Was ist eine Wägezelle?
Eine Wägezelle ist eine Art Wandler, der Kraft in elektrische Energie umwandelt. Diese Umwandlung erfolgt in zwei Stufen; Die Kraft wird zuerst von einem Dehnungsmessstreifen erfasst und dann durch die Änderung des elektrischen Widerstands eines angeschlossenen Kabels in ein elektrisches Signal umgewandelt. Wägezellen werden in der Regel in einer Reihe gängiger Szenarien verwendet, einschließlich des elektronischen Wiegens von Lastkraftwagen und Eisenbahnwaggons und sogar in kleineren elektronischen Haushaltswaagen.
Wenn eine Kraft auf eine Wägezelle ausgeübt wird, verformt sie den oder die in der Zelle installierten Dehnungsmessstreifen. Ein Dehnungsmessstreifen ist ein Gerät, dessen Form sich in Abhängigkeit von der ausgeübten Kraft ändert. Wenn mehr Kraft auf den Dehnungsmessstreifen ausgeübt wird, verformt er sich immer weiter. Durch seine Verformung ändert sich die Elektrizitätsmenge, die durch die angeschlossene Leitung fließt. Dies führt zur Erzeugung eines erhöhten Niveaus an elektrischem Strom, wobei Elektrizität aus der anfänglichen mechanischen Kraft erzeugt wird, die auf die Wägezelle ausgeübt wird.
Eine elektronische Waage kann ein gutes Beispiel für die Funktionsweise einer Wägezelle sein. Während eines einzelnen Schritts auf der Waage stört sein Körpergewicht die in der Waage montierten Dehnungsmessstreifen. Dies unterbricht wiederum die elektrischen Signale, die durch die Waage fließen. Durch Messung der Störung - der Änderung gegenüber dem Basiswert - kann die Waage bestimmen, wie viel Gewicht darauf aufgebracht wird, und so genau ablesen, wie viel der Benutzer wiegt.
Eine Wägezelle enthält normalerweise mehr als einen Dehnungsmessstreifen. Auf diese Weise kann die Kraft auch dann genau erfasst und umgewandelt werden, wenn sich die Kraft nicht durchgehend in der Mitte eines bestimmten Messgeräts befindet. In einer Wägezelle mit mehreren Dehnungsmessstreifen sind diese Messstreifen normalerweise in einer Diamantformation angeordnet, die als Wheatstone-Brückenformation bekannt ist. Sie ähnelt einem zweidimensionalen Quadrat, das um 45 Grad nach einer Seite geneigt ist. Es gibt vier Dehnungsmessstreifen in einer Wheatstone Bridge-Konfiguration, wobei sich einer der Messstreifen in der Mitte jeder Seite des Quadrats befindet.