Gibt die Wägezelle ein Gleich- oder Wechselstromsignal aus?

Wägezellen geben normalerweise ein Gleichstromsignal (Gleichstrom) aus. Eine Wägezelle ist ein Wandler, der mechanische Kraft oder Belastung in ein elektrisches Signal umwandelt. Der gebräuchlichste Wägezellentyp ist die DMS-Wägezelle, bei der Dehnungsmessstreifen an einem flexiblen Element befestigt sind, das sich unter der aufgebrachten Last verformt. Die Dehnungsmessstreifen ändern ihren Widerstand proportional zur ausgeübten Kraft, und diese Widerstandsänderung wird in ein elektrisches Signal umgewandelt.

Wichtige Punkte zum Ausgangssignal einer Wägezelle:

  1. Wheatstone Bridge-Konfiguration:
    • Wägezellen verwenden üblicherweise eine Wheatstone-Brückenkonfiguration, die aus vier in einer Brückenschaltung angeordneten Dehnungsmessstreifen besteht. Die Dehnungsmessstreifen wirken als Widerstandselemente und ihr Widerstand ändert sich als Reaktion auf die durch die Last verursachte mechanische Verformung.
  2. Brückenunwucht:
    • Wenn sich die Belastung der Wägezelle ändert, entsteht ein Ungleichgewicht in der Wheatstone-Brücke. Die Widerstandsänderung der Dehnungsmessstreifen führt zu einer Ausgangsspannung, die direkt proportional zur ausgeübten Kraft oder Last ist.
  3. Ausgabeeigenschaften:
    • Der Ausgang einer Wägezelle ist typischerweise ein analoges Spannungssignal mit sehr niedrigem Pegel. Die Größe dieses Signals hängt von der Empfindlichkeit der Wägezelle und der angelegten Last ab. Die Ausgabe liegt normalerweise im Millivolt (mV)-Bereich.
  4. Verstärkung und Konditionierung:
    • Um das Wägezellensignal besser nutzbar zu machen, wird es häufig verstärkt und aufbereitet. Bei der Signalkonditionierung werden die Eigenschaften des Signals angepasst, beispielsweise Rauschen herausgefiltert und die Auflösung erhöht. Durch die Verstärkung wird die Signalstärke erhöht und die Verarbeitung erleichtert.
  5. DC-Signal:
    • Der Ausgang der Wägezelle ist von Natur aus ein Gleichstromsignal, da er eine Dauerspannung darstellt, die der angelegten Last entspricht. Dieses Gleichstromsignal kann zur Verwendung in verschiedenen Anwendungen weiterverarbeitet oder in ein digitales Signal umgewandelt werden, einschließlich industrieller Wägesysteme, Kraftmessung und Automatisierung.
  6. Datenerfassungssysteme:
    • Bei der Verbindung mit Steuerungssystemen oder Datenerfassungsgeräten kann das Wägezellensignal in ein digitales Format umgewandelt werden. Zu diesem Zweck werden üblicherweise Analog-Digital-Wandler (ADCs) verwendet.
  7. Kompatibilität mit Elektronik:
    • Der Gleichstromcharakter des Wägezellensignals macht es mit verschiedenen elektronischen Systemen kompatibel und eignet sich gut für die Integration in Steuerungssysteme und andere Instrumente.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Wägezellen ein Gleichstromsignal ausgeben, das die Größe der angelegten Last widerspiegelt. Dieses Gleichstromsignal ist für die genaue Messung von Kraft, Gewicht oder Druck in einer Vielzahl von Anwendungen in allen Branchen von grundlegender Bedeutung.

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