ce qui devrait être considéré avant d'acheter un capteur de force

Lorsque votre application doit mesurer des charges, des forces ou des poids statiques ou quasi statiques, vous devez utiliser un capteur de force. Un capteur de force est un dispositif qui convertit la force appliquée en un signal électronique pouvant être utilisé pour calculer la magnitude de la force appliquée. Bien que son concept soit relativement simple, vous constaterez que de nombreuses complexités peuvent affecter les mesures lorsque vous implémentez réellement votre système de cellule de charge. Vous devez prendre en compte un certain nombre de facteurs avant de décider du capteur de charge à utiliser. Ceux-ci inclus:

1.Magnitude de la force / charge / poids mesurée

• Il est important de le savoir, car les cellules de pesée typiques offrent une protection contre les surcharges d’environ 1,5 fois la capacité de charge nominale. Si vous appliquez des charges, même temporairement, au-delà de cette charge maximale, vous pouvez endommager gravement votre capteur de force et vous devrez peut-être le recalibrer pour garantir des lectures précises.

• Si vous pensez qu'il pourrait y avoir une pointe occasionnelle dans les conditions de charge, soyez prudent en choisissant un capteur de force avec une capacité suffisante pour gérer la charge la plus élevée avec une marge d'au moins 50% pour éviter de dépasser la limite élastique du capteur de force.

2Précision nécessaire pour l'application

Les précisions des cellules de charge sont généralement évaluées en tant que pourcentage de la pleine échelle. Ainsi, une cellule de pesée avec une précision de 0,1% pour une cellule de pesée de 100 lb offrirait +/- 0,1 lb

• précision, mais pour une cellule de pesée de 1000 lb, elle offre une précision de +/- 1 lb. Vous devez donc choisir le capteur de capacité correspondant à votre application.

• Certaines applications de test et de mesure peuvent avoir besoin de la précision exprimée en pourcentage de lecture. Vous devrez peut-être choisir un capteur de pesée avec une précision suffisante pour répondre à ces applications.

• Vous devez également prendre en compte la précision du système complet - pas seulement le capteur de force. Selon la manière dont vous envisagez d’utiliser la cellule de pesée, la précision du système peut dépendre de celle-ci, de l’équipement de conditionnement du signal, de la résolution du numériseur, de la variation de l’alimentation fournie et d’autres facteurs environnementaux.

3Conditions de température de fonctionnement

• Bien que la plupart des capteurs de charge offrent un certain degré de compensation de température, vous devez prendre en compte les conditions de fonctionnement avant de choisir un capteur.

• Votre application est-elle bien contrôlée, à la température ambiante ou à l'extérieur, dans des environnements difficiles soumis à des variations d'humidité et de température? Si elle est en extérieur - vous devriez rechercher des cellules de charge IP68

• Même avec des cellules de charge compensées en température, il peut exister des conditions de température transitoires qui affectent les lectures de la cellule de charge. En règle générale, la compensation fonctionne mieux lorsqu'elle est utilisée dans des conditions de température constante

4Durée de mesure- Court terme vs long terme

• Pour bien choisir les capteurs de pesage, il est important de comprendre la stabilité d'un capteur de pesage dans des conditions de test à court terme et à long terme.

• La plupart des balances fonctionnent dans le scénario où quelqu'un

• la cellule de charge et prend ensuite une lecture. Les précisions sont généralement très élevées pour ces applications, en particulier dans des conditions de température ambiante

• Mais lorsque les températures changent ou lorsqu'une charge constante est appliquée sur une cellule de charge pendant une longue période, et il est impossible de tarer périodiquement la lecture, il pourrait y avoir une dérive ou un fluage dans la lecture de base. Si votre application ne tolère pas ce type de dérive, vous devez acheter un capteur de force offrant une bonne stabilité à long terme et un faible fluage.

• Les applications de contrôle de processus qui ne peuvent pas être périodiquement ennuyées et nécessitent toujours des résolutions très élevées et une précision avec la température sur de longues périodes de temps - font partie des applications les plus exigeantes pour équiper un capteur de force

5Taux de mise à jour des données

• À quelle vitesse avez-vous besoin de la lecture? 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz ou plus rapide?

• Il est important de le savoir car les cellules de pesée sont généralement "quasi statiques". dispositifs. C’est-à-dire qu’ils ne sont pas conçus pour mesurer les forces dynamiques agissant sur le capteur, mais simplement les charges statiques.

• Lorsque vous devez mesurer des forces à très haute fréquence pour étudier la dynamique d’un système, vous devez acheter un capteur de force avec celles-ci.les caractéristiques

• Le temps de réponse d'un capteur de force est généralement de l'ordre de 3 à 5 millisecondes - MAIS cela ne prend pas en compte la masse du corps attaché au capteur. En fonction de ce qui est attaché à la cellule de pesée - le temps de réponse pourrait être beaucoup plus lent que prévu

• De plus, le temps de réponse est généralement indiqué comme celui de la sortie analogique du capteur de force - et non comme celui du système numérisé complet. Vous devez tenir compte du débit de données du système d’acquisition de données, du PC ou de l’API utilisé, etc. pour obtenir des débits de données très élevés.

6Direction de chargement

• Les cellules de charge sont généralement conçues pour mesurer dans une direction - en tension ou en compression

• La raison en est que les systèmes d'étalonnage et les processus d'étalonnage sont conçus pour une seule direction.

• Si votre application nécessite que des forces soient mesurées dans les deux sens, c’est-à-dire des charges universelles, la précision du système peut être inférieure à ce qu’elle est dans une seule direction.

• Certains capteurs tels que les capteurs S-Beam conviennent mieux à de telles applications universelles. Si votre application permet la configuration mécanique spéciale du capteur S-Beam, vous devriez envisager d'utiliser ce type.

• Les fabricants de cellules de charge peuvent vous facturer des frais supplémentaires pour l'étalonnage des cellules de charge dans les deux sens.

7.Options de montage

• C'est peut-être l'un des aspects les plus souvent négligés des cellules de charge! Les concepteurs, les ingénieurs ou les utilisateurs choisissent souvent une cellule de charge et découvrent ensuite qu'ils doivent dépenser des centaines de dollars supplémentaires pour concevoir des montages ou d'autres accessoires afin de l'utiliser réellement dans la pratique!

• Portez une attention particulière aux options de montage offertes par les capteurs de charge situés en haut et en bas du capteur de force. Les trous filetés sont plus faciles à travailler et ont généralement un profil plus bas et sont moins coûteux à utiliser que si vous devez percer un trou et le visser à votre extrémité!

• Portez également une attention particulière aux conditions de chargement décentrées lors de la conception de votre application. Certains capteurs, tels que les crêpes, les boutons et d’autres capteurs circulaires sont plus précis lorsqu’ils sont utilisés axialement le long du centre des capteurs. Lorsque des conditions de charge décentrées existent, certaines cellules de charge, telles que les cellules de charge à point unique en porte-à-faux, offrent de meilleures performances que d'autres.

8Sortie requise (analogique ou numérique)

C'est l'un des facteurs les plus importants à prendre en compte lors du choix d'une cellule de charge, car le type de sortie souhaité pour votre application est l'un des facteurs les plus déterminants dans le coût final de votre solution.

• La sortie la plus courante des cellules de pesée conventionnelles est mV / V. Lorsque vous appliquez une tension continue de 10 V, vous obtenez environ 20 milliVolt pour des sorties à pleine échelle. Il s'agit d'un signal analogique de bas niveau qui ne peut pas être entré dans des DAQ ou des API à usage général et nécessite une amplification avant de pouvoir être utilisé dans ce mode. Recherchez des capteurs de charge avec des sorties amplifiées pour réduire les maux de tête associés à cette étape et les coûts supplémentaires engendrés.

• Si la distance entre la cellule de pesée et le DAQ / automate est grande, vous devrez peut-être utiliser le type de sortie analogique 4-20 mA.

• Mieux encore - si votre application fonctionne avec un PC ou un DAQ / API avec des entrées numériques, recherchez des capteurs de charge avec des sorties série / RS-232 / RS-485 / USB ou sans fil.

9Coût total de possession

• Le coût de la solution dépend de nombreux facteurs:

n Coût de la cellule de charge

n Coût du matériel de conditionnement du signal nécessaire

n Coût des numériseurs / systèmes de contrôle

n Coût de la programmation ou de l'application de l'étalonnage pour obtenir des lectures en lb / kg / n

n Coût du réétalonnage périodique

• Vous devez prendre en compte le coût total de la solution avant de décider du capteur à acheter.

•       En outre, il pourrait y avoir une variation significative de la performance d'unités à l'autre et précision - vous devez donc prendre en compte le coût de la calibration du système - si vous êtes un constructeur OEM qui conçoit un système destiné à un consommateur moyen

dix.Certifications nécessaires

• Si votre application doit être utilisée commercialement pour traiter des affaires en fonction du poids, vous devrez respecter certaines règles et réglementations.

• Par exemple, si vous vendez des grains de café conditionnés dans des sacs de 1 lb, vous devez utiliser des cellules de charge certifiées NTEP pour mesurer les sacs de café lors de l'emballage.

• En Europe et dans d’autres régions, cette certification est appelée "OIML".

• En général, les applications de recherche et développement, d’éducation et de test et mesure ne nécessitent pas de telles certifications NTEP / OIML, mais il est possible que certaines directives et recommandations de l’industrie soient respectées.