Comment le signal que délivre un capteur par division (μV/div) est-il calculé ?

Concernant le signal que délivrent un ou plusieurs capteurs d’un système de pesage pour un certain incrément de charge, la division d’affichage est généralement la suivante :

?u = (C * 1000 * U_exc * e) / (N * E_max)

Où ,
?u = Augmentation du signal en ?V/div (microvolts/division)
C = Sensibilité nominale des capteurs en mV/V
U_exc = Tension d’alimentation des capteurs en volts (V)
e = Taille de la division en kg
N = Nombre de capteurs de pesage
E_max = Capacité nominale des capteurs

Valeurs types :
?u = 0,8 a 5 ?V/div (microvolts/division)
C = 1 a 3 mV/V (millivolts par volt)
U_exc = 3 a 12 V (Volts)
e = 0,001 kg à 100 kg
N = 1 à 10
E_max = 1 kg à 400.000 kg

Exemple 1. Balance de portée maximale = 15 kg, division e = 0,005 kg (5 g)
N = 1 capteur où E_max = 20 kg, C= 2mV/V
Alimentation du capteur où U_exc = 10 Volts
?u = (2 * 1000 * 10 * 0,005) / (1 * 20 ) = 5 ?V/div

Exemple 2. Même exemple que dans l’exemple 1 mais l’alimentation du capteur où Uexc = 5 Volts
?u = (2 * 1000 * 5 * 0,005) / (1 * 20 ) = 2,5 ?V/div

Exemple 3. Balance de portée maximale = 600 kg, division e = 0,200 kg
N = 4 capteurs où E_max = 500 kg, C= 2mV/V
Alimentation du capteur où U_exc = 5 Volts
?u = (2 * 1000 * 5 * 0,2) / (4 * 500 ) = 1 ?V/div

Exemple 4. Balance de portée maximale = 1 500 kg, division e = 0,5 kg
N = 4 capteurs où E_max = 750 kg, C= 2mV/V
Alimentation du capteur où Uexc = 6 Volts
?u = (2 * 1000 * 6 * 0,5) / (4 * 750 ) = 2 ?V/div

Exemple 5. Même balance que dans l’exemple 4 avec des capteurs légèrement plus grands
N = 4 capteurs où Emax= 1000 kg, C= 2mV/V
Alimentation du capteur où Uexc = 6 Volts
?u = (2 * 1000 * 6 * 0,5) / (4 * 1000) = 1,5 ?V/div

Exemple 6. Balance pour camions de portée maximale = 60 000 kg, division e = 20 kg
N = 6 capteurs où Emax = 20.000 kg, C= 2mV/V
Alimentation du capteur où Uexc = 10 Volts
?u = (2 * 1000 * 10 * 20) / (6 * 20.000) = 3,3 ?V/div

Exemple 7. Balance pour camions de portée maximale = 60 000 kg, division e = 20 kg
N = 8 capteurs où Emax = 30.000 kg, C= 2mV/V
Alimentation du capteur où Uexc = 6 Volts
?u = (2 * 1000 * 6 * 20) / (8 * 30.000) = 1 ?V/div

Recommandation : comme illustré aux exemples précédents, les valeurs de signal que délivrent les capteurs pour chaque division d’affichage sont très petites, entre 1 et 2 µV/div. Il est donc nécessaire d’utiliser des instruments électroniques hautement sensibles et spécifiques aux capteurs. Ceux-ci doivent avoir des alimentations parfaitement stables, des amplificateurs différentiels stables, des convertisseurs analogique-numérique haute résolution de 16 à 24 bits, ainsi que des filtres et des protections adéquats.

Le blindage des conduits des câbles de capteurs et la mise à la terre de l’ensemble du système aideront à protéger ces signaux faibles dans les environnements perturbateurs, par exemple de type industriel.