O que é um transdutor de força?
Um transdutor de força converte forças medidas representando força, peso e pressão nos sinais de saída transmitidos. Esses sinais podem ser enviados para indicadores, controladores ou sistemas de aquisição de dados conectados aos computadores. A maioria dos transdutores de força possui saídas analógicas ou digitais eletrônicas, pneumáticas ou hidráulicas, dependendo das necessidades do aplicativo. Um transdutor de força pode ser tão pequeno quanto a cabeça de um alfinete, medindo um mero grama de força (1/88 de uma onça) ou tão grande quanto uma coluna de ponte, medindo centenas de toneladas (1 tonelada é igual a 2000 libras ou 909 kg).
Os transdutores de força antecipados foram hidráulicos. Cilindros, fole ou diafragmas convertiam forças em sinais de pressão que foram lidos em medidores indicadores. Uma vantagem do hidráulica é que os indicadores medidores em diferentes locais na mesma linha permitiram que várias pessoas obtenham e usassem as informações simultaneamente. Outra é que os hidráulicos são sistemas inerentemente selados, tornando -os geralmente acidentados, Reliable, e impermeável à água e outros contaminantes.
Posteriormente, os sistemas de transdutor de força com saídas pneumáticas entraram em uso, o que permitiu fácil integração nos sistemas de controle de processos pneumáticos usando a convenção universal de saída de 3 a 15 psi. Muitos usuários de sistemas hidráulicos simplesmente instalaram um transmissor de pressão pneumático na tubulação hidráulica do transdutor de força hidráulica já existente. Os transdutores de força pneumática também foram amplamente utilizados para controlar diretamente os freios de tensão enrolados em máquinas de rolamento na indústria de papel.
Os avanços na arte dos sensores de medidores de tensão desde a década de 1950 mudaram a maneira como as forças seriam medidas. O elemento de detecção foi baseado na relação entre resistência elétrica e alongamento, torção ou outra distorção física de um fio condutor de filamento, papel alumínio ou filme fino de sua posição de repouso normal. Quando esses condutores foram ligados a BEAMS, pinos, eixos ou placas, eles permitiram a implementação de sistemas de transdutores de força altamente precisos, repetíveis e robustos chamados células de carga. Eles seriam aplicados a todas as áreas da empresa humana da indústria e comércio a transporte, assistência médica, pesquisa científica e eletrônicos pessoais. Eles são usados em caixas de pesagem, escalas e para medições médicas, como pressão arterial.
Os sistemas de transdutores de força com base em sensores de manômetro ou células de carga são geralmente baratos de produzir. Eles incluem excitação de tensão para o sensor e o circuito da ponte de equilíbrio, uma seção de amplificador, escala e eletrônicos de condicionamento para a saída. As saídas analógicas podem variar de tensões de corrente direta (DC) que predominam aplicações científicas, médicas e de defesa, a resultados de corrente DC padrão de 4-20 miliampes para sistemas de controle industrial. Transdutores de força diretamente conectados a computadores e multiplexadores podem incorporar interfaces seriais RS-232, Universal SEConexões de barramento Rial (USB) e rodovias de dados industriais, como o Modbus®. Escalas alimentares nas cozinhas de dieta ou manômetros de pressão de pneus digitais nos anéis -chave incorporam transdutores de força em miniatura com exibições simples de cristal líquido (LCDs).