Yük hücresi

Yük hücresi, bir kuvveti  elektrik sinyali hâline dönüştürmek için kullanılan dönüştürücüdür.  Bu dönüşüm dolaylı ve iki aşamada olur. Mekanik bir düzenleme ile, algılanan kuvvet bir gerinim ölçerin şeklini değiştirir. Gerinim ölçer şekil değişikliğini (gerinim) bir elektrik sinyali olarak ölçer. Çünkü gerinim, telin etkin elektriksel direncini değiştirir. Bir yük hücresi genellikle bir Wheatstone köprüsü şeklinde düzenlenmiş dört gerinim ölçerden oluşur. Tek gerinim ölçerli (çeyrek köprü) ya da iki gerinim ölçerli (yarım köprü) yük hücreleri de vardır. Elektriksel sinyal çıkışı genellikle birkaç milivolt düzeyinde olup kullanılmadan önce bir amplifikatör ile yükseltilmeleri gerekir. Dönüştürücü çıkışı, dönüştürücüye uygulanan kuvveti hesaplamak için bir algoritma ile ilişkilendirilir.

Gerinim ölçer yük hücreleri çok yaygın olmasına rağmen, yük hücrelerinin başka tipleri de vardır. Endüstriyel uygulamalarda, en yaygın kullanılan ikinci yük hücreleri hidrolik (ya da hidrostatik) yük hücreleri olup, bunlar gerinim ölçer yük hücre aletlerinde olan bazı sorunları ortadan kaldırmak için kullanılmaktadır. Örnek olarak, hidrolik bir yük hücresi, geçici gerilimlerden (yıldırım) etkilenmediği için bina dışı ortamlarda diğerlerinden daha uygun bir alet olabilir.

Diğer yük hücreleri şunlardır: piezoelektrik yük hücreleri (dinamik kuvvet ölçümleri için kullanışlı) ve titreşimli tel yük hücreleri, düşük drift nedeniyle jeomekanik uygulamalarda işe yarar. Kapasitif yük hücreleri ise bir kondansatörün iki levhasının yükten dolayı sıkışmasından dolayı kondansatörün kapasite değişikliklerini esas alarak çalışır

Her yük hücresi ani yük değişikliklerine maruz kaldığında bir uyarı işareti verir. Bu durum yük hücrelerinin yay benzeri davranmasından ötürüdür. Yükleri ölçmek için, şekil değiştirmek zorundadırlar. Bu itibarla, ölçülebilir sertlikteki bir yük hücresinin doğal frekansında titreşimler çıkaran yay benzeri bir davranışı olmalıdır. Yük hücreleri ağırlıklarına göre altıya ayrılmaktadır.

1. Eğilme tipi yük hücresi 
Ağırlık kapasitesi genellikle 20 kg - 200 kg aralığındadır. Platform kanatları ve bant kanatlarında sıklıkla kullanılmaktadır. Kesme kuvveti prensibi ile geliştirilmiştir.

2. Kesme tipi yük hücresi 
Ağırlık kapasitesi yaklaşık olarak 200 kg - 5 ton aralığındadır. Mekanik elektronik dönüşümlerde sıkça kullanılmaktadır. Yüksek hassasiyetli yerler için geliştirilmiştir.

3. S tipi yük hücresi 
ST, 50Kg dan 7500Kg a kadar çeşitli kapasitelerde üretilen yüksek hassasiyetle çalışan S tipi yük hücresidir. Nikel kaplanmış alaşımlı veya paslanmaz çelik gövdesi ve hermetik sızdırmazlık ile zorlu endüstriyel uygulamalarda güvenilir hassasiyet sağlar. ST Çekme ve basma prensibi ile çalışır.

4. Platform tipi yük hücresi 
Ağırlık kapasitesi 1 kg - 600 kg aralığındadır. Düşük kapasiteli ve tek yük hücreli platform kanatlarında sıkça kullanılmaktadır.

5. Basma tipi yük hücresi 
Ağırlık kapasitesi 500 kg - 20 ton aralığındadır. Tank ve vagon işlemlerinde sıklıkla kullanılmaktadır. Yüksek hassasiyetli yerler için sıkça kullanılmaktadır.

6. Halat gerilim sensörü yük hücresi 
HLT, vinç aşırı yük sistemlerinde kullanılmak üzere halatlı tüm vinçlere uygulanabilen yük hücresidir. Vincinizin aşırı yük kaldırmasını engelleyerek güvenli çalışma ortamı oluşturur. HLT

7. Kobastar körüklü tipi yük hücresi 

20 Kg’dan 1000 Kg’a kadar çeşitli kapasitelerde üretilen yüksek hassasiyetle çalışan körüklü tip yük hücresidir. Tartım,Otomasyon ve Kuvvet test uygulamalarında kullanılmaktadır.

Kaynakça 

Sensörler