ما هو الفرق بين مستشعر الوزن وخلية الحمل؟

غالبًا ما يتم استخدام المصطلحين "مستشعر الوزن" و"خلية التحميل" بالتبادل، لكنهما ليسا نفس الشيء تمامًا. في حين أن كلاهما عنصران أساسيان في قياس القوة أو الوزن أو الحمل في تطبيقات مختلفة، إلا أنهما يخدمان أدوارًا مختلفة قليلاً في عملية القياس. يمكن أن يساعد فهم الفرق بين مستشعر الوزن وخلية التحميل في توضيح كيفية عمل كل منهما ومكان استخدامها.

 

خلية الحمل: جوهر قياس القوة

 

خلية الحمل خلية التحميل هي نوع من محولات الطاقة، مما يعني أنها تحول شكلاً من أشكال الطاقة إلى شكل آخر - في هذه الحالة، القوة الميكانيكية إلى إشارة كهربائية. تتكون خلية الحمل نفسها من هيكل معدني، وعادة ما تكون مجهزة بمقاييس الضغط التي تقيس التشوه (أو الإجهاد) الناجم عن القوة المطبقة. عندما يتم تطبيق الوزن أو القوة على خلية الحمل، فإنها تتشوه قليلاً، وتكتشف مقاييس الضغط هذا التشوه كتغير في المقاومة. يتم بعد ذلك تحويل هذا التغيير إلى إشارة كهربائية يمكن قياسها ومعايرتها لتحديد الوزن الدقيق أو القوة المطبقة.

 

تأتي خلايا الحمل في أنواع مختلفة، مثل الضغط أو الشد أو شعاع القص أو شعاع الانحناء، كل منها مصمم لتطبيقات ومتطلبات حمل محددة. خلية الحمل عبارة عن جهاز دقيق وحساس للغاية يشكل قلب أي نظام مصمم لقياس القوة أو الوزن أو الحمل.

 

مستشعر الوزن: نظام قياس كامل

 

من ناحية أخرى، يعد مستشعر الوزن وحدة أكثر شمولاً تتضمن خلية تحميل كأحد مكوناتها الرئيسية. بالإضافة إلى خلية الحمل، غالبًا ما يشتمل مستشعر الوزن على عناصر أخرى، مثل مضخم الإشارة والمعالج الدقيق وأحيانًا واجهة العرض. تعمل هذه المكونات الإضافية على تمكين مستشعر الوزن ليس فقط من اكتشاف القوة ولكن أيضًا من معالجة وعرض قراءات الوزن المقابلة.

 

بينما يمكن لخلية الحمل قياس القوة أو الحمل، عادةً ما يتم تصميم مستشعر الوزن لتوفير قياس وزن مباشر وجاهز للاستخدام. على سبيل المثال، في ميزان الوزن، تكتشف خلية الحمل القوة التي يطبقها الجسم الموضوع على الميزان، بينما يقوم مستشعر الوزن بمعالجة الإشارة، وحساب الوزن، ثم عرضه على الشاشة.

 

الاختلافات الرئيسية

 

الوظيفة: خلية الحمل عبارة عن مستشعر يقيس القوة أو الحمل. إنه يحول القوة الميكانيكية إلى إشارة كهربائية ولكنه يتطلب عادةً إلكترونيات إضافية لتحويل تلك الإشارة إلى وزن قابل للقراءة. من ناحية أخرى، فإن مستشعر الوزن هو نظام أكثر اكتمالًا لا يتضمن خلية الحمل فحسب، بل يشمل أيضًا الدوائر اللازمة لمعالجة الإشارة وإخراج وزن قابل للقراءة.

 

المكونات: خلية الحمل هي في الأساس مجرد مكون ميكانيكي واستشعاري، وغالبًا ما تتكون من مقاييس الضغط وجسم معدني يتشوه تحت الحمل. يشتمل مستشعر الوزن على خلية الحمل باعتبارها جوهره، ولكنه يتميز أيضًا بمكبرات الصوت ودوائر تكييف الإشارة وأحيانًا شاشات العرض الرقمية أو المخرجات.

 

التطبيقات: تُستخدم خلايا الحمل في المزيد من التطبيقات التقنية أو الصناعية حيث يلزم قياس القوة، كما هو الحال في المكابس الصناعية أو اختبار المواد أو موازين الرافعة. تُستخدم عادةً أجهزة استشعار الوزن، نظرًا لكونها أكثر سهولة في الاستخدام، في المنتجات الاستهلاكية مثل موازين الحمام، أو موازين المطبخ، أو آلات الوزن الصناعية حيث تكون قراءة الوزن النهائية مطلوبة مباشرةً.

 

الإخراج: تقوم خلية الحمل وحدها بإخراج إشارة كهربائية تتوافق مع القوة المطبقة، وغالبًا ما تتطلب معدات خارجية لمزيد من المعالجة. وعلى النقيض من ذلك، يقوم مستشعر الوزن بمعالجة هذه الإشارة داخليًا ويخرج الوزن بتنسيق سهل القراءة (عادةً بالكيلوجرام أو الجنيه أو الجرام).

 

باختصار، خلية الحمل هي مكون أساسي يقيس القوة أو الوزن من خلال التشوه والتغيرات في المقاومة، في حين أن مستشعر الوزن هو نظام أكثر اكتمالًا يتضمن خلية الحمل جنبًا إلى جنب مع إلكترونيات إضافية للتحويل والعرض الوزن المقاس. في حين أن خلايا الحمل هي التقنية الأساسية المستخدمة لقياس القوة، فإن مستشعرات الوزن توفر حلاً جاهزًا للاستخدام لقراءة الوزن، والذي يوجد غالبًا في التطبيقات الموجهة للمستهلك. يمكن أن يساعد فهم هذه الاختلافات في اختيار التكنولوجيا المناسبة لتطبيق معين، سواء كان ذلك لقياسات علمية دقيقة أو قياسات الوزن اليومية.