Célula de Carga

CÉLULA DE CARGA
Felipe Pinheiro Lima

Introdução
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As células de cargas podem ser usadas como transdutores de força,podendo ser aplicadas em diversas situações.

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A célula de carga elementar é formada por extensômetros elétricos de resistência ou strain gages, gages que quando esticados sofrem uma variação na resistência proporcional a força aplicada.

Princípio de funcionamento
O princípio de funcionamento é baseado na variação ôhmica sofrida em um sensor denominado extensômetro elétrico de resistência ou strain gages, quando este é submetido a deformações.Os strain gages são ligados entre si através de uma Ponte de
Wheatstone equilibrada, o que amplifica os sinais obtidos nas medições, permitindo uma variação ôhmica mais exata. A partir daí é possível avaliar as tensões e forças que a mesma está submetida.

STRAIN GAGES
È um resistor composto por um fina camada de material condutor, depositado sobre um composto isolante que é colado sobre a estrutura em teste.
Pequenas variações de dimensões da estruturas são transmitidas mecanicamente ao strain gage, que transforma essas variações em variações equivalentes de sua resistência elétrica.

STRAIN GAGES
Principais características:
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Grande precisão (1%)
Boa linearidade
Fácil intalação
Ampla faixa de temperatura
Pequeno, leve e barato
Excelente resposta estática e dinâmica

Ponte de Wheatstone
OBJETIVO
Amplificar os sinais obtidos na medições, permitindo uma avaliação mais exata da variação ohmica dos extensômetros. Ponte de Wheatstone
Consiste na ligação de 4 resistores, nesse caso strain gages.
Aplicando a lei de ohm temos: dV = V [R4(R3+R4) – R1/(R1+R2)]
Onde
R1,R2,R3,R4 – Resistências dos strain gages;
V – Voltagem de alimentação entre os pontos 1 e 2; dV – Leitura de voltagem entre os pontos 3 e 4.

Ponte de Wheatstone

Ponte de Wheatstone
Temos R4R2 = R1R3, e dV=0, logo a ponte de
Wheatstone está equilibrada.