O diagrama de ligação das células de carga tem uma estrutura de quatro fios. Esta estrutura de quatro fios é usada para medir a tensão entre dois pontos da célula de carga. Esta tensão é convertida para uma tensão de saída do outro lado do sensor. Esta tensão de saída pode ser lida por um conversor analógico-Digital de alta precisão e processada como um valor Digital.
As partes básicas do diagrama de fiação da célula de carga são:
Célula de carga: É a parte da célula de carga que é submetida ao peso medido. É usado para medição de tensão.
Aplicação: Aplicação onde a célula de carga é usada. Por exemplo, como a plataforma de carregamento em uma máquina de pesagem.
Amplificador: Usado para aumentar a tensão de saída da célula de carga. Isto reduz o ruído no sinal e ajuda a medir o sinal com mais precisão.
Conversor analógico-Digital: Converte a tensão de saída da célula de carga para um valor Digital. Este valor numérico pode então ser processado por um processador.
O diagrama de fiação de células de carga geralmente contém um diagrama de como conectar cada fio da célula de carga. Pontos de conexão indicam conexões entre dispositivos como células de carga, amplificadores e conversores analógico-digitais.
O diagrama de conexão de células de carga também indica a polaridade dos terminais. Portanto, é muito importante fazer as conexões corretas. As conexões incorretas podem causar o funcionamento incorreto do sensor e, em última análise, levar a medições incorretas.
O diagrama de conexão de células de carga pode ser diferente para cada aplicação. Para algumas aplicações, mais de uma célula de carga é usada em conjunto e cada uma destas células de carga pode ter um esquema de conexão diferente. Portanto, é importante entender o diagrama de conexão de células de carga corretamente e desenvolver uma solução específica para aplicações.
O diagrama de ligação das células de carga é independente da célula de carga em si e do dispositivo de medição a ser utilizado. Portanto, o mesmo diagrama de ligação pode ser usado mesmo quando a célula de carga e o dispositivo de medição são alterados. O diagrama de ligação é válido para uma célula de carga de quatro fios.
O diagrama de fiação de células de carga envolve a conexão de dois fios de saída de sinal (sig+ e sig-) ao medidor. Além disso, devemos conectar outro fio de saída (exc+) da célula de carga à fonte de alimentação positiva do dispositivo de medição. Finalmente, conectar o último fio de saída (exc-) da célula de carga à fonte de alimentação negativa do dispositivo de medição.
Este diagrama de fiação garante uma medição precisa do sinal produzido pela célula de carga. A célula de carga produz um sinal quando uma carga é aplicada. Este sinal é uma tensão que varia entre os fios sig+ e sig-. Este sinal é processado pelo dispositivo de medição e, como resultado, o peso da carga é determinado.
Além disso, a tensão do fio exc+ ligado à fonte de alimentação positiva da célula de carga é a fonte de alimentação positiva necessária para que a célula de carga opere. A tensão do fio exc ligado à fonte de alimentação negativa da célula de carga garante que a célula de carga é aterrada.
- O diagrama de conexão de célula de carga garante que a célula de carga esteja conectada corretamente e a medição seja feita corretamente. Portanto, é importante seguir com precisão o diagrama de fiação especificado no manual de usuário do medidor. Além disso, a calibração correta do dispositivo de medição e da célula de carga garante a medição precisa. Célula de carga: O sensor de carga (carga célula) é o componente principal onde a carga medida é sentida diretamente na aplicação. A carga colocada na célula de carga causa deformação na parte de alongamento do sensor, e esta deformação cria uma mudança de tensão. Esta mudança de tensão pode ser lida como um sinal elétrico que é convertido em sinais digitais ou analógicos.
- Circuito de Conexão de Ponte: O sensor de carga é usado em um circuito de ponte. Isto fornece a amplificação dos sinais elétricos da célula de carga e ajuda a fazer medições mais precisas. O circuito de ponte é feito conectando ambas as saídas (positivas e negativas) da célula de carga aos amplificadores. À medida que uma dessas saídas aumenta, a outra diminui, proporcionando assim amplificação.
- Amplificador: O amplificador amplifica os sinais de saída da célula de carga e torna-os legíveis. Amplificadores de alto ganho são usados para que mesmo sinais muito pequenos possam ser medidos com precisão.
- Conversor analógico/Digital: O conversor analógico/Digital (ADC) converte sinais analógicos em sinais digitais. Isto permite a conexão com sistemas digitais, como computadores ou microcontroladores.
- Microcontrolador: O microcontrolador é usado para processar, armazenar e analisar a carga medida. Ele também fornece aos usuários feedback sobre a carga medida em um formato legível.
- Fonte de alimentação: É necessária uma fonte de alimentação para o funcionamento de componentes electrónicos. As células de carga e os amplificadores geralmente operam com baixas tensões, tais como 5V ou 12V.
A conexão adequada destes componentes é importante para fazer uma medição de carga precisa e confiável. Também é importante personalizar o diagrama de fiação para se adequar à aplicação. Isso pode ser conseguido através de processos como calibração correta, integração de caminho de sinal e filtragem de sinal.