Wägezelle

Eine  Wägezelle wandelt eine Kraft wie Zug, Druck oder Drehmoment in ein messbares und standardisierbares Signal (elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Druck oder mechanische Weganzeige) um. Sie ist ein Kraftaufnehmer . Mit zunehmender Kraft ändert sich das Signal proportional zur auf die Wägezelle wirkenden Kraft. Die gängigsten Wägezellentypen für industrielle Anwendungen sind pneumatische, hydraulische und Dehnungsmessstreifen-Wägezellen. Typische, nicht-elektronische Personenwaagen sind ein weit verbreitetes Beispiel für eine mechanische Weganzeige, bei der das aufgebrachte Gewicht (die Kraft) durch Messung der Auslenkung der Federn, die die Lastplattform tragen (technisch gesehen eine „Wägezelle“), angezeigt wird.

Dehnungsmessstreifen- Wägezellen sind die am häufigsten in industriellen Umgebungen eingesetzten Wägezellen. Sie sind ideal, da sie hochpräzise, ​​vielseitig und kostengünstig sind. Eine Wägezelle besteht aus einem Metallgehäuse, an dem Dehnungsmessstreifen befestigt sind. Das Gehäuse besteht üblicherweise aus Aluminium, legiertem Stahl oder Edelstahl, was es sehr robust, aber auch wenig elastisch macht. Aufgrund dieser Elastizität wird das Gehäuse der Wägezelle auch als „Federelement“ bezeichnet. Wird eine Kraft auf die Wägezelle ausgeübt, verformt sich das Federelement leicht und kehrt, sofern keine Überlastung vorliegt, immer in seine ursprüngliche Form zurück. Mit der Verformung des Federelements verändern auch die Dehnungsmessstreifen ihre Form. Die daraus resultierende Widerstandsänderung in den Dehnungsmessstreifen kann als Spannung gemessen werden. Die Spannungsänderung ist proportional zur auf die Zelle wirkenden Kraft, sodass die Kraft aus dem Ausgangssignal der Wägezelle berechnet werden kann.

Ein Dehnungsmessstreifen besteht aus sehr feinem Draht oder Folie, die gitterförmig angeordnet und auf einem flexiblen Träger befestigt sind. Verändert sich die Form des Dehnungsmessstreifens, ändert sich sein elektrischer Widerstand. Die Anordnung des Drahtes oder der Folie im Dehnungsmessstreifen bewirkt eine lineare Widerstandsänderung bei Krafteinwirkung in eine Richtung. Zugkräfte dehnen den Dehnungsmessstreifen, wodurch er dünner und länger wird und der Widerstand steigt. Druckkräfte bewirken das Gegenteil: Der Dehnungsmessstreifen wird gestaucht, dicker und kürzer, und der Widerstand sinkt. Dank des flexiblen Trägers lässt sich der Dehnungsmessstreifen einfach an einer Wägezelle anbringen und so selbst kleinste Veränderungen messen.

Da die Widerstandsänderung, die von einem einzelnen Dehnungsmessstreifen gemessen wird, extrem gering ist, lassen sich Änderungen nur schwer genau erfassen. Durch die Verwendung mehrerer Dehnungsmessstreifen werden diese kleinen Änderungen jedoch verstärkt und messbarer. Vier Dehnungsmessstreifen in einem bestimmten Stromkreis stellen eine Anwendung einer Wheatstone-Brücke dar .

Eine Wheatstone-Brücke ist eine Schaltung aus vier symmetrischen Widerständen, an die eine bekannte Anregungsspannung angelegt wird.

Die Anregungsspannung ist eine bekannte Konstante, die Ausgangsspannung hingegen variiert in Abhängigkeit von der Form der Dehnungsmessstreifen. Sind alle Widerstände ausgeglichen (d. h. ), so ist die Ausgangsspannung null. Ändert sich der Widerstand auch nur eines der Widerstände , so ändert sich auch die Ausgangsspannung. Diese Änderung der Ausgangsspannung kann mithilfe des Ohmschen Gesetzes gemessen und interpretiert werden . Das Ohmsche Gesetz besagt, dass der Strom (I , gemessen in Ampere) in einem Leiter zwischen zwei Punkten direkt proportional zur Spannung zwischen diesen Punkten ist. Der Widerstand (R , gemessen in Ohm) wird in dieser Beziehung als Konstante eingeführt, unabhängig vom Strom. Das Ohmsche Gesetz wird durch die Gleichung ausgedrückt . Angewendet auf die vier Zweige der Wheatstone-Brücke ergibt sich die Gleichung . ${\displaystyle V_{\text{EX}}}$${\displaystyle V_{\text{o}}}$${\displaystyle R1/R2=R4/R3}$${\displaystyle V_{\text{o}}}$${\displaystyle V_{\text{o}}}$${\displaystyle V_{\text{o}}}$${\displaystyle I}$${\displaystyle V}$${\displaystyle R}$${\displaystyle I=V/R}$$${\displaystyle V_{\text{o}}=\left({\frac {R3}{R3+R4}}-{\frac {R2}{R1+R2}}\right)V_{\text{EX}}.}$$

In einer Kraftmessdose werden die Widerstände durch Dehnungsmessstreifen ersetzt, die abwechselnd unter Zug- und Druckbelastung angeordnet sind. Wird eine Kraft auf die Kraftmessdose ausgeübt, verändern sich Struktur und Widerstand der Dehnungsmessstreifen und werden gemessen. Aus den gewonnenen Daten lässt sich mithilfe der oben genannten Gleichung leicht der Wert bestimmen. ^{[ 1 ]}${\displaystyle V_{\text{o}}}$${\displaystyle V_{\text{o}}}$

Es gibt verschiedene Arten von Dehnungsmessstreifen-Wägezellen: ^{[ 2 ]}

• Einzelpunkt-Kraftmessdosen; eingesetzt in kleinen bis mittelgroßen Plattformen mit Plattformgrößen von 200 mm × 200 mm bis 1200 mm × 1200 mm .
• Planare Balken-Wägezellen; werden in flachen Lösungen eingesetzt, bei denen der Platz begrenzt ist, wie z. B. bei medizinischen Waagen und Waagen für den Einzelhandel.
• Biegebalken-Wägezellen; verwendet in Paletten-, Plattform- und Kleinbehälterwaagen.
• Scherkraftmessdosen; eingesetzt in flachen Waagen- und Prozessanwendungen, erhältlich in Kapazitäten von 100 kg bis 50 t.
• Doppelscherbalken-Wägezellen; verwendet in LKW-Waagen, Tank- und Trichteranwendungen.
• S-förmige Wägezellen; werden in Zuganwendungen mit statischen und dynamischen Lasten eingesetzt.
• Druckkraftmessdosen; verwendet in LKW-Waagen, großen Plattformwaagen, Brückenwaagen und Behälterwaagen.
• Ringförmige Torsions-Wägezellen; eingesetzt in hochpräzisen Trichtern, Silos, Plattformen und Palettenwaagen.
• Speichenförmige Wägezellen; eingesetzt in flachen, hochpräzisen Anwendungen. Hohe Kräfte von 1 bis 500 t.
• Onboard-Wägezellen; werden für Onboard-Wiegesysteme auf Lastwagen, Traktoren und anderen Fahrzeugen verwendet.
• Lastbolzen; werden in Anwendungen zur Messung dynamischer, statischer oder Hebekräfte eingesetzt.
• Wiegeplatten; tragbare Wiegeplatten zum Wiegen von Autos und zur Messung des Schwerpunkts von Flugzeugen.
• Spezialsensoren; verschiedene Arten von Spezialsensoren.

Die digitale kapazitive Technologie basiert auf einem berührungslosen Keramiksensor, der im Inneren des Wägezellenkörpers montiert ist. Da die Wägezelle keine beweglichen Teile enthält und der Keramiksensor keinen Kontakt zum Wägezellenkörper hat, toleriert sie sehr hohe Überlasten (bis zu 1000 %), Seitenkräfte, Torsion und Streuspannungen beim Schweißen. ^{[ 3 ]} Dies ermöglicht eine einfache Installation der Wägezellen ohne teure und komplizierte Montagesätze, Haltestangen oder Überlastschutzvorrichtungen, wodurch der Wartungsaufwand entfällt.

Kapazitive und Dehnungsmessstreifen-Wägezellen nutzen beide ein elastisches Element, das sich unter der zu messenden Last verformt. Das Material des elastischen Elements ist üblicherweise Aluminium oder, bei Wägezellen für korrosive Industrieanwendungen, Edelstahl. Ein Dehnungsmessstreifen-Sensor misst die Verformung des elastischen Elements, und das Sensorsignal wird von einer elektronischen Schaltung in ein Signal umgewandelt, das die Last repräsentiert. Kapazitive Dehnungsmessstreifen messen die Verformung des elastischen Materials anhand der Kapazitätsänderung zweier Platten, die sich einander annähern.

Kapazitive Sensoren weisen im Vergleich zu Dehnungsmessstreifen eine hohe Empfindlichkeit auf. Aufgrund dieser deutlich höheren Empfindlichkeit ist eine wesentlich geringere Verformung des elastischen Elements erforderlich. Das elastische Element einer kapazitiven Wägezelle wird daher etwa 5- bis 10-mal weniger stark gedehnt als das eines Dehnungsmessstreifen-Wägezellen. Die geringe Dehnung des Elements in Kombination mit der berührungslosen Messung ermöglicht die sehr hohe Stoßfestigkeit und Überlastfähigkeit der kapazitiven Wägezelle im Vergleich zur Dehnungsmessstreifen-Wägezelle. Dies ist ein deutlicher Vorteil in industriellen Umgebungen, insbesondere bei Wägezellen mit geringerer Kapazität, wo das Risiko von Beschädigungen durch Stöße und Überlastungen hoch ist.

Bei einer herkömmlichen analogen Dehnungsmessstreifen-Wägezelle werden die Stromversorgung und das analoge Signal mit niedrigem Pegel üblicherweise über ein relativ teures 6-adriges Kabel zum Messgerät geführt, wo das analoge Signal in ein digitales Signal umgewandelt wird. Digitale kapazitive Wägezellen hingegen senden das digitale Signal zurück an das Messgerät, das mehrere hundert Meter entfernt platziert sein kann, ohne die Messung zu beeinflussen.

Die pneumatische Wägezelle regelt den Ausgleichsdruck automatisch. Luftdruck wird an ein Ende der Membran angelegt und entweicht durch die Düse am Boden der Wägezelle. Ein Manometer misst den Druck im Inneren der Zelle. Die Membranauslenkung beeinflusst den Luftstrom durch die Düse und damit den Druck in der Kammer.

Die hydraulische Wägezelle verwendet eine herkömmliche Kolben-Zylinder-Anordnung, wobei der Kolben in einer dünnen, elastischen Membran angeordnet ist. Der Kolben berührt die Wägezelle nicht direkt. Mechanische Anschläge verhindern eine Überbeanspruchung der Membran bei Überschreitung einer bestimmten Lastgrenze. Die Wägezelle ist vollständig mit Öl gefüllt. Wird eine Last auf den Kolben aufgebracht, führt die Bewegung des Kolbens und der Membran zu einem Anstieg des Öldrucks. Dieser Druck wird dann über einen Hochdruckschlauch an ein Manometer übertragen. ^{[ 4 ]} Das Manometer misst den Druck mithilfe eines Bourdon-Rohrs und zeigt ihn auf dem Zifferblatt an. Da dieser Sensor keine elektrischen Bauteile enthält, eignet er sich ideal für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. ^{[ 5 ]} Typische Anwendungsbereiche für hydraulische Wägezellen sind das Wiegen von Tanks, Behältern und Trichtern. ^{[ 6 ]} Beispielsweise ist eine hydraulische Wägezelle unempfindlich gegenüber transienten Spannungen (Blitzschlag), weshalb diese Art von Wägezellen im Außenbereich effektiver sein kann. Diese Technologie ist teurer als andere Arten von Wägezellen. Aufgrund der höheren Anschaffungskosten ist sie im Vergleich zu anderen Wägezellen weniger wettbewerbsfähig. ^{[ 7 ]}

Schwingdraht- Kraftmessdosen, die aufgrund der geringen Drift in geomechanischen Anwendungen nützlich sind ,

Piezoelektrische Wägezellen funktionieren nach dem gleichen Prinzip der Verformung wie Dehnungsmessstreifen-Wägezellen. Allerdings wird durch das piezoelektrische Material eine Spannung erzeugt, die proportional zur Verformung der Wägezelle ist. Sie eignen sich für dynamische/häufige Kraftmessungen. Die meisten Anwendungen piezoelektrischer Wägezellen erfolgen unter dynamischen Belastungsbedingungen, wo Dehnungsmessstreifen-Wägezellen bei hohen dynamischen Belastungszyklen versagen können. Der piezoelektrische Effekt ist dynamisch, d. h. die elektrische Ausgangsspannung ist eine Impulsfunktion und nicht statisch. Die Ausgangsspannung ist nur bei sich ändernder Dehnung nutzbar und misst keine statischen Werte.

Je nach verwendetem Konditionierungssystem ist jedoch ein quasistatischer Betrieb möglich. Der Einsatz eines Ladungsverstärkers mit langer Zeitkonstante ermöglicht präzise Messungen über viele Minuten bei kleinen Lasten bis hin zu vielen Stunden bei großen Lasten. Ein weiterer Vorteil von mit einem Ladungsverstärker konditionierten piezoelektrischen Wägezellen ist der erzielbare große Messbereich. Anwender können eine Wägezelle mit einem Messbereich von mehreren hundert Kilonewton wählen und damit auch Kräfte von wenigen Newton mit demselben Signal-Rausch-Verhältnis messen ; auch dies ist nur mit einem Ladungsverstärker zur Signalkonditionierung möglich.

• Mechanische Montage: Die Zellen müssen korrekt montiert sein. Die gesamte Lastkraft muss über den Teil der Kraftmessdose laufen, an dem die Verformung erfasst wird. Reibung kann zu Abweichungen oder Hysterese führen . Eine fehlerhafte Montage kann dazu führen, dass die Zelle Kräfte entlang einer unerwünschten Achse misst, die dennoch teilweise mit der erfassten Last korrelieren und den Techniker verwirren können.
• Überlastung: Innerhalb ihrer Nennleistung verformt sich die Wägezelle elastisch und kehrt nach Entlastung in ihre ursprüngliche Form zurück. Bei Belastungen oberhalb der maximalen Nennleistung kann sich das Material der Wägezelle plastisch verformen . Dies kann zu Signalabweichungen, Verlust der Linearität, Schwierigkeiten oder Unmöglichkeit der Kalibrierung oder sogar zu mechanischen Schäden am Sensorelement (z. B. Delamination, Bruch) führen. Kapazitive Wägezellen sind im Vergleich zu Dehnungsmessstreifen aufgrund ihres berührungslosen Messprinzips unempfindlicher gegenüber Überlastungen.
• Verdrahtungsprobleme: Die Zuleitungen zur Zelle können einen hohen Widerstand aufweisen, z. B. aufgrund von Korrosion. Alternativ können durch eindringende Feuchtigkeit parallele Strompfade entstehen. In beiden Fällen kommt es zu einem Signalversatz (sofern nicht alle Leitungen gleichermaßen betroffen sind) und die Genauigkeit geht verloren.
• Elektrische Schäden: Die Wägezellen können durch induzierten oder leitungsgebundenen Strom beschädigt werden. Blitzeinschläge in die Konstruktion oder Lichtbogenschweißarbeiten in der Nähe der Zellen ^{[ 8 ]} können die feinen Widerstände der Dehnungsmessstreifen überlasten und zu deren Beschädigung oder Zerstörung führen. Bei Schweißarbeiten in der Nähe wird empfohlen, die Wägezelle abzuklemmen und alle ihre Pins in unmittelbarer Nähe der Zelle mit Masse zu verbinden. Hohe Spannungen können die Isolierung zwischen dem Substrat und den Dehnungsmessstreifen durchschlagen.
• Nichtlinearität : Im unteren Messbereich weisen Wägezellen ein nichtlineares Verhalten auf. Dies ist relevant für Zellen, die sehr große Messbereiche erfassen oder über eine hohe Überlastfähigkeit verfügen, um kurzzeitige Überlastungen oder Stöße abzufangen (z. B. Seilklemmen). Für die Kalibrierkurve können zusätzliche Messpunkte erforderlich sein.
• Besonderheit der Anwendung: Eine Wägezelle, die nicht gut für die spezifische Größe und Art des Drucks geeignet ist, weist eine geringe Genauigkeit, Auflösung und Zuverlässigkeit auf.

Die Brücke wird mit einer stabilisierten Spannung (üblicherweise 10 V, für batteriebetriebene Messgeräte jedoch auch 20 V, 5 V oder weniger) angesteuert. Die lastproportionale Differenzspannung liegt dann an den Signalausgängen an. Die Ausgangsspannung der Messzelle wird in Millivolt pro Volt (mV/V) der Differenzspannung bei Volllast angegeben . Eine Messzelle mit 2,96 mV/V liefert somit bei Volllast und einer Ansteuerspannung von 10 V ein Signal von 29,6 mV.

Die typischen Empfindlichkeitswerte liegen zwischen 1 und 3 mV/V. Die typische maximale Anregungsspannung beträgt etwa 15 Volt.

Die Vollbrückenzellen sind typischerweise in Vierdrahtkonfiguration ausgeführt. Die Drähte am oberen und unteren Ende der Brücke dienen der Erregung (oft als E+ und E− oder Ex+ und Ex− bezeichnet), die seitlichen Drähte dem Signal (als S+ und S− bezeichnet). Idealerweise ist die Spannungsdifferenz zwischen S+ und S− im unbelasteten Zustand null und steigt proportional zur mechanischen Belastung der Wägezelle an.

Manchmal wird eine Sechs-Leiter-Konfiguration verwendet. Die beiden zusätzlichen Leitungen dienen der Messung (Sen+ und Sen−) und werden, ähnlich wie bei einer Vier-Terminal-Messung , mit den Leitungen Ex+ und Ex− an die Brücke angeschlossen . Mithilfe dieser zusätzlichen Signale kann der Regler Änderungen des Leitungswiderstands aufgrund externer Faktoren, z. B. Temperaturschwankungen, kompensieren.

Die einzelnen Widerstände der Brücke haben üblicherweise einen Widerstand von 350 Ω . Gelegentlich können auch andere Werte (typischerweise 120 Ω, 1000 Ω) auftreten.

Die Brücke ist typischerweise elektrisch vom Substrat isoliert. Die Sensorelemente befinden sich in unmittelbarer Nähe und in gutem thermischen Kontakt zueinander, um durch Temperaturunterschiede verursachte Differenzsignale zu vermeiden.

Zur Erfassung einer einzelnen Last können eine oder mehrere Wägezellen verwendet werden.

Lässt sich die Kraft auf einen einzigen Punkt konzentrieren (z. B. bei kleinen Messpunkten, Seilen, Zug- oder Punktlasten), genügt eine einzelne Messzelle. Bei langen Balken werden an den Enden zwei Messzellen verwendet. Vertikale Zylinder können an drei Punkten gemessen werden, rechteckige Objekte benötigen üblicherweise vier Sensoren. Für große Behälter oder Plattformen sowie bei sehr hohen Lasten werden weitere Sensoren eingesetzt.

Wenn die Lasten garantiert symmetrisch sind, können einige der Wägezellen durch Drehpunkte ersetzt werden. Dies spart die Kosten der Wägezellen, kann aber die Genauigkeit deutlich verringern.

Wägezellen können parallel geschaltet werden; in diesem Fall werden alle zugehörigen Signale miteinander verbunden (Ex+ mit Ex+, S+ mit S+, ...), und das resultierende Signal ist der Mittelwert der Signale aller Sensorelemente. Dies wird häufig z. B. bei Personenwaagen oder anderen Mehrpunkt-Gewichtssensoren verwendet.

Die gebräuchlichste Farbzuordnung ist Rot für Ex+, Schwarz für Ex−, Grün für S+ und Weiß für S−.

Weniger gebräuchliche Zuordnungen sind Rot für Ex+, Weiß für Ex−, Grün für S+ und Blau für S− oder Rot für Ex+, Blau für Ex−, Grün für S+ und Gelb für S−. ^{[ 9 ]} Auch andere Werte sind möglich, z. B. Rot für Ex+, Grün für Ex−, Gelb für S+ und Blau für S−. ^{[ 10 ]}

Jede Wägezelle neigt bei abrupten Laständerungen zum Nachschwingen. Dies ist auf das federartige Verhalten der Wägezelle zurückzuführen. Um Lasten zu messen, muss sie sich verformen. Daher weist eine Wägezelle mit endlicher Steifigkeit zwangsläufig ein federartiges Verhalten auf und schwingt mit ihrer Eigenfrequenz . Ein oszillierendes Datenmuster kann die Folge dieses Nachschwingens sein. Nachschwingen lässt sich passiv bis zu einem gewissen Grad unterdrücken. Alternativ kann ein Steuerungssystem einen Aktor verwenden , um das Nachschwingen einer Wägezelle aktiv zu dämpfen. Diese Methode bietet eine bessere Leistung, geht jedoch mit einer deutlich höheren Komplexität einher.

Wägezellen werden in verschiedenen Messgeräten eingesetzt, beispielsweise in Laborwaagen, Industriewaagen, Plattformwaagen ^{[ 11 ]} und Universalprüfmaschinen ^{[ 12 ]} . Ab 1993 installierte der British Antarctic Survey Wägezellen in Glasfasernestern , um Albatrosküken zu wiegen ^{[ 13 ]} . Wägezellen finden in einer Vielzahl von Anwendungen Verwendung, beispielsweise im Sieben-Säulen-Rütteltisch, ^der häufig zur Abstimmung von Rennwagen eingesetzt wird. Ein weiterer gängiger Einsatzbereich ist der Sim-Racing-Sport . Hier liegt der Vorteil einer Wägezelle gegenüber einem Potentiometer darin, dass die simulierte Bremskraft auf der Kraft des Fahrers auf dem Pedal basiert und nicht auf dessen Position. Wägezellen werden außerdem häufig in der Lebensmittelverarbeitung, Lagerhaltung, Logistik und der allgemeinen Fertigung für Anwendungen wie Dosierung, Abfüllung, Palettenwägung, Versandkontrolle und Prozessüberwachung eingesetzt.

Wägezellen werden häufig zur Gewichtsmessung in industriellen Umgebungen eingesetzt. Sie können an Behältern, Reaktoren usw. angebracht werden, um deren Tragfähigkeit zu kontrollieren, was für industrielle Prozesse oft von entscheidender Bedeutung ist. Um sicherzustellen, dass die Wägezellen den erwarteten Anforderungen gerecht werden, müssen bestimmte Leistungsmerkmale definiert und spezifiziert werden. Zu diesen Auslegungsmerkmalen gehören:

• Kombinierter Fehler
• Mindestprüfintervall
• Auflösung

Die elektrischen, physikalischen und umweltbedingten Spezifikationen einer Wägezelle helfen dabei, die geeigneten Anwendungsbereiche zu bestimmen. Gängige Spezifikationen umfassen: ^{[ 14 ]}

• Vollausschlagausgang (FSO): Elektronischer Ausgang, ausgedrückt in mV/V. Gemessen bei Vollausschlag.
• Kombinierter Fehler: Prozentualer Anteil des Skalenendwerts, der die maximale Abweichung von der Geraden zwischen Leerlauf und Nennlast darstellt. Wird häufig bei abnehmender und zunehmender Last gemessen.
• Nichtlinearität: Die maximale Abweichung der Kalibrierkurve von einer Geraden zwischen Nennleistung und Nulllast. Gemessen bei steigender Last und angegeben als Prozentwert des Vollausschlags.
• Hysterese: Maximale Differenz zwischen den Ausgangssignalen der Wägezelle bei gleicher Last. Die erste Messung erfolgt durch Verringern der Last vom Nennausgang, die zweite durch Erhöhen der Last von Null aus.
• Wiederholgenauigkeit: Maximale Abweichung zwischen den Messwerten der Ausgangsleistung bei wiederholter Belastung unter identischen Bedingungen. Gemessen in Prozent der Nennausgangsleistung.
• Nullpunktabweichung (Offset): Messwert der Wägezelle bei Nennanregung im Leerlauf. Die Abweichung des Messwerts zwischen einer wahren Nullpunktmessung und dem tatsächlichen Messwert der Wägezelle im Leerlauf, ausgedrückt als Prozentsatz des Skalenendwerts.
• Kompensierter Temperaturbereich: Der Temperaturbereich, in dem eine Wägezelle kompensiert wird, um einen Nullpunktausgleich und die Nennausgangsleistung innerhalb der vorgegebenen Grenzen zu gewährleisten. Angegeben in °F oder °C.
• Betriebstemperaturbereich: Temperaturbereich, in dem eine Wägezelle ohne dauerhafte Beeinträchtigung ihrer Leistungsmerkmale betrieben werden kann. Angegeben in °F oder °C.
• Temperatureinfluss auf den Messwert: Veränderung der Messwerte durch die Temperatur der Wägezelle. Angegeben als Prozentsatz des Vollausschlags pro Grad °F oder °C.
• Temperatureinfluss auf den Nullpunkt: Änderung des Nullpunktgleichgewichts aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur. Angegeben als Prozentwert des Vollausschlags pro Grad °F oder °C.
• Eingangswiderstand: Eingangswiderstand der Brückenschaltung der Wägezelle. Gemessen an den positiven und negativen Erregeranschlüssen ohne angeschlossene Last. Angabe in Ohm.
• Ausgangswiderstand: Ausgangswiderstand der Brückenschaltung der Wägezelle. Gemessen an den positiven und negativen Anregungsleitungen ohne angeschlossene Last. Angabe in Ohm.
• Isolationswiderstand: Der Widerstand, gemessen entlang der Verbindungen zwischen: Brückenschaltung und Messelement, Brückenschaltung und Kabelschirmung sowie Messelement und Kabelschirmung. Typischerweise gemessen bei 50 Volt unter Standardtestbedingungen.
• Empfohlene Anregung: Maximal empfohlene Anregungsspannung des Messumformers für den Betrieb innerhalb seiner Spezifikationen. Angegeben in Gleichstrom (VDC).
• Kabellänge: Länge des Standardkabels, für das die Wägezelle kalibriert wird. Die Kabellänge beeinflusst die Kalibrierung der Wägezelle.
• Sichere Überlastung: Die maximale Last, die auf eine Wägezelle aufgebracht werden kann, ohne deren Leistungsspezifikationen dauerhaft zu beeinträchtigen. Gemessen als Prozentsatz des Maximalwerts.
• Ultimative Überlastung: Die maximale Last, die ohne strukturelles Versagen ausgehalten werden kann.
• Material: Stoff, aus dem das Federelement der Wägezelle besteht.

Wägezellen sind ein integraler Bestandteil der meisten Wägesysteme in der Industrie, der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilbranche und werden täglich stark beansprucht. Im Laufe der Zeit unterliegen Wägezellen Drift, Alterung und Fehlausrichtung; daher müssen sie regelmäßig kalibriert werden, um präzise Messergebnisse zu gewährleisten. ^{[ 15 ]} ISO 9000 und die meisten anderen Normen legen einen maximalen Zeitraum von etwa 18 Monaten bis 2 Jahren zwischen den Rekalibrierungen fest, abhängig vom Grad der Alterung der Wägezelle. Viele Anwender von Wägezellen halten die jährliche Rekalibrierung für bewährte Methode, um höchste Messgenauigkeit zu gewährleisten.

Standardmäßige Kalibrierprüfungen nutzen Linearität und Wiederholbarkeit als Kalibrierrichtlinien, da diese zur Bestimmung der Genauigkeit herangezogen werden. Die Kalibrierung erfolgt schrittweise, beginnend mit aufsteigenden oder absteigenden Gewichten. Beispielsweise können bei einer 60-Tonnen-Wägezelle spezifische Testgewichte in 5-, 10-, 20-, 40- und 60-Tonnen-Schritten verwendet werden. Ein fünfstufiges Kalibrierverfahren ist in der Regel ausreichend, um eine genaue Kalibrierung des Geräts sicherzustellen. Für konsistente Ergebnisse wird empfohlen, dieses fünfstufige Kalibrierverfahren zwei- bis dreimal zu wiederholen. ^{[ 16 ]}

• Federwaage
• Dehnungssensor

• ASTM E4 – Verfahren zur Kraftüberprüfung von Prüfmaschinen
• ASTM E74 – Verfahren zur Kalibrierung von Kraftmessgeräten zur Überprüfung der Kraftanzeige von Prüfmaschinen
• NTEP – Nationale Konferenz für Gewichte und Maße (Konformitätsbescheinigung)