels.
Les cellules de charge à cantilever ou à poutre flexible sont utilisées pour le pesage statique, le pesage dynamique et la mesure de force.
Plateforme
Ces cellules de charge hermétiquement scellées sont idéales pour les applications nécessitant une étanchéité et une précision élevée, telles que la transformation industrielle des aliments, le pesage et les stations de pesage automatiques.Les cellules de charge résistives construites avec des jauges de contrainte à feuille collée peuvent atteindre une précision de ±0,02 % de la pleine échelle. Elles offrent une compensation de charge décentrée qui est utile pour construire des balances précises, même lorsque les objets à mesurer sont placés n'importe où sur une plate-forme de chargement.
Les cellules de charge à poutre de type S reçoivent des mesures de compression. Elles sont conçues pour offrir les meilleures performances dans les unités compactes et polyvalentes, les charges suspendues, le pesage de réservoirs et les trémies.
Modèle cartouche
Capteur de force de type cartouche Ce type de capteur de force est utilisé pour les applications de pesage simple et multiple. Il est également hermétique et résistant à l'eau. Les capteurs de pesage à cartouche de conception robuste sont étanches pour s'adapter aux environnements difficiles et conviennent parfaitement aux applications de compression axiale. Compensation hydrostatique — Utilisée pour les opérations immergées telles que le pesage maritime, les plates-formes sous-marines, les environnements inondés et les cales sèches.
La construction entièrement en acier inoxydable est très fiable dans les conditions sous-marines difficiles.
Tension/compression
Les cellules de charge de tension ou les cellules de charge de compression sont polyvalentes, avec un profil bas et une conception en acier inoxydable soudé. Elles sont très précises pour surveiller les forces de compression et de tension.Les cellules de charge industrielles avec connexions filetées sont conçues pour mesurer les forces de tension ou de compression dans des environnements industriels difficiles. Les unités bidirectionnelles vont de 25 à 10 000 livres pour un diamètre de 2 pouces (linéarité FSO de ±0,15 %).
Évaluation du choix des cellules de charge
Cellule de charge à compression CC1 Durée de mesure : courte durée avec tare, ou durées de mesure plus longues lorsque la tare est non applicable
Exigences en matière de sortie : USB numérique, sans fil, RS232/RS485 numérique, mV/V analogique, 0 à 5 V, 4 à 20 mA
Vitesses de mesure : 1 Hz, jusqu'à 100 Hz, plus rapide que 100 Hz
Direction de chargement : Tension, compression, combinaison des deux
Exigence de précision en pourcentage : En pourcentage de la lecture ou en pourcentage de la sortie pleine échelle
Conditions de température de fonctionnement : Température ambiante, température extérieure, environnement bien contrôlé, environnement difficile avec de grandes variations de température et d'humidité
Options de montage : Fixation du capteur des deux côtés, montage sans fixation
Exigences en matière de certifications : Applications commerciales : certifications NTEP ou OIML, essais ou mesures ASTM E-74 ou certification R&D
Coût du fonctionnement : Les totaux dépendent des petites quantités ou des volumes en vrac
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Écrit par : Dan Schultz
Mise à jour le : 30 octobre 2025
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Written by: Dan Schultz
Updated on: March 30, 2026