Qu’est-ce qu’un instrument de mesure de charge ?
Les instruments de mesure de la charge sont appelés “cellules de charge” (LOAD CELL), ce qui signifie LOAD (charge) et CELL (élément d’unité). En d’autres termes, il s’agit d’un capteur qui convertit la force (masse, couple, etc.) en un signal électrique et qui l’émet.
Le type de capteur le plus utilisé est celui à jauge de contrainte. Il se caractérise par sa grande précision, sa faible influence sur les changements de température, sa structure simple, sa facilité de production et d’entretien, le nombre réduit de pièces mobiles et de pièces de frottement, ainsi que par sa longue durée de vie et ses performances en matière d’entretien.
Utilisations des instruments de mesure de charge
Les cellules de charge sont utilisées partout où la force est mesurée. Elles sont rarement visibles directement car elles sont intégrées dans les équipements. Cependant, elles sont installées dans les balances industrielles, les balances à plateaux, les balances et les machines d’essai. Il en existe différents types, tels que les cellules à poutre, les cellules en forme de S, les cellules à colonne et les cellules à diaphragme. Chacune d’entre elles sert à des fins différentes. Le type à poutre est utilisé pour la plupart des balances à plate-forme, le type à colonne pour les balances industrielles et le type en S pour mesurer la force de traction.
Principe des instruments de mesure de charge
Le principe des capteurs à jauges de contrainte est brièvement expliqué.
De nombreux métaux ont la propriété de modifier leur résistance électrique lorsqu’ils sont soumis à une dilatation ou à une contraction mécanique. Les jauges de contrainte utilisent cette propriété des métaux pour détecter la déformation à partir de la variation de la résistance électrique.
Un capteur de force se compose d’un générateur de contrainte (la partie qui génère la contrainte) et d’une jauge de contrainte. Cette dernière étant fixée au générateur de contrainte. Plus précisément, à la partie où la contrainte est générée et où la mesure est effectuée.
Il existe une relation proportionnelle entre la variation de la résistance de la jauge de contrainte et la contrainte. Ainsi, l’équation suivante s’applique.
ΔR/R = K × ε
R : Valeur de la résistance d’origine
ΔR : Résistance modifiée par la dilatation et la contraction
K : Constante proportionnelle (facteur de jauge)
ε : Déformation
La résistance électrique générée est détectée par le circuit du pont de Wheatstone. Ce dernier est un circuit électrique adapté à la détection de petites résistances électriques et se compose de quatre résistances disposées en forme de losange.