Capteur de poids arduino
Par définition, un capteur de poids est un type de transducteur, plus précisément un transducteur de poids. Il convertit une force mécanique d’entrée telle que la charge, le poids, la tension, la compression ou la pression en une autre variable physique, dans ce cas, en un signal de sortie électrique qui peut être mesuré, converti et normalisé. Lorsque la force appliquée au capteur augmente, le signal électrique change proportionnellement.
Les capteurs de poids sont devenus un élément essentiel dans de nombreuses industries telles que l’automobile, la fabrication de haute précision, l’aérospatiale et la défense, l’automatisation industrielle, le secteur médical et pharmaceutique et la robotique, où la fiabilité et la précision des mesures sont primordiales. Plus récemment, avec les progrès des robots collaboratifs (Cobots) et de la robotique chirurgicale, de nombreuses nouvelles applications de mesure du poids sont apparues.
Tout d’abord, nous devons comprendre la physique et la science des matériaux sous-jacentes au principe de fonctionnement de la mesure de poids par contrainte, à savoir la jauge de contrainte (parfois appelée jauge de contrainte). La jauge de contrainte à feuille métallique est un capteur dont la résistance électrique varie en fonction de la force appliquée. En d’autres termes, elle convertit (ou transduit) la force, la pression, la tension, la compression, le couple, le poids, etc… en un changement de résistance électrique, qui peut ensuite être mesuré.
Amplificateur de cellule de charge
Lorsque l’élément métallique sur lequel sont fixées les jauges de contrainte est sollicité par l’application d’une force, la contrainte qui en résulte entraîne une modification de la résistance dans une (ou plusieurs) des résistances. Cette variation de résistance entraîne une variation de la tension de sortie. Cette petite variation de la tension de sortie (généralement environ 20 mVolts de variation totale en réponse à une charge complète) peut être mesurée et numérisée après une amplification soigneuse des signaux de faible niveau en milli-volts vers un signal de plus grande amplitude de 0-5V ou 0-10V.
Lorsqu’une tension est appliquée à la cellule de charge et qu’une charge est appliquée, à pleine charge, la variation de tension est très faible. De l’ordre de 10-40 milivolts avec des cellules de charge de sensibilité 1 mV/V à 4 mV/V. Cette variation de sortie en millivolts n’est pas assez importante pour être mesurée avec précision par un voltmètre numérique moyen ou un système d’acquisition de données. Il faut amplifier soigneusement le signal pour obtenir une variation suffisamment importante (-5V à +5V DC, 0-5 V DC ou 0-10 V DC) pour être mesurée avec un voltmètre ou pour être introduite dans un PLC ou un microcontrôleur typique qui accepte une entrée analogique et possède un convertisseur analogique-numérique (ADC).
Le capteur de force mesure le poids
Un capteur de force est un transducteur de force. Il convertit une force telle que la tension, la compression, la pression ou le couple en un signal électrique qui peut être mesuré et normalisé. Lorsque la force appliquée à la cellule de charge augmente, le signal électrique change proportionnellement. Les types de capteurs les plus courants sont les capteurs à jauges de contrainte, pneumatiques et hydrauliques.
Les cellules de charge à jauges de contrainte sont celles que l’on trouve le plus souvent dans les environnements industriels. Ils sont idéaux car ils sont très précis, polyvalents et rentables. Du point de vue structurel, une cellule de charge est constituée d’un corps métallique auquel sont fixées des jauges de contrainte. Le corps est généralement en aluminium, en alliage d’acier ou en acier inoxydable, ce qui le rend très robuste mais aussi très peu élastique. Cette élasticité est à l’origine du terme “élément ressort”, qui désigne le corps de la cellule de charge. Lorsqu’une force est exercée sur la cellule de pesage, l’élément ressort est légèrement déformé et, à moins d’être surchargé, il reprend toujours sa forme initiale. Lorsque l’élément ressort se déforme, les jauges de contrainte changent également de forme. La modification de la résistance des jauges de contrainte qui en résulte peut être mesurée sous forme de tension. La variation de la tension est proportionnelle à la force appliquée à la cellule, et la force peut donc être calculée à partir de la sortie de la cellule de charge.
Capteur à cellule de charge
Capteur de poids / Cellules de charge de haute précision Fait sur mesure pour les besoins des fabricants d’équipements, de machines et d’instrumentsComment pouvons-nous vous aider ? Balances industrielles et systèmes de capteurs de charge Modules de pesage, capteurs de charge, capteurs de poids Capteur de poids / Capteurs de charge de haute précision
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