Como funciona a balança multicabeças? (princípio)

Autor: Smartweigh– Balança Multicabeças

Uma balança multicabeças é uma máquina que transforma energia cinética de uma forma para outra. Especificamente, uma balança multicabeças é um sensor de força que converte energia mecânica (como força de sustentação, contração, pressão de trabalho ou torque) em sinais eletrônicos que podem ser medidos com precisão. A intensidade da compressão do sinal de dados varia de acordo com a intensidade da compressão da força de liberação.

Existem três tipos básicos de balanças multicabeçais com base no sinal de dados de saída: hidráulicas, pneumáticas e com extensômetro de resistência. O tipo mais comum de balança utilizada na produção industrial é a balança multicabeçais com extensômetro de resistência integrado. A balança multicabeçais com extensômetro de resistência consiste em um corpo sólido de metal (ou "componente elástico amarelo") que fixa o extensômetro de resistência.

A carcaça é geralmente feita de alumínio, aço carbono ou chapa de aço inoxidável, o que a torna muito resistente e, ao mesmo tempo, muito dúctil. O comportamento da balança multicabeças é de leve deformação quando a balança é aplicada, mas retorna à sua forma original, a menos que haja uma carga. Para melhor se adaptar à mudança de forma do corpo, o extensômetro de resistência também altera sua aparência.

Isso, por sua vez, causa a transição de resistência do extensômetro, que pode então ser medida com precisão como a transição de tensão de operação. Como essas transições na saída estão diretamente relacionadas ao peso líquido liberado, o peso líquido do item pode ser determinado a partir da transição de tensão de operação. Como funciona uma balança multicabeças? Para responder à pergunta "Como funciona uma balança multicabeças?", você precisa primeiro entender "Como funciona um extensômetro?". Um extensômetro é um dispositivo que mede com precisão a transição de um resistor quando uma força é liberada.

Um extensômetro de resistência típico consiste em uma malha de fios muito finos ou folha metálica, disposta em um padrão de grade, fazendo com que o resistor se deforme quando a força de deformação é liberada ao longo de um eixo. Existem vários tipos de extensômetros de resistência disponíveis: Extensômetro de resistência linear: O fio de alimentação conectado à parte traseira do extensômetro é paralelo à borda do mesmo. Este tipo de extensômetro é usado para medir com precisão a deformação radial e a deformação por flexão.

Sensores de resistência de corte: Os cabos de alimentação conectados à parte traseira dos sensores de resistência de corte são dispostos em ambos os lados da estrutura de pressão de trabalho, em uma orientação de 45°. Isso permite medir com precisão a deformação de corte. Geralmente, são utilizados vários sensores de resistência de corte em conjunto para melhorar a precisão.

Um extensômetro de resistência para amplificador de potência digital é chamado de ponte de um quarto, dois extensômetros de resistência para amplificador de potência digital são chamados de meia ponte e quatro extensômetros de resistência para amplificador de potência digital são chamados de ponte completa. As transições do resistor do extensômetro não são as mesmas que aplicar uma força de sustentação sobre uma bateria recarregável. A distância de tensão faz com que o extensômetro de resistência se deforme e se alongue, levantando o resistor.

A força de aperto reduz a espessura do extensômetro de resistência e, consequentemente, sua resistência. O extensômetro de resistência é fixado na parte traseira fina (suporte fixo), que por sua vez é fixada ao módulo de pesagem, permitindo que o extensômetro de resistência sinta a força de deformação da balança multicabeças. A transição resistiva medida com precisão por um único extensômetro de resistência é muito pequena, em torno de 0,12°.

A sensibilidade do módulo de carga aumenta com o número de extensômetros liberados. Uma boa maneira de transformar essa pequena variação em algo mais viável é interconectá-los como balanças rodoviárias inteligentes. Tipos de extensômetros de resistência: Os extensômetros de resistência são dispostos em diferentes orientações, e a diferença reside no tipo de força que é medida com precisão.

A deformação por flexão, a deformação por cisalhamento, a deformação radial, o torque e a pressão de trabalho são medidos com precisão usando um arranjo racional especial de extensômetros de resistência. O circuito da balança de pesagem inteligente é equipado com quatro resistores de equalização e utiliza a tensão de excitação operacional conhecida, conforme mostrado abaixo: 5 é a tensão operacional estável conhecida e VO é medida com precisão. Se todos os resistores estiverem balanceados, significa que R1/R2R3/R4 e, portanto, VO é zero.

Se houver uma mudança em um dos valores de resistência, haverá uma mudança correspondente em VO, que pode ser medida e expressa com precisão usando a lei de Ohm. A lei de Ohm enfatiza que a quantidade de corrente (I, em amperes) que passa por um condutor elétrico entre dois pontos é diretamente proporcional à tensão (V) entre esses dois pontos. O resistor (R, medido com precisão em ohms) é introduzido como uma variável nesse contexto e não tem relação direta com a corrente elétrica.

A lei de Ohm é expressa pela fórmula I=V/R. Quando aplicada às 4 tiras de papel do circuito de alimentação da balança de ponte inteligente, as equações resultantes são: Na balança multicabeças, essa resistência é substituída por um extensômetro, que substitui a força de suporte e permite a medição precisa da contração. Quando a força é liberada na bateria recarregável em peso, os resistores em cada extensômetro se alteram e a tensão (VO) é medida com precisão.

A partir das informações dos dados resultantes, o VO pode ser facilmente especificado usando o sistema de equações acima.

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