Loadcell là gì? Cấu tạo của loadcell ? Strain gauge là gì? Nguyên lý hoạt động của loadcell là gì? Các thông số kỹ thuật của Loadcell? Bộ chuyển đổi tín hiệu Loadcell là gì? Những ứng dụng của Loadcell?  … Cân Điện Tử Tiến Danh cùng bạn tìm hiểu và trả lời các câu hỏi này nhé.

LOADCELL

Load cell là gì?

Load cell là thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực hoặc trọng lượng thành tín hiệu điện mV/v. Với thiết kế với 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.nói cách khác Loadcell là một loại đầu dò, cụ thể là đầu dò lực. Nó chuyển đổi một lực như lực căng, nén, áp suất hoặc mô-men xoắn thành tín hiệu điện có thể đo lường và tiêu chuẩn hóa. Khi lực tác dụng lên đầu dò tăng, thì tín hiệu điện sẽ thay đổi theo tỷ lệ thuận của lực tác động lên nó.

 

Cấu Tạo của Loadcell?

Hầu hết các loại Load Cell hiện nay chủ yếu được cấu tạo gồm 2 thành phần chính là thanh kim loại và biến trở Strain gauge dùng tạo tín hiệu đầu ra dạng mV/vThân kim loại loadcell là một khối kim loại đàn hồi và tùy theo từng loại loadcell và mục đích sử dụng loadcell, than kim loại loadcell được thiết kế có hình dạng đặc biệt khác nhau và chế tạo bằng vật liệu kim loại khác nhau (nhôm hợp kim, thép không gỉ, thép hợp kim).

Strain gauge là thành phần quan trọng và cũng là trái tim của Loadcell, Stain gauge là một điện trở cấu tạo từ một sợi dây kim loại mảnh đặt trên một tấm cách điện đàn hồi, Stain gauge sẽ thay đổi biến thiên cùng với lực tác dụng lên Loadcell.. Hầu hết các nhà sản xuất strain gauge cung cấp nhiều loại strain gauge khác nhau để phù hợp với các sản phẩm loadcell khác nhau, các ứng dụng trong nghiên cứu và công nghiệp dự án khác nhau.

                                                 

Strain gaue của Loadcell Trụ                                                                                        Strain gaue của Loadcell chữ Z

Nguyên lý hoạt động?

Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến dạng (giãn hoặc nén), Kết quả là, hai trong số 4 điện trở strain gauges là trong nén, trong khi hai strain gauges đang bị căng ra (như thể hiện trong hình ảnh dưới đây). Điều đó dẫn tới sự thay đổi chiều dài và tiết diện của các sợi kim loại của điện trở strain gauges dán trên thân loadcell dẫn đến một sự thay đổi giá trị của các điện trở strain gauges. Chúng ta sử dụng mạch cầu Wheatstone để chuyển đổi sự thay đổi tỉ lệ giữa lực căng và trở kháng thành điện áp tỷ lệ với tải. Sự thay đổi điện áp này là rất nhỏ, do đó nó chỉ có thể được đo và chuyển thành số sau khi đi qua bộ khuếch đại của các bộ chỉ thị cân điện tử (đầu cân).

Bốn strain gauges được kết nối thành 1 cầu điện trở Wheatstone như hình trên và được dán vào bề mặt của thân loadcell. một điện áp kích thích – thường là 10 V được cấp vào mạch cầu ở 2 điểm A,C và chúng ta sẽ đo đc 1 điện áp đày ra ở 2 điểm B,D như hình vẽ. 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. Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến dạng (giãn hoặc nén), điều đó dẫn tới sự thay đổi chiều dài và tiết diện của các sợi kim loại của điện trở strain gauges dán trên thân loadcell dẫn đến một sự thay đổi giá trị của các điện trở strain gauges. Sự thay đổi này dẫn tới sự thay đổi trong điện áp đầu ra. Sự thay đổi điện áp đầu ra này thường rất bé (thường khoảng 20mV khi full tải) để có thể đo được và số hóa để tính toán thì cần phải khuếch đại tín hiệu mv này lên 0 – 5V hay 0 – 10V.

Các thông số kỹ thuật cơ bản của Loadcell?

Tải Trọng: là khối lượng định mức cân cho mỗi Loadcell.

Độ Chính Xác: là phần trăm chính xác trong phép đo. Độ chính xác phục thuộc vào tính chất phi tuyến tính, độ trễ và độ lặp.

Công suất định mức: là giá trị khối lượng lớn nhất mà Loadcell có thể đo đc.

Quá Tải An Toàn: là công suất mà Loadcell có thể vượt qua( ví dụ: 150% công suất).

Phá Hủy Cơ Học: là giá trị tải trọng mà Loadcell có thể bị phá vỡ hoặc biến dạng.

Cấp Bảo Vệ: Cấp II hoặc cấp III Là tiêu chí để đánh giá cấp độ hoạt động chính xác của cân điện tử. Thường được đánh giá theo các tiêu chuẩn quốc tế như là OIML,…

Điện áp: là 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.

Trở khán đầu vào: là điện trở được xác định thông qua S- và S+ khi Loadcell chưa kết nối vào hệ thống hoặc ở chế độ không tải.

Trở khán đầu ra:  là điện trợ được đo giữa Ex+ và EX- trong điều kiện load cell chưa kết nối hoặc hoạt động ở chế độ không tải.

Trên đây là một số thông tin cơ bản về Load Cell, vậy thiết bị này có ứng dụng thế nào và vai trò của nó ra sao, hãy tìm hiểu bài tiếp theo của chúng tôi nhé.

Tìm hiểu thêm về sản phẩm của Công Ty Cân Điện Tử Tiến Danh.

xin vui lòng liền hệ đến số: 0908 477 171   –   0968 123 843

Trân Trọng cám ơn.

 

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *