ACélula de cargaUma célula de carga é um tipo específico de transdutor ou sensor que converte força em um sinal elétrico mensurável. Um dispositivo típico de célula de carga consiste em quatro extensômetros dispostos em uma configuração de ponte de Wheatstone. Em escala industrial, essa conversão consiste na transformação de uma carga em um sinal elétrico analógico.
Leonardo da Vinci utilizava contrapesos calibrados em uma alavanca mecânica para equilibrar e determinar pesos desconhecidos. Variações de seus projetos empregavam múltiplas alavancas, cada uma com um comprimento diferente e equilibrada com um único peso padrão. Antes que as células de carga hidráulicas e eletrônicas com extensômetros substituíssem as alavancas mecânicas em aplicações de pesagem industrial, essas balanças de alavanca mecânica eram amplamente utilizadas. Elas eram usadas para pesar de tudo, desde comprimidos até vagões ferroviários, e o faziam com precisão e confiabilidade, desde que fossem devidamente calibradas e mantidas. Seu funcionamento envolvia um mecanismo de balanceamento de peso ou a detecção da força desenvolvida pelas alavancas mecânicas. Os primeiros sensores de força, anteriores aos extensômetros, incluíam projetos hidráulicos e pneumáticos.
Em 1843, o físico britânico Charles Wheatstone idealizou um circuito de ponte capaz de medir resistências elétricas. O circuito de ponte de Wheatstone é ideal para medir as variações de resistência que ocorrem em extensômetros. Embora o primeiro extensômetro de fio resistivo colado tenha sido desenvolvido na década de 1940, foi somente com o avanço da eletrônica moderna que a nova tecnologia se tornou técnica e economicamente viável. Desde então, os extensômetros proliferaram, tanto como componentes de balanças mecânicas quanto em células de carga independentes. Hoje, com exceção de alguns laboratórios onde balanças mecânicas de precisão ainda são utilizadas, as células de carga com extensômetros dominam a indústria de pesagem. Células de carga pneumáticas são utilizadas em aplicações que exigem segurança e higiene intrínsecas, e células de carga hidráulicas são consideradas para locais remotos, pois não necessitam de fonte de alimentação. As células de carga com extensômetros oferecem precisão de 0,03% a 0,25% da escala completa e são adequadas para praticamente todas as aplicações industriais.
Como funciona?
Os projetos de células de carga são classificados de acordo com o tipo de sinal de saída gerado (pneumático, hidráulico, elétrico) ou de acordo com a forma como detectam o peso (compressão, tensão ou cisalhamento).HidráulicoAs células de carga são dispositivos de equilíbrio de forças, que medem o peso como uma variação na pressão do fluido de enchimento interno.PneumáticoAs células de carga também operam com base no princípio do equilíbrio de forças. Esses dispositivos utilizam múltiplos amortecedores.
câmaras para proporcionar maior precisão do que um dispositivo hidráulico.extensômetroAs células de carga convertem a carga que atua sobre elas em sinais elétricos. Os próprios sensores são fixados em uma viga ou elemento estrutural que se deforma quando o peso é aplicado.
Data da publicação: 06 de maio de 2021