Anglais
Chinois
Espagnol
Russe
Portugais
Allemand
Indonésien
Thaï
Vietnamien
Arabe
Italien
Turc
Polonais
Japonais
Un capteur de force à pont de Wheatstone produit un signal différentiel en millivolts, et non une sortie 4-20 mA ou RS485 directement exploitable. L'excitation alimente le pont, et la déformation modifie l'équilibre de ses branches résistives. Pour choisir un instrument ou rechercher l'origine d'une mesure incorrecte, commencez par la sensibilité réelle, l'excitation et le décalage du zéro. Supposer que chaque capteur produit 20 mV peut conduire à une plage d'entrée inadaptée, à une résolution mal exploitée ou à une saturation lors de l'inversion de la force.
Calculer le signal du capteur de force à pont de Wheatstone
La variation nominale du signal à la charge nominale est égale à la sensibilité en mV/V multipliée par l’excitation en volts. Pour une approximation linéaire à des charges inférieures à la charge nominale, multipliez encore par la fraction de charge appliquée. Ajoutez le décalage réel du zéro pour vérifier si la sortie totale reste dans la plage d’entrée de l’instrument. Utilisez l’excitation au capteur, pas seulement la valeur choisie dans le menu de l’instrument.
| Exemple avec excitation 5 V | Changement nominal à pleine échelle calculé |
|---|---|
| MV-LC0190, 1 kg | 0.5 mV/V x 5 V = 2.5 mV. L'option à faible force nécessite une entrée capable de résoudre la fraction utile de ce signal. |
| MV-LC0190, 5-50 kg | 1.0 mV/V x 5 V = 5 mV. Il s'agit d'un cas de gain et d'étalonnage différent de l'option 1 kg. |
| Version MV-LC0149, 2 mV/V | 2 mV/V x 5 V = 10 mV. Confirmez la sortie commandée plutôt que d'utiliser la famille de modèles seule. |
| Version MV-LC0149, 3 mV/V | 3 mV/V x 5 V = 15 mV. Un paramètre d’entrée 10 mV inchangé ne couvrirait pas le signal nominal à pleine échelle. |
Ces calculs utilisent la sensibilité nominale ; ce ne sont pas des données d'étalonnage et ils excluent la tolérance de sensibilité, la précharge après installation et l'équilibrage du zéro. Par exemple, la référence MV-LC0190 1 kg est de 0.5 +/-0.1 mV/V : sa seule tolérance de sensibilité donne donc une variation à pleine échelle calculée de 2-3 mV sous 5 V. Prévoyez une marge d'entrée appropriée et étalonnez le capteur livré plutôt que de considérer 2.5 mV comme une valeur exacte.
La plus petite force à mesurer mérite un calcul distinct. Sur un capteur nominal de 5 kg et 1 mV/V excité sous 5 V, un incrément de 10 g correspond à une variation du signal de 0.01 mV, soit 10 microvolts. Ce calcul ne garantit pas une résolution exploitable de 10 g : bruit de l'amplificateur, effets mécaniques, température et méthode d'essai peuvent masquer cet incrément.
Vérifiez la plage négative avant un test réversible
La limite positive d'une entrée n'est qu'une partie de la vérification. Le METRAVON MV-WI0009 spécifie une excitation de 5 V et une plage d'entrée de -3 à 30 mV. Un capteur produisant environ -10 à +10 mV pendant le cycle de traction/compression requis n'est pas nécessairement compatible avec cette plage simplement parce que +10 mV est inférieur à +30 mV.
Définissez la polarité, la précharge et les valeurs extrêmes attendues avant de choisir l'électronique. Remettre l'affichage à zéro ne déplace pas nécessairement les limites de saturation de l'entrée analogique. Pour un essai avec inversion de force, faites confirmer la plage d'entrée bipolaire complète et la méthode d'étalonnage. Consultez le guide de sélection d'amplificateur lorsque le bruit, les pics transitoires ou la vitesse d'échantillonnage affectent le résultat.
Identifiez les conducteurs par fonction et non par couleur
Un pont à quatre fils comporte normalement deux conducteurs d'excitation et deux de signal. Le montage à six fils ajoute des fils de mesure de l'excitation pour qu'un instrument compatible puisse surveiller la tension à leur point de connexion. Ces fils ne sont pas des voies de force supplémentaires. Le blindage constitue une connexion distincte et ne compte pas parmi les paires de mesure.
Le schéma de référence MV-LC0149 affecte rouge/noir à l'excitation, vert/blanc au signal et jaune au blindage. Le câblage documenté MV-LC0099 utilise rouge/bleu pour l'excitation et blanc/jaune pour le signal. Dans un schéma, le jaune est le blindage ; dans l'autre, un conducteur de signal. Même des couleurs familières doivent donc être vérifiées sur la documentation du modèle exact.
Pour raccorder un capteur quatre fils à une entrée six fils, suivez le manuel de l'instrument concernant les fils de mesure de l'excitation. Les raccorder dans une boîte de jonction surveille l'excitation à cet endroit, pas au-delà, au niveau de chaque pont. Cela ne compense pas toutes les chutes de tension et ne répare pas une borne desserrée en aval. Consignez ces points de raccordement sur le plan de câblage.
La résistance est une mesure diagnostique, pas une lecture de poids
Après coupure de l'alimentation et déconnexion sûre du capteur de l'électronique, mesurez la résistance aux bornes de chacune des paires identifiées, excitation et signal, puis comparez-la à la spécification exacte. MV-LC0149 indique 385 +/-10 ohm en entrée et 351 +/-2 ohm en sortie ; MV-LC0190 indique 350 +/-5 ohm pour les deux. Une valeur différente n'est pas automatiquement un défaut lorsque les modèles diffèrent.
Des capteurs en parallèle réduisent la résistance de charge de l'alimentation d'excitation. À titre d'exemple, quatre entrées identiques de 385 ohm en parallèle présentent 96.25 ohm ; sous 5 V, elles consomment environ 52 mA, hors effets du câble. Pour une installation réelle, utilisez la résistance minimale spécifiée et la limite de courant d'excitation de l'instrument. Ne remplacez pas cette résistance par la résistance de sortie dans le calcul du courant d'excitation.
Un résultat de résistance normal n’établit pas l’état d’isolation, la précision de l’étalonnage ou l’absence de dommages mécaniques. N'appliquez pas de testeur d'isolation via un amplificateur connecté. Toute tension et toute procédure de test d'isolation doivent être approuvées pour le capteur et les composants déconnectés ; les conséquences de l'utilisation d'un testeur inadapté peuvent être plus graves que le défaut d'origine.
Questions au niveau des bornes de l'instrument
Q1. Puis-je connecter le pont directement à une entrée analogique PLC ?
Uniquement si cette entrée est conçue pour le pont et fournit ou accepte l'excitation et la mesure en millivolts requises. Un canal 4-20 mA conventionnel n'est pas une telle entrée. Sinon, utilisez un conditionnement de signal approprié et sélectionnez séparément la sortie orientée vers le contrôleur. Le guide de raccordement d'un capteur de pesage au PLC couvre ces choix de connexion.
Q2. Pourquoi l’affichage cesse-t-il d’augmenter alors que la force augmente ?
Recherchez une saturation d'entrée, un dépassement de la plage configurée ou une butée mécanique qui reprend la force supplémentaire. Comparez signal brut, excitation et valeur affichée selon une procédure d'essai approuvée. Ne continuez pas à charger pour trouver la limite. Une indication écrêtée ne prouve pas que le capteur reste sous sa charge nominale.
Q3. Un simulateur de pont est-il suffisant pour valider la balance ?
Il peut aider à vérifier l'instrument et, selon son point de raccordement, une partie du câblage. Il n'applique aucune force au capteur et ne sollicite pas le montage. La réception finale exige toujours un essai en charge adapté du système installé. Conservez les résultats du simulateur séparément du dossier d'étalonnage mécanique.
Q4. Dois-je augmenter l'excitation pour obtenir un signal plus élevé ?
Uniquement dans les limites spécifiées pour le capteur et l'instrument, après recalcul des limites d'entrée et du courant d'excitation. Pour un capteur nominal de 3 mV/V, passer de 5 V à 10 V double la variation à pleine échelle calculée, de 15 à 30 mV. Une limite d'entrée de 30 mV ne laisserait alors aucune marge pour un décalage positif du zéro ou la tolérance de sensibilité. Un signal plus élevé est inutile si l'entrée sature.
Résumé
Utilisez mV/V pour calculer le signal attendu, vérifiez les deux limites de l'entrée et identifiez chaque conducteur par sa fonction. Lors d'une demande d'assistance technique METRAVON, indiquez la version exacte du capteur, l'excitation, un croquis de câblage et les valeurs d'entrée et de sortie mesurées. Ces éléments aident à distinguer un instrument incompatible d'un câble endommagé ou d'un problème mécanique.
