מה חשוב לדעת על האופן בו עובדים מאזני שקילה?

צילום: freepik

מה חשוב לדעת על האופן בו עובדים מאזני שקילה?

רוב האנשים משתמשים במאזני שקילה למטרות שונות כדי לשקול חפצים, אנשים, בעלי חיים או תכולה של מכולות; ובכל זאת, מכשירים אלה עובדים באופנים רבים ושונים.

במאמר זה נסקור את ההסברים הבסיסיים על המנגנונים השונים הנפוצים ביותר שמאפשרים תפקוד של מאזני שקילה, בהקשר של איזונים במיוחד בסביבות תעשייתיות.

מה ההבדל בין מאזני שקילה למשטחי שקילה?

במילים פשוטות, מאזני שקילה מודדים מסה, ואילו משטחי שקילה מודדים משקל. איזון קובע מסה על ידי איזון מסה שאינה ידועה מול מסה ידועה. במכשירי שקילה מודרניים, מאזני שקילה משמשים בדרך כלל במנגנון השבת כוח שיוצר כוח לאיזון הכוח שמופעל על ידי המסה הלא ידועה.

משטחי שקילה מציגים משקל באמצעות מדידת סטיה; הקפיצים מעוותים על ידי העומס, והכוח הדרוש לעיוות הקפיצים נמדד והופך למשקל.

איך עובדים מאזני שקילה מכניים?

ווי תליה או קפיצים פועלים בהתאם לעיקרון שמבוסס על חוק הוק, שקובע ש"הכוח המופעל על קפיץ הוא ביחס ישר למרחק שהוא נע כתוצאה מהכוח". לכן אולי שמתם לב לכמה מאזני שקילה שמציגים את התוצאות בניוטון.

מאזניים אלו משתלמים ונוחים לשימוש, אבל אם, למשל, הקפיץ מאבד גמישות, הוא ישפיע על התוצאות.

צילום: freepik

איך עובדים מאזני שקילה דיגיטליים?

ברוב המקרים, מאזני שקילה דיגיטליים נחשבים למאזניים סטנדרטיים המשמשים במטבחים או חדרי אמבטיה.

מאזניים אלו משמשים לעתים קרובות באופן אישי בבית לצורך שקלול מנות המזון וניטור משקל על ידי עמידה על קנה מידה. מאזניים דיגיטליים מופעלים על ידי סוללות או משתמשים בספק חשמלי על מנת לתפקד.

מהו תא עומס?

קיימים כמה סוגי תאי עומס, אבל המאמר מתמקד בתא העומס של מד המתח, מכיוון שהוא משמש לעתים קרובות במכשירי שקילה. תא עומס הוא חיישן, שנקרא גם מתמר. זהו אלמנט מתכתי יציב, אבל יחד עם זאת אלסטי מספיק על מנת שעומס יעוות אותו, ועליו מדדי מתיחה. יש מכשירי שקילה שמשתמשים בתא עומס יחיד, בעוד שאחרים מכילים מספר.

כאשר עומס מונח על מאזני שקילה, מד המתח ממיר את הכוח, או הלחץ שמפעיל העומס לתא העומס לאות אלקטרוני. לאחר הורדת העומס מהמאזניים, תא העומס חוזר לצורתו המקורית. תא העומס קובע את קיבולת המכשיר; ביסודו של דבר, המסה המקסימלית שניתן למדוד לפני שהעיוות הופך לקבוע, מה שיפגע במכשיר.

מודדי מתח הם מוליכים חשמליים שמחוברים לציפוי מוליך חשמלי דק:

כשהסרט נתון לשינויים, גם המוליכים החשמליים מתחלפים. כשמניחים עומס על תא העומס, תא העומס מתכופף או מתאמץ (ומכאן שמו), מה שמשנה את ההתנגדות החשמלית. ההתנגדות נרשמת על ידי מדדי המתח.

כאשר מורידים את העומס, תאי העומס חוזרים לצורתם הרגילה, וכך גם מדדי המתח. השינוי בהתנגדות החשמלית מומר לאות דיגיטלי אשר מעובד ואז נראה קריא בתצוגה.