Load Cell คืออะไร?

Load Cell (โหลดเซลล์) คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่ง ที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการเปลี่ยนแรงทางกล เช่น แรงกด แรงดึง หรือน้ำหนักต่าง ๆ ที่กระทำต่อตัว Load Cell ให้กลายเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า โดยสัญญาณไฟฟ้านี้จะถูกนำไปจ่ายเข้าจอแสดงผลของ Load Cell โดยมันจะแสดงเป็นค่าน้ำหนักหรือแรงที่กระทำ เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถอ่านค่าได้ 

โหลดเซลล์นั้นถูกสร้างมาจาก Strain Gauge (สเตรนเกจ) โดยมันเป็นเซ็นเซอร์ที่จะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของขนาด มิติ หรือความเครียดของวัสดุต่าง ๆ ที่ถูกจัดเรียงอยู่ในวงจร ในรูปแบบของวงจร Wheatstone Bridge (วิจสโตน บริดจ์) โดยมันเป็นวงจรที่สามารถแปลงค่าแรงกดหรือแรงดึงให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าได้

โดย Load Cell นั้นมีอยู่ด้วยกันหลากหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทก็จะมีลักษณะของการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป ดังนั้น เราจึงควรเลือกใช้งาน Load Cell ที่ตรงตามลักษณะการใช้งานของเรา โดยทั่วไป Load Cell จะมีอยู่ด้วยกัน 2 ประเภทหลัก ๆ ดังนี้

  1. Load Cell แบบใช้แรงกด (Compression Load Cell)

เป็น Load Cell ที่มีชื่อและลักษณะการใช้งานตามชื่อของมันเลย นั่นก็คือ มันเป็น Load Cell ที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้แรงกดลงไปบนตัวของ Load Cell โดย Load Cell ประเภทนี้ สามารถแบ่งออกตามประเภทของการใช้งานได้อีก 6 ประเภท ดังนี้

1.1) Single Ended Shear Beam

โดยทั่วไปจะนิยมเรียกกันว่า Shear Beam โดยมันเป็น Load Cell ที่มีการใช้งานโดยยึดปลายด้านหนึ่งเข้ากับฐานและนำถังวางลงบนปลายอีกด้านหนึ่งเพื่อวัดแรงกด ซึ่งจะใช้ 4 ตัว ต่อ 1 ถัง นิยมนำมาใช้ในการชั่งน้ำหนักในถัง เช่น การชั่งน้ำหนักหินหรือทรายในถังก่อนปล่อยลงไปผสมกับซิเมนต์และน้ำในแพลนคอนกรีตผสมเสร็จ ที่มีขนาดของน้ำหนักตั้งแต่ 250 กิโลกรัม ไปจนถึง 10 ตัน

1.2) Double Ended Shear Beam

เป็น Load Cell ที่เหมือนกับการนำเอา Single Ended Shear Beam จำนวน 2 ตัว มารวมกัน จึงทำให้ Load Cell ประเภทนี้ มีจำนวนของ Strain Gauge ที่เพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้ได้ค่าความละเอียดของแรงที่ถูกกระทำหรือน้ำหนักที่เพิ่มมากขึ้นตามไปด้วย ในส่วนของการใช้งานนั้นก็สามารถทำได้โดยการยึดปลายทั้งสองข้างด้วยสกรูติดกับฐาน จากนั้นนำถังมาวางตรงกลาง โดยมีลูกบอลและเบ้ายึดติดอยู่กับถังและ Load Cell เพื่อให้ถังสามารถขยับได้ แต่ถังจะไม่หลุดหล่นลงไปด้านล่าง นิยมนำมาใช้ในงานชั่งที่มีน้ำหนักมาก ซึ่งโดยส่วนใหญ่จะใช้ชั่งถังหรือไซโลที่มีขนาดใหญ่ โดยการติดตั้งเอาไว้ที่ขาของถังหรือไซโล ที่มีขนาดของน้ำหนักตั้งแต่ 10 ตัน ไปจนถึง 50 ตัน

1.3) Single Point

เป็น Load Cell ที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้กับแพลตฟอร์มที่มีขนาดเล็ก นิยมนำมาใช้กับงานชั่งที่มีน้ำหนักน้อยกว่า 1 ตัน โดยใช้ Load Cell เพียงตัวเดียว ในการยึด Load Cell เข้าไปที่จุดศูนย์กลางของแพลตฟอร์ม ที่มีขนาดของน้ำหนักตั้งแต่ 2 กิโลกรัม ไปจนถึง 800 กิโลกรัม

1.4) Bending Beam

เป็น Load Cell ที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการแปลงแรงบิดที่กดที่ปลายด้านหนึ่งและปลายอีกด้านที่ยึดติดกับฐาน ที่มีลักษณะคล้ายสปริง โดย Load Cell ประเภทนี้จะให้สัญญาณได้ดีที่ขนาดแรงกดไม่มาก โดยเริ่มตั้งแต่ 25 กิโลกรัม ไปจนถึง 500 กิโลกรัม

1.5) Pancake

ที่มันมีชื่อเรียกเช่นนี้ มาจากรูปร่างลักษณะของมันที่คล้ายกับขนมแพนเค้ก โดยมันเป็น Load Cell ที่สามารถนำมาใช้ได้กับแรงกดและแรงดึง โดยค่าที่ออกมายังมีความแม่นยำสูง เนื่องจากมันมีจำนวนของ Stain Gauge ที่มากกว่า Load Cell ประเภทอื่น ๆ โดยค่า Linearity และ Hysteresis จะอยู่ในระดับ 0.05% จึงทำให้ Load Cell ประเภทนี้นิยมนำมาใช้กับงานเครื่องทดสอบแรงกดหรือแรงดึง ที่มีขนาดตั้งแต่ 500 กิโลกรัม ถึง 500 ตัน

1.6) Canister

เป็น Load Cell ที่มีรูปร่างคล้ายกระป๋อง โดยมันเป็น Load Cell ที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการรับแรงกด ซึ่งค่าที่ได้นั้นยังมีความแม่นยำสูง เนื่องจากค่า Linearity และ Hysteresis อยู่ในระดับ 0.05% โดยทั่วไปนิยมนำมาใช้กับเครื่องชั่งทั่วไปที่ต้องการความแม่นยำสูง และเครื่องชั่งรถบรรทุก ที่มีขนาดตั้งแต่ 200 กิโลกรัม ไปจนถึง 20 ตัน โดยที่แรงดึงนั้นต้องมีขนาดตั้งแต่ 500 กิโลกรัม ไปจนถึง 500 ตัน

  1. Load Cell แบบใช้แรงดึง (Force Load Cell)

เป็น Load Cell ที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้แรงในการดึงตัวของ Load Cell ออกจากกัน โดย Load Cell ประเภทนี้ มีชื่อเรียกว่า S Beam โดยมันเป็น Load Cell ที่มีการใช้งานโดยยึดด้านบนกับโครงสร้าง โดยอาศัยลูกปืนตาเหลือก (Rod End) ในส่วนของด้านล่างจะเอาไว้ใช้แขวนถังที่เราต้องการชั่ง โดยเมื่ออุปกรณ์เริ่มต้นทำงาน มันจะทำการแกว่งตัวถังเล็กน้อย ซึ่งไม่มีผลกับการอ่านค่าใด ๆ โดยขนาดของน้ำหนักที่สามารถอ่านค่าได้ของ Load Cell ประเภทนี้ จะเริ่มตั้งแต่ 2 กิโลกรัม ไปจนถึง 5 ตัน

ผู้เขียน :  ศิรดา จิรานันท์สกุล

ช่างไฟดอทคอม
ช่างไฟที่ดีที่สุดในกรุงเทพฯ

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น