Load Cell Primer 1 Introduction 2 How they work 2.1 What is a Wheatstone bridge? 3 Installation 3.1 Single-Point Load Cells 3.2 Button Load Cells 3.3 S-Type Load Cells 4 Calibration 4.1 Multiple Load Cells 5 Load Cell Specification Glossary 5.1 Capacity 5.2 Creep 5.3 Full Scale or FS 5.4 Hysteresis 5.5 Excitation Voltage 5.6 Input Impedance 5.7 Insulation Resistance 5.8 Maximum Overload 5.9 Non-Linearity 5.10 Non-Repeatability 5.11 Operating Temperature 5.12 Output Impedance 5.13 Rated Output 5.14 Resolution 5.15 Safe Overload 5.16 Compensated Temperature 5.17 Temperature Effect on Span 5.18 Temperature Effect on Zero 5.19 Zero Balance Introduction Loadcells.jpg A load cell is a force sensing module - a carefully designed metal structure, with small elements called strain gauges mounted in precise locations on the structure. Load cells are designed to measure a specific force, and ignore other forces being applied. The electrical signal output by the load cell is very small and requires specialized amplification. Fortunately, the DAQ1500 - Wheatstone Bridge Phidget will perform all the amplification and measurement of the electrical output.Load cells are designed to measure force in one direction. They will often measure force in other directions, but the sensor sensitivity will be different, since parts of the load cell operating under compression are now in tension, and vice versa. How they work Generic Wheatstone bridge configuration Strain-gauge load cells convert the load acting on them into electrical signals. The measuring is done with very small resistor patterns called strain gauges - effectively small, flexible circuit boards. The gauges are bonded onto a beam or structural member that deforms when weight is applied, in turn deforming the strain-gauge. As the strain gauge is deformed, it’s electrical resistance changes in proportion to the load. The changes to the circuit caused by force is much smaller than the changes caused by variation in temperature. Higher quality load cells cancel out the effects of temperature using two techniques. By matching the expansion rate of the strain gauge to the expansion rate of the metal it’s mounted on, undue strain on the gauges can be avoided as the load cell warms up and cools down. The most important method of temperature compensation involves using multiple strain gauges, which all respond to the change in temperature with the same change in resistance. Some load cell designs use gauges which are never subjected to any force, but only serve to counterbalance the temperature effects on the gauges that measuring force. Most designs use 4 strain gauges, some in compression, some under tension, which maximizes the sensitivity of the load cell, and automatically cancels the effect of temperature. Other types of load cell exist which have half bridges (2 strain gauges) or quarter bridges but they require additional hardware to operate since you must complete the bridge to get the most accurate readings. What is a Wheatstone bridge? A Wheatstone bridge is an electrical circuit used to measure and unknown resistance by balancing 2 legs of a bridge circuit. One leg of which contains the unknown value. Wheatstone bridges are made up of 4 resistors or loads in a square with a voltage meter bridging 2 corners of the square and power/ground connected to the other corners. In the case of a load cell, these resistors are strain gauges.

Amorce de cellule de charge 1. Introduction 2 Comment ils fonctionnent 2.1 Qu'est-ce qu'un pont de Wheatstone ? 3 Installation 3.1 Cellules de charge à point unique 3.2 Cellules de charge bouton 3.3 Cellules de charge de type S 4 Étalonnage 4.1 Cellules de charge multiples 5 Glossaire des spécifications de la cellule de charge 5.1 Capacité 5.2 Fluage 5.3 Pleine échelle ou FS 5.4 Hystérésis 5.5 Tension d'excitation 5.6 Impédance d'entrée 5.7 Résistance d'isolement 5.8 Surcharge maximale 5.9 Non-linéarité 5.10 Non-répétabilité 5.11 Température de fonctionnement 5.12 Impédance de sortie 5.13 Sortie nominale 5.14 Résolution 5.15 Surcharge de sécurité 5.16 Température compensée 5.17 Effet de la température sur la portée 5.18 Effet de la température sur le zéro 5.19 Solde nul introduction Cellules de charge.jpg Une cellule de charge est un module de détection de force - une structure métallique soigneusement conçue, avec de petits éléments appelés jauges de contrainte montés à des emplacements précis sur la structure. Les cellules de charge sont conçues pour mesurer une force spécifique et ignorer les autres forces appliquées. Le signal électrique émis par la cellule de charge est très faible et nécessite une amplification spécialisée.Heureusement, le DAQ1500 - Wheatstone Bridge Phidget effectuera toute l'amplification et la mesure de la sortie électrique. Les cellules de charge sont conçues pour mesurer la force dans une direction. Ils mesureront souvent la force dans d'autres directions, mais la sensibilité du capteur sera différente, car des parties de la cellule de charge fonctionnant en compression sont maintenant en tension, et vice versa. Comment ils travaillent Configuration du pont de Wheatstone générique Les cellules de charge à jauge de contrainte convertissent la charge agissant sur elles en signaux électriques. La mesure est effectuée avec de très petits motifs de résistance appelés jauges de contrainte - en fait de petites cartes de circuits imprimés flexibles. Les jauges sont collées sur une poutre ou un élément structurel qui se déforme lorsqu'un poids est appliqué, déformant à son tour la jauge de contrainte. Lorsque la jauge de contrainte est déformée, sa résistance électrique change proportionnellement à la charge. Les modifications du circuit causées par la force sont beaucoup plus faibles que les modifications causées par les variations de température. Des cellules de pesée de meilleure qualité annulent les effets de la température en utilisant deux techniques. En faisant correspondre le taux d'expansion de la jauge de contrainte au taux d'expansion du métal sur lequel il est monté, une contrainte excessive sur les jauges peut être évitée lorsque la cellule de charge se réchauffe et se refroidit. La méthode la plus importante de compensation de température consiste à utiliser plusieurs jauges de contrainte, qui répondent toutes au changement de température avec le même changement de résistance.Certaines conceptions de cellules de charge utilisent des jauges qui ne sont jamais soumises à aucune force, mais servent uniquement à contrebalancer les effets de la température sur les jauges qui mesurent la force. La plupart des conceptions utilisent 4 jauges de contrainte, certaines en compression, d'autres en tension, ce qui maximise la sensibilité de la cellule de charge et annule automatiquement l'effet de la température. Il existe d'autres types de cellules de charge qui ont des demi-ponts (2 jauges de contrainte) ou des quarts de ponts, mais ils nécessitent du matériel supplémentaire pour fonctionner car vous devez compléter le pont pour obtenir les lectures les plus précises. Qu'est-ce qu'un pont de Wheatstone ? Un pont de Wheatstone est un circuit électrique utilisé pour mesurer une résistance inconnue en équilibrant 2 branches d'un circuit en pont. Dont une jambe contient la valeur inconnue. Les ponts de Wheatstone sont constitués de 4 résistances ou charges dans un carré avec un voltmètre reliant 2 coins du carré et l'alimentation/masse connectée aux autres coins. Dans le cas d'une cellule de charge, ces résistances sont des jauges de contrainte.