La sezione delle specifiche di una scheda tecnica delle celle di carico illustra i parametri chiave e il loro significato.
Range di misurazione
Il range di misurazione della cella di carico, ovvero la capacità di carico, è la differenza tra il valore minimo e massimo che la cella di carico è in grado di misurare. I range di misurazione delle celle di carico variano a seconda del tipo di cella. Quando si sceglie una cella di carico per la propria applicazione, è importante determinarne il range di misurazione. Ogni produttore di celle di carico fornirà informazioni sul campo di divisione in una scheda tecnica per aiutarvi a determinare il peso minimo e massimo che una cella di carico può misurare.Accuratezza
L'accuratezza della cella di carico è la differenza tra lo stato misurato e il valore reale del soggetto in prova. Quando lo stato misurato si discosta troppo dal valore reale, la cella di carico diventa imprecisa.La precisione della misurazione dipende da numerosi fattori, quali:
- Temperatura
- Scorrimento
- Isteresi
- Ripetibilit
Risoluzione
Affinché un dispositivo di misurazione mostri una variazione nell'output, deve prima rilevare la variazione nell'input. Tuttavia, la capacità del dispositivo di misurazione di registrare tale variazione dipende da diversi fattori. La risoluzione di una cella di carico è la minima quantità di forza in grado di determinare una variazione nell'output della cella di carico. Tuttavia, è importante comprendere che la scelta di una cella di carico con una risoluzione più elevata non garantisce risultati migliori. Significa solo che la cella di carico sarà in grado di visualizzare il valore di misura più piccolo. Per le applicazioni in cui non è necessario registrare piccole variazioni di peso, una cella di carico con una risoluzione più elevata non ha alcun valore.Accuratezza vs risoluzione
L'accuratezza della cella di carico è la capacità della cella di carico di misurare la forza applicata da un oggetto al suo valore reale. È anche la differenza massima tra la tensione di uscita effettiva e la tensione di uscita teorica della cella di carico. La risoluzione di una cella di carico è la variazione minima dell'input che provoca una variazione dell'output. In altre parole, la risoluzione è il grado al quale è teoricamente possibile rilevare la variazione minima. Nel caso delle celle di carico, la risoluzione è l'incremento minimo che il sistema è in grado di pesare. È importante trovare il giusto equilibrio tra accuratezza e risoluzione nella scelta della cella di carico. Una cella di carico con una risoluzione più elevata non garantisce necessariamente risultati più precisi. Allo stesso modo, una cella di carico con maggiore accuratezza e minore risoluzione non garantisce necessariamente la possibilità di registrare variazioni incrementali del peso.Sensibilità
La sensibilità della cella di carico è la variazione dell'uscita in relazione alla corrispondente variazione dell'input di forza meccanica. Le celle di carico con elevata sensibilità sono in grado di misurare anche la più piccola variazione di forza. Una tipica cella di carico analogica avrà una sensibilità espressa in mV/V e solitamente specificata nella scheda tecnica nell'intervallo 1 mV/V - 3 mV/V. Una cella di carico con rapporti di sensibilità più elevati è in grado di rilevare anche la più piccola variazione nelle condizioni di carico, consentendo un'applicazione con una risposta più rapida.Errore di bilanciamento zero
Il bilanciamento zero è l'uscita della cella di carico in condizioni di assenza di carico. Di solito è indicato come percentuale del fondo scala ed è noto anche come "offset zero". Ipotizzando un'eccitazione di 10 volt su una cella di carico con uscita di 3 m/V, il segnale massimo per uno spostamento dell'1% nel bilanciamento zero è di 0,3 millivolt.Linearit
Una cella di carico con estensimetro è progettata per seguire una relazione lineare tra la tensione di uscita e il singolo carico applicato. Tuttavia, questo è idealistico e, in definitiva, irrealistico. In realtà, a causa delle condizioni ambientali e dei fattori di carico, l'uscita devierà leggermente e sarà rappresentata da una curva non lineare. Questa curva rappresenta la deviazione massima da una linea retta, partendo da un carico zero fino alla capacità massima. La non linearità è anche definita errore di linearità e fornisce l'errore di pesatura della cella di carico su tutto il suo campo operativo. È anche possibile linearizzare l'uscita utilizzando circuiti di compensazione e Microprocessori.Risposta in frequenza
La risposta in frequenza della cella di carico è la capacità della cella di carico di rispondere con precisione alle variazioni dinamiche del carico. È importante selezionare una cella di carico con una risposta in frequenza adeguata in situazioni in cui il peso viene applicato o varia rapidamente. Ciò aiuta l'osservatore a ottimizzare il compromesso tra la stabilità della cella di carico e la risposta per un determinato intervallo di frequenza. La risposta in frequenza è spesso indicata come "larghezza di banda" nelle specifiche della cella di carico. Come regola generale, si seleziona una cella di carico con una frequenza naturale 10 volte superiore alla frequenza massima da misurare.Tensione di ingresso
La tensione di ingresso della cella di carico (eccitazione) è la tensione inviata ai terminali di ingresso della cella di carico. La tensione di ingresso è necessaria per consentire il funzionamento della cella di carico perché è la fonte della corrente che fluisce attraverso il ponte di Wheatstone all'interno della cella di carico. I valori massimi e raccomandati di eccitazione sono solitamente forniti dal produttore e devono essere rigorosamente rispettati per garantire i migliori risultati di uscita.Tensione di eccitazione
Per produrre un segnale di uscita, le celle di carico con estensimetro richiedono una tensione di eccitazione. La tensione di eccitazione massima e raccomandata è spesso fornita dal produttore. Il mantenimento di questi valori è fondamentale per garantire i migliori risultati di uscita. Una tensione di eccitazione superiore al valore nominale massimo aumenterà il flusso di corrente e riscalderà l'estensimetro. È possibile che ciò porti al guasto dell'estensimetro. Una tensione di eccitazione inferiore al valore raccomandato dal produttore è solitamente accettabile. Tuttavia, per ottenere i migliori risultati, è meglio attenersi al valore raccomandato.Durata di vita
Poiché le celle di carico sono costituite da metalli, la durata di questi dispositivi di misurazione è generalmente più lunga. Tuttavia, ogni cella di carico ha una durata a fatica specifica, normalmente indicata sotto forma di tempo di ciclo. Ad esempio, se una cella di carico ha una durata a fatica di 100.000 volte, i dispositivi possono essere caricati 100.000 volte. Se il carico supera i cicli specificati, le celle di carico potrebbero non funzionare correttamente come garantito nelle loro specifiche. Inoltre, se le celle di carico subiscono un carico d'urto - o se la forza applicata è superiore alla loro capacità nominale per un periodo di tempo più lungo - la durata di questi dispositivi di misurazione si riduce. Con un uso, una Manutenzione e una Protezione adeguati, le celle di carico possono durare per anni.Orientamento
L'orientamento delle celle di carico consiste nel posizionare il peso nel modo corretto sul dispositivo di misurazione. Se la cella di carico non è installata correttamente o se è orientata in modo errato, produrrà letture errate. La maggior parte delle celle di carico è dotata di una freccia sull'alloggiamento che indica la direzione del carico. Quando la cella di carico è installata correttamente, le letture saranno valori positivi. È anche importante verificare che i terminali della cella di carico siano collegati correttamente. Fare riferimento alla guida ai codici colore del Produttore per assicurarsi che la cella di carico funzioni correttamente.- Che cos'è una cella di carico?
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- Selezione di una cella di carico
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- Installazione di una cella di carico
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