Wägezellen Kalibrieren & Abgleichen

Wer eine Wägezelle kalibrieren möchte benötigt ein Anzeigegerät

Bei den Anzeigegeräten unterscheidet man zwischen Waagenanzeigen und Wägeterminals. Waagenanzeigen setzen voraus, dass das Signal der Wägezelle bereits gewandelt und verstärkt an die Anzeige übergeben wird. Wägeterminals beinhalten einen DMS Messverstärker für Wägezellen. Dieser ermöglicht den direkten Anschlus einer DMS Wägezelle. Bei Verwendung von mehreren Wägezellen empfehlen wir einen Kabelkasten für Wägezellen. Hier können bis zu sechs Wägezellen parallel geschaltet werden.

Man benötigt einen Messverstärker für DMS Wägezellen

Um die Widerstandsänderung des Dehnungsmessstreifens (DMS) sichtbar zu machen, werden s.g. DMS Messverstärker eingesetzt. Diese sind darauf ausgelegt kleinste Änderungen des Ausgangssignals (Spannung in mV/V) zu erfassen und zu verstärkern. DMS Messverstärker haben standardisierte Ausgangssignale wie z.B. eine Schnittstelle (RS485, Profibus, Profinet uvm.) oder einen Analogausgang mit 0-10V oder 4-20mA.

Eichung oder Kalibrierung?

Eine Eichung ist in der Regel vorgeschrieben, wenn der Preis einer Ware über das Gewicht im geschäftlichen Verkehr – also mit Hilfe einer Waage – ermittelt wird. Alles zum Thema Eichen von Waagen unter BOSCHE.eu - Geeichte Waagen.
Eine Kalibrierung dient dem Nachweis zur Feststellung und Dokumentation der Abweichung einer Waagenanzeige vom wahren, tatsächlichen Wert der Messgröße (Gewicht). Alle Informationen zum Thema Kalibrierung von Waagen finden Sie auf "graviCAL.de"

Grundsätzlich bieten sich drei Möglichkeiten zur Kalibrierung von Wägezellen

Lastkalibrierung

Bei der Lastkalibrierung von Wägezellen handelt es sich um eine Zweipunkt-Kalibrierung mit Kalibriergewichten. Die zwei Kalibrierpunkte bestehen aus dem "Nullpunkt" und dem "Lastpunkt". Der Nullpunkt ist der unbelastete Zustand der Wägezelle / Waage, inkl. des Taragewichts z.B. einer Wägeplattform (falls vorhanden). Der Lastpunkt ist der maximal belastete Zustand der Wägezelle / Waage (Min. 80% der Nennlast). So kann man z.B. eine 100-Kilo-Waage mit den Referenzpunkten 0-, 20-, 40-, 60-, 80-, 100 kg kalibrieren.

Lineare Kalibrierung

Die Lineare Kalibrierung erfolgt ähnlich der Lastkalibrierung. Der Unterschied ist, dass diese Kalibrierung aus mehreren Referenzpunkten besteht. Waagenelektronik von BOSCHE ermöglicht eine Kalibrierung mit bis zu 6 Referenzpunkten im Nennlastbereich.

Theoretische Kalibrierung

Bei der theoretischen Kalibrierung werden die Werte der Wägezelle im Auswertegerät hinterlegt. Anschließend wird der Messbereich eingestellt, die Nennlast konfiguriert und der Nullpunkt gesetzt. Die korrekten Messwerte findet man im Datenblatt der Wägezelle. Diese sind in mV/V angegeben. Eine Überprüfung der Wägeeinrichtung ist nur mit kalibrierten Gewichten nach DAkkS, bzw. mit Eichgewichten zulässig.

Um einen Spannungsabgleich bei Wägezellen durchzuführen benötigt man ein sehr genaues Messgerät (Multimeter oder Voltmeter).

Für einen präzisen Spannungsabgleich der Wägezellen sollte das Messgerät in der Lage sein 0,1 mV zu messen.

Wie funktioniert der Spannungsabgleich von Wägezellen?

Grundsätzlich gibt es zwei Methoden für den Spannungsabgleich von Wägezellen. Im eingebauten Zustand spricht man vom "Annäherungsverfahren". Dabei wird der Widerstand des Potentiometers beginnend von 0 Ohm solange erhöht, bis das Ausgangssignal (mV/V) aller Wägezellen identisch ist. Hierfür müssen die Wägezellen, ähnlich wie der der Lastkalibrierung, belastet werden. Gemessen wird je Wägezelle im unbelasteten sowie belasteten Zustand. Da dieses Verfahren sehr aufwendig ist und sich oftmals gar nicht realisieren lässt (aufgrund der Einbauposition der Wägezellen) wird auf eine weitere Methode, den "Vorabgleich" zurückgegriffen.

Vorabgleich von Wägezellen in 4 Schritten

1) Nennkennwert bestimmen: Der Nennkennwert von BOSCHE Wägezellen wird für jede Wägezelle einzelnd bestimmt (gemessen) und direkt bei der Herstellung auf einem Datenblatt vermerkt. Grundsätzlich haben Wägezellen von BOSCHE einen Nennkennwert von 2,0 / ± 0,004 mV/V, bzw. bewegen sich in dieser Toleranz.

2) Speisespannung mit Hilfe des Voltmeters bestimmen: Waagenelektronik und Wägetransmitter von BOSCHE arbeiten mit einer Speisespannung von 5,0 VDC. Je nach Elektronik und Wägezelle, können auch Spannungen von ca. 10 VDC üblich sein.

3) Werte der einzelnen Wägezellen berechnen: Hier geht es beim Spannungsabgleich darum, die Wägezellen aufeinander abzustimmen.

4) Spannungsabgleich durchführen: Über die Vorgeschalteten Potentiometer die Speisespannung auf den errechneten Wert angleichen. Der Spannungsabgleich minimiert die Speisespannung und wirkt sich proportional auf die Ausgangsspannung aus.

Spannungsabgleich durchzuführen
Eine einfache Dreisatzrechnung genügt.
Als erstes multipliziert man den kleinsten Nennkennwert aller Wägezellen (der abzugleichenden Wägeapplikation) mit der gemessenen Speisespannung.
Nun lässt sich für jede weitere Wägezelle (innerhalb der Applikation) die benötigte Speisespannung berechnen.
Für die Berechnung der Speisespannung von Wägezellen dividiert man den zuvor berechneten Wert durch den Nennkennwert der jeweiligen Wägezelle.
Anschließend kann über das Potentiometer die Speisespannung auf diesen Wert angeglichen werden.