O que é uma célula de carga?

Apesar de estar presente em muitas indústrias e laboratórios, muitas pessoas ainda não sabem o que é uma célula de carga e como ela funciona.

Esse dispositivo é amplamente utilizado em diversos setores, como mercado, indústrias, fábricas e laboratórios, facilitando a medição de massa.

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Mas para que essas medidas sejam de forma correta é fundamental conhecer quais são os tipos e quais são mais indicadas para a aplicação desejada.

Continue lendo o post e descubra o que é uma célula de carga, como ela surgiu e quais são os tipos!

O que é uma célula de carga?

Uma célula de carga é um dispositivo que tem como função efetuar uma medição e transformá-la em uma saída de tensão ou corrente.

Para entender melhor o que é uma célula de carga, podemos utilizar um exemplo: a balança.

Ao colocarmos um objeto em cima de uma balança, ela sofrerá uma flexão que corresponderá a uma certa massa.

Dessa forma, a célula de carga é a responsável por transformar a flexão de um corpo em um sinal elétrico, no caso, a quantidade de massa medida.

Por serem utilizados em diversos ambientes, esses equipamentos podem ser fabricados em diferentes materiais para se adaptarem aos seus usos, conseguindo trabalhar em uma faixa de temperatura ampla e com umidade no ambiente.

Vale ressaltar que cada célula de carga tem suas próprias características, enquanto algumas oferecem um alto nível de precisão, outras são mais indicadas para massas maiores, como toneladas.

Como a célula de carga surgiu?

Já sabendo o que é uma célula de carga, é interessante compreender seu funcionamento e sua origem.

O físico Wheatstone, famoso por criar o estetoscópio e a cifra Playfair, conseguiu melhorar um circuito com a capacidade de medir resistências elétricas que tinha sido criado por Samuel Hunter Christie em 1833.

Esses circuitos, chamados de pontes de Wheatstone, foram amplamente utilizados para medir as alterações de resistência que ocorrem em sensores de deformação e tensão, havendo, portanto, uma ampla aplicação.

Dentro dela, a de medição de temperatura, pressão e massa.

Apesar de a primeira célula de carga ter sido desenvolvida em 1843, apenas após a eletrônica moderna, em 1940 que se tornou uma tecnologia viável de replicação.

Desde então, esse dispositivo se tornou comum em balanças e outros equipamentos de medição.

Quais são os principais tipos de célula de carga?

Separamos as células de carga de acordo com a forma que a detecção de peso é feita.

A célula de carga de compressão, por exemplo, é ideal para ambientes menores e oferece estabilidade a longo prazo.

Seu funcionamento é baseado na medição da força de empurrão ao longo do único eixo.

Já as de carga de tensão fazem sua medição através da força de tração e são amplamente utilizadas em indústrias pela sua alta durabilidade.

Chamamos de células de carga tipo S aquelas que têm seu formato similar com essa letra. Seu funcionamento, por sua vez, pode ser tanto sob tensão quanto compressão.

O tipo plataforma faz sua medição baseada na deformação do sensor, fornecendo medidas precisas independentemente da forma que o corpo esteja disponibilizado sob a base, por isso, elas são muito utilizadas por comércios e nas indústrias.

E para aplicações em silos foi criado a microcélula de carga, também chamada de strain gages.

Esse dispositivo é colocado nas hastes dos silos, medindo a variação de stress na estrutura e convertendo a saída de tensão na massa respectiva.

Agora que você já sabe o que é uma célula de carga, como ela funciona e quais são os principais tipos, entre em contato com a Kistler-Morse para adquirir a sua!

Microcélula de carga

O que é uma Microcélula de carga? Como funciona a medição de alta confiabilidade?

O que é uma Microcélula de carga? As microcélulas de carga da Kistler-Morse são utilizadas em milhares de silos em todo o mundo. Entenda nesse artigo o seu funcionamento, vantagens e como entrar em contato com o fabricante.

Parafusadas na estrutura do silo, as micro células de carga pesam por deformação estrutural, o que não contamina o produto além de não parar o processo.

O produto não requer qualquer alteração na estrutura do silo preservando a robustez e simplificando a instalação.

É certificado para uso em área classificada, atendendo plenamente as demandas de sistemas de pesagens níveis e controle de inventários para diversas aplicações.

Principais características técnicas:

– Aumenta a produtividade, já que não é necessário esvaziar o silo na instalação ou calibração.

– Ferramentas especiais não são necessárias para a instalação.

– É imune às características do material dentro do silo, como ângulo de repouso, umidade, compactação, vapores e pó.

– É a solução ideal de medição para silos com saia, com capacidade acima de 35.000kg (capacidades menores sujeito à avaliação técnica).

A Microcélula de carga é um produto inovador capaz de transformar seu silo em um sistema inteligente de pesagem.

Extremamente fácil para manutenção em silos já existentes, esses sensores são ideais para complexas aplicações para medição de peso e nível.

Microcélula de carga
Microcélula de carga

Como adquirir a Microcélula de Carga

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Encoder absoluto

O que é um Encoder Absoluto e como usar?

Encoder Absoluto é um tipo de dispositivo que tem como função dar feedback informando velocidade e posição através de um sinal de saída digital (word ou bit) em relação ao movimento.

O sinal de saída de um Encoder Absolutos informa words ou bits para cada posição, algo diferente do que acontece com os Encoders Incrementais, onde o sinal de saída é contínuo e de pulsos.

Quais são as vantagens de um Encoder Absoluto?

Os Encoders Absolutos possuem como sinal de saída uma word ou bit ao invés de trem de pulsos,  sendo assim, oferecem uma série de vantagens:

– Melhor performance no startup devido ao menor tempo de homing (ou posição inicial)

– Detecção de movimento precisa em vários eixos

– Resolução maior em relação aos Encoders Incrementais

– Vários protocolos de saída para melhor integração em redes industriais=

– Melhor recuperação em falhas de sistema ou de energia

Os Encoders Absolutos oferecem vantagens únicas em relação aos Encoders Incrementais. Eles têm um código único para cada posição, ou seja, duas posições nunca terão o mesmo código.

Medem a posição atual gerando um único código digital, e, portanto, não requerem um index ou ponto de referência. Isso permite que os Encoders Absolutos tem vantagem em aplicações que necessitam de retorno à posição inicial (home position), evitando erros em caso de perda de energia elétrica (alimentação).

O Encoder Absoluto também oferecem alta resolução comparados a Encoders Incrementais. Enquanto os Encoders Incrementais precisam adicionar mais incrementos em uma única trilha do disco, limitados ao tamanho físico e número de pulsos que pode ser codificados, os Encoder Absolutos adicionam trilhas novas para atingir altas resoluções e não produzem sinal de saída pulsada continuamente.

Entretanto, o Encoder Absolutos é limitado no número de vezes que são consultados em um período de tempo da comunicação (baud rate).

Quais são os tipos de Encoders Absolutos?

Os Encoders Absolutos podem ser categorizados baseado por seu tipo de tecnologia (óptico ou magnético) ou pela saída através de múltiplas voltas do eixo do motor (single-turn ou multi-turn).

Os Encoders Absolutos ópticos usam um disco codificado com markers e um LED que emite uma luz através dessas marcas. Como o disco gira com o eixo do motor, mudanças de posição podem ser detectadas. Para Encoder Absolutos magnéticos os markers ópticos são substituídos por pólos magnéticos e o LED é substituído por um sensor magnético.

Enquanto todos os Encoders Absolutos Rotativos informam o feedback baseado na rotação do eixo (posição do encoder em 360 graus ou single turn), aplicações diferem baseadas em saber quantas vezes o encoder fez uma volta completa ou múltiplas voltas. Encoders Absolutos multi-turn oferecem informação adicional do número de voltas.

Como os Encoders Absolutos funcionam?

Um Encoder Absoluto Rotativo determina a posição usando um ponto de referência.

O método é levemente diferente dependendo se o encoder é óptico ou magnético, mas o princípio é o mesmo.

Os Encoders Absolutos trabalham com sinal digital de saída (word ou bit) enquanto o eixo gira. Há dois discos, ambos com anéis concentricos com offset markers. Um disco é fixado no eixo central, o outro move livremente.

Como o disco gira, os markers ao longo do caminho dos Encoder Absolutos mudam de posição no disco fixo. Cada configuração no disco de um Encoder Absoluto Rotativo representa um único código binário.

O código binário determina a posição absoluta do objeto. Para Encoders Absolutos ópticos, os markers é uma abertura que deixa a luz passar. Para Encoders Absolutos magnéticos, os markers são sensores magnéticos que passam por um imã e detectam a posição dos pólos magnéticos.

Quais são as Alternativas para Encoders Absolutos Rotativos?

Se a simplicidade geral do sistema importa mais que o desempenho, existem alternativas para Encoders Absolutos, incluindo Encoders Incrementais e Resolvers.

Qual diferença entre Encoder Absoluto e Resolvers?

Os Resolvers são os precursores dos Encoders, baseado na tecnologia que remonta à Segunda Guerra Mundial. Uma corrente elétrica cria um campo magnético ao longo de um enrolamento central. São dois enrolamentos perpendiculares entre eles. Um enrolamento é fixo e o outro se move junto com o conjunto. As alterações de campo e local dos dois campos magnéticos permitem que o Resolver determine a posição do objeto.

A simplicidade do design do Resolver o deixa confiável em condições extremas, desde a exposição a baixas a altas temperaturas, além de interferências mecânicas de vibrações e choques. Entretanto, a origem e forma construtiva dos Resolvers vem da habilidade de trabalhar em aplicações complexas porque não pode produzir dados com boa exatidão.

Ao contrário dos Encoders Absolutos, os Resolvers emitem apenas sinais analógicos, os quais podem exigir eletrônicas específicas para se conectar.

Qual diferença entre um Encoder Absoluto e Encoders Incrementais?

Os Encoders Incrementais determinam a posição relativa, olhando somente a diferença entre as medições. O sistema do encoder envia pulsos por canais (chamados quadraturas) e o offset desses pulsos indicam o movimento.

Encoders Incrementais permitem excelente retorno de velocidade e distância, e, desde que poucos sensores são envolvidos, o sistema é simples é de baixo custo. Entretanto, Encoders Incrementais são susceptíveis a fatores ambientais e podem perder resolução em altas velocidades devido à limitação da frequência de saída.

Eles também são limitados por somente fornecer mudança de informação, então requerem um dispositivo de referência para calcular a posição.

Quando usar Encoders Absolutos?

O Encoder Absoluto Rotativo informa a si mesmo a informação de posição – não depende de eletrônicas separadas para informar o index para a posição do encoder. Encoders Absolutos permitem aplicações que contam com posicionamento não-linear sem componentes externos adicionais.

Na verdade, Encoder Absolutos permitem maior precisão de aplicações como:

– Determinar a orientação de múltiplos eixos para máquinas CNC usadas na manufatura
– Determinar automaticamente a altura da trava de camas usadas em hospitais
– Posicionar exatamente múltiplos estabilizadores para veículos grandes como guindastes ou elevadores aéreos
– Mover automaticamente portas ou compartimentos sem chave limitadora
– Movimento robótico contínuo mesmo após falha de fornecimento de energia elétrica
Especificamente quando comparados a Resolvers e Encoders Incrementais, a capacidade óbvia dos Encoder Absolutos é como o posicionamento com exatidão afeta a performance da aplicação.

Onde comprar Encoder Absolutos?

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Fonte Dynapar