Tổng quan về chi tiết của loadcell của cân điện tử

[Tarix0293]

Bạn đã bao giờ thắc mắc tại sao các loại cân điện tử có thể hoạt động chính xác như vậy chưa? Đó là vì một bộ phận cực kì quan trọng tên là loadcell. Bài viết này giới thiệu cho mọi người tầm quan trọng của loadcell và làm thế nào để loadcell hoạt động tốt


Loadcell là thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực hoặc trọng lượng thành tín hiệu điện.


Khái niệm“strain gage”: cấu trúc có thể biến dạng đàn hồi khi chịu tác động của lực tạo ra một tín hiệu điện tỷ lệ với sự biến dạng này.
Loadcell thường được sử dụng để cảm ứng các lực lớn, tĩnh hay các lực biến thiên chậm.Một số trường hợp loadcell được thiết kế để đo lực tác động mạnh phụ thuộc vào thiết kế của Loadcell.


Loadcell được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là "Strain gage" và thành phần còn lại là "Load". Strain gage là một điện trở đặc biệt chỉ nhỏ bằng móng tay, có điện trở thay đổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện ổn định, được dán chết lên “Load” - một thanh kim loại chịu tải có tính đàn hồi.


Một điện áp kích thích được cung cấp cho ngõ vào loadcell và điện áp tín hiệu ra được đo giữa hai góc khác.



Loadcell có trong rất nhiều loại can dien tu: can treo dien tu 5 tan, cân điện tử 6kg, cân sàn, cân vàng,...


Tại trạng thái cân bằng (trạng thái không tải), điện áp tín hiệu ra là số không hoặc gần bằng không khi bốn điện trở được gắn phù hợp về giá trị.


Đó là lý do tại sao cầu điện trở Wheatstone còn được gọi là một mạch cầu cân bằng.


Các điện trở strain gauges được dán vào bề mặt của thân loadcell. Khi bị kéo - nén điện trở của strain gauge sẽ thay đổi tỉ lệ thuận với biên độ kéo - nén.


Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên loadcell làm cho loadcell bị biến dạng, điều đó dẫn đến sự biến dạng của các điện trở straign gauges dán trênthân loadcell dẫn đến sụ thay đổi giá rtị của các điện trở strain gauges. Sự thay đổi này dẫn tới sự thay đổi trong điện áp đầu ra nếu một điện áp kích thích được cung câp cho ngõ vào loadcell/. Nói cách khác, loadcell đã chuyển đổi lực tác dụng thành tín hiệu điện.


Hoạt động dựa trên nguyên lý cầu điện trở cân bằng Wheatstone. Giá trị lực tác dụng tỉ lệ với sự thay đổi điện trở cảm ứng trong cầu điện trở, và do đótrả về tín hiệu điện áp tỉ lệ.


Thông số của loadcell bao gồm những việc sau:


Độ chính xác: cho biết phần trăm chính xác trong phép đo. Độ chính xác phụ thuộc tính chất phi tuyến tính, độ trễ, độ lặp.
- Dải bù nhiệt độ: là khoảng nhiệt độ mà đầu ra Loadcell được bù vào, nếu nằm ngoài khoảng này, đầu ra không được đảm bảo thực hiện theo đúng chi tiết kĩ thuật được đưa ra.
- Điện áp: giá trị điện áp làm việc của Loadcell (thông thường đưa ra giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất 5 - 15 V).
- Độ trễ:hiện tượng trễ khi hiển thị kết quả dẫn tới sai số trong kết quả. Thường được đưa ra dưới dạng % của tải trọng.
- Công suất định mức: giá trị khối lượng lớn nhất mà Loadcell có thể đo được.
- Hệ số tác động của nhiệt độ tại điểm 0: giống như trên nhưng đo ở chế độ không tải.
- Trở kháng đầu vào: trở kháng được xác định thông qua S- và S+ khi Loadcell chưa kết nối vào hệ thống hoặc ở chế độ không tải.
- Cấp bảo vệ: được đánh giá theo thang đo IP, (ví dụ: IP65: chống được độ ẩm và bụi).