Czym jest ogniwo obciążeniowe sześcioprzewodowe?

Ogniwo obciążeniowe (ang. load cell) to przetwornik zamieniający siłę mechaniczną na sygnał elektryczny, najczęściej wyrażany w milivoltach (mV) na wolt (V) napięcia zasilania. Działa na zasadzie wzmacniacza pomiarowego i najpopularniej wykorzystuje tensometry, które mierzą zmianę rezystancji przewodnika pod wpływem odkształcenia.

Historia i zastosowania

W 1843 roku brytyjski fizyk Sir Charles Wheatstone opracował mostek Wheatstone’a, umożliwiający pomiar rezystancji. Z czasem technologia ta przekształciła się w dzisiejsze tensometryczne ogniwa obciążeniowe. Równolegle rozwijano ogniwa hydrauliczne, przydatne w warunkach zewnętrznych narażonych na wyładowania atmosferyczne. Dziś tensometry dominują w przemyśle ze względu na wyjątkową precyzję. Ogniwa obciążeniowe znajdują zastosowanie m.in. w pomiarach siły, przenośnych wagach, wagach platformowych, wagach elektronicznych mostów wagowych, wyznaczaniu środka ciężkości, monitoringu stanu konstrukcji, sterowaniu zwrotnym oraz pomiarach udaru.

Różnice między ogniwami cztero‑ i sześcioprzewodowymi

Ogniwa, które nie są samodzielnymi układami, potrzebują odpowiednich kabli – czterech lub sześciu przewodów. Oba typy posiadają linie zasilania (+/–) oraz sygnałowe (+/–). W sześcioprzewodowych dodatkowo znajdują się linie pomiarowe (+ i –), zwane liniami „sense”, które podłączane są do terminali pomiarowych wskaźnika. Dzięki temu wskaźnik może odebrać rzeczywiste napięcie ogniwa i skorygować wzmocnienie, kompensując zmiany rezystancji spowodowane temperaturą. Czteroprzewodowe ogniwa nie mają takiej kompensacji i muszą pracować w określonym zakresie temperatur.

Modyfikacja kabli ogniw

Zaletą sześcioprzewodowych układów jest możliwość przycinania lub wydłużania kabli do dowolnej długości – choć należy to robić oszczędnie, aby nie wpłynąć negatywnie na jakość pomiaru. Natomiast kable czteroprzewodowe są fabrycznie skalibrowane do konkretnych warunków i ich przycinanie jest niedozwolone.