Che cos'è una cella di carico?
Una cella di carico è un tipo di trasduttore che converte la forza in energia elettrica. Questa trasformazione avviene in due fasi; la forza viene prima rilevata da un estensimetro, quindi viene convertita in un segnale elettrico attraverso l'alterazione della resistenza elettrica di un filo collegato. Le celle di carico sono in genere utilizzate in numerosi scenari comuni, tra cui la pesatura elettronica di camion e vagoni ferroviari e persino in bilance elettroniche domestiche più piccole.
Quando viene applicata la forza a una cella di carico, deforma l'estensimetro o gli indicatori installati all'interno della cella. Un estensimetro è un dispositivo che cambia forma a seconda della forza applicata. Man mano che viene applicata più forza all'estensimetro, esso si deforma sempre di più. Attraverso la sua deformazione, cambia la quantità di elettricità che scorre attraverso la linea collegata; ciò comporta la produzione di un livello aumentato di corrente elettrica, generando elettricità dalla forza meccanica iniziale applicata alla cella di carico.
Una bilancia elettronica può fornire un buon esempio di come funziona una cella di carico. Man mano che un singolo gradino sulla bilancia, il suo peso corporeo interrompe gli estensimetri montati sulla bilancia. Questo, a sua volta, interrompe i segnali elettrici che fluiscono attraverso la bilancia. Misurando l'interruzione - la variazione rispetto al valore di base - la bilancia è in grado di determinare la quantità di peso che viene applicata ad essa, fornendo una lettura accurata di quanto pesa l'utente.
Una cella di carico contiene in genere più di un estensimetro. Ciò consente alla forza di essere rilevata e convertita con precisione anche se l'applicazione della forza non è posizionata in modo coerente al centro di un particolare indicatore. In una cella di carico con estensimetri multipli, questi calibri sono normalmente disposti in una formazione di diamante nota come formazione di ponte di Wheatstone, che assomiglia a un quadrato bidimensionale che è stato inclinato di 45 gradi su un lato. Esistono quattro estensimetri in una configurazione Wheatstone Bridge, con uno degli estensimetri situato al centro di ciascun lato del quadrato.