Wagi elektroniczne są jednym z najlepszych wynalazków ludzkości. Doskonale ułatwiają życie i mogą przyjść z pomocą w różnych sytuacjach. Takie urządzenia stanowią dziś nieodłączny element życia codziennego i są szeroko stosowane w środowisku komercyjnym. Pomimo popularności tego rodzaju produktów, wciąż nie każdy rozumie, na jakiej zasadzie działają wagi elektroniczne. A przecież ważne jest, aby zrozumieć zasady ich działania dla właściwego ustawienia i sprawdzenia dokładności. Spróbujmy więc zrozumieć, jak zbudowane są wagi elektroniczne, przyglądając się szczegółom.

Co to są wagi elektroniczne, po co są potrzebne i jakie są ich rodzaje?

Wagi elektroniczne to urządzenia należące do kategorii sprzętu pomiarowego. Mogą być wykorzystywane w różnych celach, w tym do użytku domowego, handlowego oraz przemysłowego. Istnieje kilka kategorii takiego sprzętu, w tym:

  • Sklepowe – pomagają natychmiast ważyć towary i określać ich wartość w zależności od wagi. Takie wagi mogą współpracować z zewnętrznymi urządzeniami elektronicznymi.

  • Stołowe. Używane w domu, kawiarniach i restauracjach. Pomagają precyzyjnie odmierzyć produkty do przygotowania posiłków.

  • Platformowe – wyglądają jak duża platforma z czujnikami tensometrycznymi.

  • Paletowe – przeznaczone do ważenia palet z ładunkami. Oddzielną kategorię wag paletowych stanowią wózki do przewożenia palet ze wbudowanymi wagami.

  • Hakowe – używane są do montażu na dźwigach w celu ważenia transportowanych ładunków.

Jak działają wagi elektroniczne: czujniki i kontroler

Zasada działania mechanicznych wag jest stosunkowo prosta. Modele dźwigniowe opierają się na porównaniu wagi wzorcowej z wagą ważonego przedmiotu, natomiast sprężynowe analizują poziom kompresji sprężyny pod wpływem masy. Jak działają wagi elektroniczne? Nie mają ani odważników, ani sprężyn. Budowa wag elektronicznych jest bardziej skomplikowana. Znajdują się w nich czujniki, które przekształcają siłę (nacisk), jaki wywiera ważony przedmiot, na sygnał elektroniczny. Po przetworzeniu tego sygnału cyfrowa wartość masy jest wyświetlana na tablicy elektronicznej, gdzie użytkownik może ją odczytać. Do obsługi wagi służy klawiatura.

Z punktu widzenia użytkownika, działanie wag elektronicznych jest bardzo proste. Wystarczy je włączyć, umieścić przedmiot na platformie (lub zawiesić na haku) i odczytać dane, które pojawiają się na wyświetlaczu. Na czym jednak polega zasada działania wag elektronicznych? Takie urządzenia nie zmieniają masy przedmiotów bezpośrednio. Zarejestrowana zostaje siła, jaką przedmiot wywiera na platformę, a otrzymane informacje, które są w istocie równoważnikiem masy siły, są wyświetlane na tablicy za pomocą sygnałów elektrycznych.

Z czego składają się wagi elektroniczne? Ich głównym elementem jest czujnik. Producenci wykorzystują kilka rodzajów czujników, w tym:

  • Strunowy – w odpowiedzi na nacisk wywierany przez mierzoną masę w czujniku zaczyna drgać metalowa struna. Takie wagi nie są zbyt niezawodne, ponieważ przekształcenie drgań w sygnał elektroniczny jest skomplikowane, a struna może być narażona na wpływy zewnętrzne niezwiązane z wagą.

  • Kwarcowy (piezoelektryczny) – w takich wagach pod wpływem ciężaru zmienia się częstotliwość elementu kwarcowego w czujniku. Wady czujnika kwarcowego są podobne do tych, które występują w przypadku czujnika strunowego.

  • Tensometryczny – to najpewniejsza i jednocześnie najpopularniejsza opcja czujnika. Zasada jego działania polega na tym, że pod wpływem siły ładunku zmienia się opór elektryczny elementu czujnika. Główna zaleta czujnika tensometrycznego to dokładność – nie wpływają na niego czynniki zewnętrzne.

Wizualnie czujnik tensometryczny wygląda jak płytka z kilkoma przewodami od niej odchodzącymi. To mały element, którego znaczenia nie da się przecenić.

Jeśli chodzi o to, z czego składają się wagi elektroniczne, budowa obejmuje także płytkę kontrolera. To drugi istotny komponent, który odpowiada za wzmocnienie i przekształcenie sygnału analogowego pochodzącego z czujnika na formę cyfrową. Kontroler przetwarza dane, wykonując operacje obliczeniowe w celu dokładnego określenia wartości masy.

Jak działają wagi elektroniczne: proces krok po kroku

Proces przekształcenia masy w sygnał elektryczny przebiega etapami:

  • Użytkownik umieszcza ważony obiekt na platformie urządzenia, co powoduje obciążenie czujnika siłomierczego.

  • Czujnik reaguje na nacisk wywołany przez masę obiektu i generuje sygnał elektryczny proporcjonalny do wielkości masy.

  • Płytka kontrolera odbiera sygnał analogowy, wzmacnia go, zapewnia jego dokładność i odporność na zakłócenia zewnętrzne.

  • Wzmocniony sygnał jest przekształcany na formę cyfrową, odpowiednią do dalszego przetwarzania.

Następnie wewnątrz wagi odbywa się kilka operacji obliczeniowych:

  • Kontroler wykonuje obliczenia niezbędne do dokładnego określenia masy obiektu. Obejmuje to filtrowanie szumów, kompensację wpływu czynników zewnętrznych i kalibrację. Dzięki temu pomiary są niezwykle dokładne.

Otrzymane dane są wyświetlane na ekranie jako wartość cyfrowa, co pozwala użytkownikowi szybko uzyskać wynik ważenia.

W ten sposób zrozumieliśmy, jak zbudowane są wagi elektroniczne, jak działają i zapewniają wysoki poziom dokładności. Wszystkie procesy w nich zachodzą błyskawicznie, dzięki czemu nowoczesne wagi elektroniczne są dokładne i niezawodne.