ATehtalna celicaje posebna vrsta pretvornika ali senzorja, ki pretvarja silo v merljiv električni izhod. Tipična merilna celica je sestavljena iz štirih merilnikov deformacij v konfiguraciji Wheatstonovega mostu. V industrijskem merilu ta pretvorba vključuje pretvorbo bremena v analogni električni signal.
Leonardo da Vinci je za uravnoteženje in določanje neznanih uteži uporabljal položaje kalibriranih protiuteži na mehanski ročici. Različice njegovih zasnov so uporabljale več ročic, vsaka drugačne dolžine in uravnotežena z eno samo standardno utežjo. Preden so hidravlične in elektronske merilne celice z deformacijskim merilnikom nadomestile mehanske ročice za industrijsko tehtanje, so bile te mehanske tehtnice z ročicami široko uporabljene. Uporabljale so se za tehtanje vsega, od tablet do železniških vagonov, in to so storile natančno in zanesljivo, če so bile pravilno kalibrirane in vzdrževane. Vključevale so uporabo mehanizma za uravnoteženje teže ali zaznavanje sile, ki jo razvijejo mehanske ročice. Najzgodnejši senzorji sile pred merilniki deformacijskih merilnikov so vključevali hidravlične in pnevmatske zasnove.
Leta 1843 je britanski fizik Charles Wheatstone zasnoval mostično vezje, ki je lahko merilo električne upornosti. Wheatstonovo mostično vezje je idealno za merjenje sprememb upornosti, ki se pojavljajo v merilnikih napetosti. Čeprav je bil prvi merilnik napetosti z vezano uporovno žico razvit v štiridesetih letih prejšnjega stoletja, je nova tehnologija postala tehnično in ekonomsko izvedljiva šele s prihodom sodobne elektronike. Od takrat pa so se merilniki napetosti razširili tako kot komponente mehanskih tehtnic kot tudi v samostojnih tehtalnih celicah. Danes, razen v nekaterih laboratorijih, kjer se še vedno uporabljajo precizne mehanske tehtnice, v tehtalni industriji prevladujejo merilniki napetosti. Pnevmatske merilne celice se včasih uporabljajo tam, kjer sta zaželena notranja varnost in higiena, hidravlične merilne celice pa se uporabljajo na oddaljenih lokacijah, saj ne potrebujejo napajanja. Merilniki napetosti ponujajo natančnost od 0,03 % do 0,25 % celotnega obsega in so primerni za skoraj vse industrijske aplikacije.
Kako deluje?
Zasnove tehtalnih celic so razvrščene glede na vrsto ustvarjenega izhodnega signala (pnevmatski, hidravlični, električni) ali glede na način zaznavanja teže (stiskanje, napetost ali strig).HidravličniTehtalne celice so naprave za uravnoteženje sile, ki merijo težo kot spremembo tlaka notranje polnilne tekočine.PnevmatskiTudi tehtalne celice delujejo na principu uravnoteženja sil. Te naprave uporabljajo več blažilnikov
komore za zagotavljanje večje natančnosti kot hidravlična naprava.Merilnik napetostiTehtalne celice pretvarjajo obremenitev, ki deluje nanje, v električne signale. Merilniki so pritrjeni na nosilec ali konstrukcijski element, ki se deformira, ko nanje deluje teža.
Čas objave: 6. maj 2021