Датчик нагрузки

Датчик нагрузки — это конвертер, который преобразовывает обычную механическую силу в электрические показания. Преобразование происходит в два этапа: вначале тело датчика деформируется под воздействием механической силы, потом тензорезистор преобразовывает эту силу в электрические сигналы.

Тензорезистор обычно состоит из четырёх сопротивлений, соединенных в мост Уитстона. На выходе электрический сигнал не мощнее нескольких милливольт, поэтому необходимо усилить сигнал с помощью соответствующего усилителя, чтобы этот сигнал можно было использовать в показаниях. Выходной сигнал преобразователя потом обрабатывается специальным алгоритмом, чтобы определить мощность, влияющую на датчик.

Таблица характеристик датчиков нагрузки

Тип датчика	Диапазон взвешивания	Точность	Применения	Достоинства	Недостатки
Механические датчики нагрузки
Гидравлические датчики нагрузки	Примерно до 4,536 килотонн	0,25 %	Весы для жидкостей, бункерные весы, вагонные весы; возможно использование в опасной среде	Выдерживает сильные нагрузки и не чувствителен к температурам любых диапазонов	Очень дорогие и сложные
Пневматические датчики нагрузки	Широкий	Высокая	Пищевая промышленность, возможно использование в опасной среде	Внутренне безопасен, не содержит жидкостей	Медленное реагирование на показания; нужен сухой и чистый воздух для точности показаний
Тензометрические датчики
Кольцо на изгиб	4,5 — 2200 кг	0,03 %	Бункерные, платформенные весы	Низкая стоимость, простота конструкции	Не имеют никакой оболочки, нуждаются в защите от внешнего воздействия
Балка на сдвиг	4,5 — 2200 кг	0,03 %	Платформенные весы, для взвешивания грузов со сдвинутым центром тяжести	Хорошая защита от внешнего воздействия
«Канистры»	до 220 тонн	0,05 %	Весы для жидкостей, автомобильные весы, путевые (железнодорожные) весы, бункерные весы	Легко справляется с динамическими грузами	Нет защиты от горизонтальной нагрузки
Кольцо на изгиб	От 2 кг до 220 тонн		Резервуары, контейнеры, весы	Сделаны целиком из нержавеющей стали	Груз должен быть полностью статичным
Цилиндрический, одноточечный датчик	0-2200 кг 0-90 кг	1 %	Маленькие, карманные весы	Малый размер, низкая цена	Груз должен находиться прямо по центру датчика, не допускается движение груза
Другие виды датчиков нагрузки
Датчики нагрузки на спиральной основе	0-18 тонн	0,2 %	Используется в платформенных весах, в весах для вилочного погрузчика, в весах для поосного взвешивания	Хорошо справляется с изменениями оси груза, с перегрузкам и ударами
Опто-волоконные датчики нагрузки		0,1 %	Кабели электрической трансмиссии	Устойчивость к электромагнитным излучениям и высоким температурам; внутренне безопасен
Датчик нагрузки на основе пьезоэлемента		0,03 %		Высокочувствительный уровень вывода	Высокая стоимость, нелинейный вывод