W układach mechatronicznych masa jest najczęściej mierzona pośrednio: badany obiekt wywiera siłę (ciężar) na element sprężysty, który ulega bardzo małemu odkształceniu. To odkształcenie jest rejestrowane przez czujnik tensometryczny (tensometr), czyli przetwornik, którego rezystancja zmienia się wraz z rozciąganiem lub ściskaniem materiału.
W praktycznych wagach i modułach ważenia tensometry pracują zwykle w układzie mostkowym (np. mostek Wheatstone’a), co pozwala uzyskać stabilny i czuły sygnał proporcjonalny do obciążenia. Po kalibracji układ elektroniczny przelicza sygnał na wartość siły lub bezpośrednio na masę.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do pomiaru masy?
- Triangulacyjny czujnik (zwykle optyczny) służy przede wszystkim do pomiaru odległości lub przemieszczenia na podstawie geometrii wiązki/obrazu, a nie do pomiaru siły czy odkształcenia elementu nośnego.
- Pojemnościowy czujnik wykrywa zmiany pojemności elektrycznej, typowo stosowany do pomiaru zbliżenia, poziomu, cienkich przemieszczeń lub właściwości dielektrycznych materiału. Sam w sobie nie jest standardowym czujnikiem masy.
- Optyczny to bardzo szeroka klasa czujników (fotoelektryczne, refleksyjne, barierowe), najczęściej używana do detekcji obecności, pozycjonowania i zliczania. Bez dodatkowego układu mechanicznego/przeliczeniowego nie realizuje typowego pomiaru masy.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pojawia się "masa/ważenie/obciążenie", w pierwszej kolejności kojarz rozwiązania tensometryczne (belka, czujnik siły, load cell) i tor pomiarowy wymagający kalibracji.
