قبل أن تصبح خلايا الحمل المستندة إلى Gage هي الطريقة المفضلة لتطبيقات الوزن الصناعي ، تم استخدام مقاييس الرافعة الميكانيكية على نطاق واسع. يمكن أن تزن المقاييس الميكانيكية كل شيء من حبوب منع الحمل إلى سيارات السكك الحديدية ويمكن أن تفعل ذلك بدقة وموثوقة إذا تم معايرتها وصيانتها بشكل صحيح. يمكن أن تتضمن طريقة التشغيل إما استخدام آلية موازنة الوزن أو اكتشاف القوة التي طورتها الرافعات الميكانيكية. شملت أجهزة استشعار القوة المبكرة قبل الإجهاد تصاميم الهيدروليكية والهدية. في عام 1843 ، ابتكر الفيزيائي الإنجليزي السير تشارلز ويتستون دائرة جسر يمكن أن تقيس المقاومة الكهربائية. تعتبر دائرة جسر Wheatstone مثالية لقياس تغييرات المقاومة التي تحدث في GAGES الإجهاد. على الرغم من أن أول سلالة سلك المقاومة المستعبدة تم تطويرها في الأربعينيات من القرن الماضي ، إلا أنه لم يتم ذلك حتى اشتعلت الإلكترونيات الحديثة أن التكنولوجيا الجديدة أصبحت ممكنة تقنيًا واقتصاديًا. منذ ذلك الوقت ، انتشرت غابات الإجهاد كمكونات المقياس الميكانيكي وفي خلايا الحمل المستقلة.
يمكن تمييز تصميمات خلايا الحمل وفقًا لنوع إشارة الخرج التي تم إنشاؤها (الهوائية ، الهيدروليكية ، الكهربائية) أو وفقًا للطريقة التي تكتشفها بالوزن (الانحناء ، القص ، الضغط ، التوتر ، إلخ)
خلايا الحمل الهيدروليكية هي أجهزة توازن القوة ، وقياس الوزن كتغيير في ضغط سائل الملء الداخلي. في نوع الحجاب الحاجز المتداول الهيدروليكية لخلية OAD, يتم نقل الحمل أو القوة التي تعمل على رأس التحميل إلى مكبس والذي بدوره يضغط سائل ملء محصور داخل غرفة الحجاب الحاجز المرن. مع زيادة القوة ، يرتفع ضغط السائل الهيدروليكي. يمكن الإشارة إلى هذا الضغط محليًا أو نقله للحصول على إشارة أو تحكم عن بُعد. الناتج خطي ولا يتأثر نسبيًا بكمية سائل الملء أو درجة حرارته. إذا تم تثبيت خلايا الحمل بشكل صحيح ومعايرتها ، فيمكن أن تكون الدقة ضمن 0.25 ٪ من الحجم الكامل أو أفضل ، مقبولة لمعظم تطبيقات وزن العمليات. نظرًا لأن هذا المستشعر لا يحتوي على مكونات كهربائية ، فهو مثالي للاستخدام في المناطق الخطرة. تشمل تطبيقات خلايا الحمل الهيدروليكية النموذجية الخزان والبناء والقادوس. للحصول على أقصى دقة ، يجب الحصول على وزن الخزان عن طريق تحديد موقع خلية تحميل واحدة في كل نقطة من الدعم وتجميع مخرجاتها.
هوائي خلايا التحميل تعمل أيضًا على مبدأ توازن القوة. تستخدم هذه الأجهزة غرف رطبة متعددة لتوفير دقة أعلى من الجهاز الهيدروليكي. في بعض التصميمات ، يتم استخدام غرفة الرطوبة الأولى كغرفة وزن Tare. غالبًا ما تستخدم خلايا الحمل الهوائية لقياس الأوزان الصغيرة نسبيًا في الصناعات التي تشكل فيها النظافة والسلامة مصدر قلق رئيسي. تشمل مزايا هذا النوع من خلية التحميل أن تكون إثبات انفجار بطبيعتها وغير حساسة لتغيرات درجات الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي لا تحتوي على سوائل قد تلوث العملية إذا تمزق الحجاب الحاجز. تشمل العيوب سرعة بطيئة نسبيًا للاستجابة والحاجة إلى الهواء النظيف والجاف والمنظم أو النيتروجين.
سلالة خلايا التحميل تحويل الحمل الذي يتصرف عليها إلى إشارات كهربائية. يتم ربط المقاييس نفسها على شعاع أو عضو هيكلي يتشوه عند تطبيق الوزن. في معظم الحالات ، يتم استخدام أربع أجهزة توصيل للضغط للحصول على أقصى قدر من الحساسية وتعويض درجة الحرارة. عادة ما يكون اثنان من المقاييس في توتر ، واثنان في الضغط ، ويتم توصيله مع تعديلات التعويض. عند تطبيق الوزن ، يغير السلالة المقاومة الكهربائية للمقاييس بما يتناسب مع الحمل. تتلاشى خلايا الحمل الأخرى في الغموض ، حيث تستمر خلايا تحميل الإجهاد في زيادة دقتها وخفض تكاليف الوحدة.
