Une cellule de charge est un type de transducteur qui convertit la force en énergie électrique. Cette transformation se produit en deux étapes ; la force est d’abord détectée par une jauge de contrainte puis est convertie en un signal électrique par l’altération de la résistance électrique d’un fil connecté. Les cellules de pesée sont généralement utilisées dans un certain nombre de scénarios courants, notamment le pesage électronique de camions et de wagons, et même dans les plus petites balances électroniques domestiques.
Lorsqu’une force est appliquée à une cellule de charge, elle déforme la ou les jauges de contrainte installées à l’intérieur de la cellule. Une jauge de contrainte est un appareil qui change de forme en fonction de la force appliquée. Au fur et à mesure que la force est appliquée à la jauge de contrainte, elle se déforme de plus en plus. Par sa déformation, il modifie la quantité d’électricité qui circule dans la ligne attachée ; cela entraîne la production d’un niveau accru de courant électrique, générant de l’électricité à partir de la force mécanique initiale appliquée à la cellule de charge.
Une balance électronique peut fournir un bon exemple du fonctionnement d’une cellule de charge. Lorsqu’un individu monte sur la balance, son poids corporel perturbe les jauges de contrainte montées dans la balance. Ceci, à son tour, perturbe les signaux électriques circulant à travers la balance. En mesurant la perturbation – le changement par rapport à la valeur de base – la balance est capable de déterminer le poids qui lui est appliqué, fournissant une lecture précise du poids de l’utilisateur.
Une cellule de charge contient généralement plus d’une jauge de contrainte. Cela permet à la force d’être détectée et convertie avec précision même si l’application de la force n’est pas toujours située au centre d’une jauge particulière. Dans une cellule de charge avec plusieurs jauges de contrainte, ces jauges sont normalement disposées dans une formation en diamant connue sous le nom de formation de pont de Wheatstone, qui ressemble à un carré bidimensionnel qui a été incliné de 45 degrés d’un côté. Il y a quatre jauges de contrainte dans une configuration de pont de Wheatstone, l’une des jauges étant située au centre de chaque côté du carré.