Thành phần cấu tạo cơ bản của cân điện tử bao gồm hai bộ phận chính. Bộ phận thứ nhất là đòn cân (Load cell) và bộ phận thứ hai là mạch xử lý tín hiệu điện tử (Indicator).
Đòn cân được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là “Strain Gauge” và thành phần còn lại là “Load”. Strain Gauge 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, chỉ nhỏ bằng móng tay, được dán chết lên Load, nghĩa là một thanh kim loại chịu tải.
Thanh kim loại này một đầu được gắn cố định, đầu còn lại tự do và gắn với mặt bàn cân (Đĩa cân). Khi ta bỏ một khối lượng lên đĩa , thanh kim loại này sẽ bị uốn cong do trọng lượng của khối lượng cân gây ra. Khi thanh kim loại bị uốn, điện trở Strain Gauge sẽ bị kéo dãn ra và thay đổi điện trở. Như vậy, khi đặt vật cân lên bàn cân, tùy theo khối lượng vật mà Load, thanh kim loại sẽ bị uốn đi một lượng tương ứng và lượng này được đo lường qua sự thay đổi điện trở của Strain Gauge. Thông thường, thanh kim loại sẽ được cấu tạo sao cho bất kỳ vị trí ta đặt vật cân lên bàn/ đĩa, nó đều cho cùng một mức độ bị uốn như nhau.
Cấu tạo chính của loadcell gồm các điện trở strain gauges R1, R2, R3, R4 kết nối thành 1 cầu điện trở Wheatstone như hình dưới và được dán vào bề mặt của thân loadcell.
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.
Trong bài giới thiệu này chúng tôi sử dụng load cell của Interface có model 1210AF.
2 thông số quan trọng của load cell chúng ta cần quan tâm là công suất của load cell và điện áp ngõ ra của load cell. Load cell 1210AF có công suất 10Klbf nếu đổi ra kilogram thì khoảng 4450Kg, còn điện áp ngõ ra là 4.058 mV/V có ngĩa là nếu điện áp cấp cho load cell là 1V thì khi load cell chịu tải 4450kg thì điện áp ngõ ra của load cell là 4.058mV.
Bộ hiển thị (indicator) được giới thiệu trong bài này là Digital Indicator AD-4532B của A&D.
Bộ hiển thị này nhận ngõ vào sensor từ loadcell, sử dụng nguồn cấp 85-250VAC,
Tín hiệu ngõ vào: Input Zero, Hold, Comp On, 1, 2, 3, 4, 5.
Tín hiệu ngõ ra: Output Hi, Lo, Ok, Analog, Digital.
Giao tiếp kết nối chuẩn Modbus.
Phần kết nối giữa bộ hiển thị và load cell cũng là một bước quan trọng, loadcell chủ yếu có 2 loại là loại 6 dây và 4 dây. Bộ load cell giới thiệu ở trên là loại 4 dây vì vậy chân EXC+ nối chung với SEN+ và EXC- nối chung với SEN-. 2 dây còn lại của sensor kết nối với SIG+ và SIG- như sơ đồ ở hình W1.
Hình C1 thể hiện sơ đồ kết nối cáp connector của load cell theo các pin A, B, C, D, E, F.
Nếu bạn có thắc mắc hoặc gặp khó khăn trong quá trình hiệu chuẩn, cân chỉnh, sửa chữa cũng như sử dụng loadcell.
Xin vui lòng gửi mail đến info@ino.com.vn hoặc điện thoại đến số : 028 7300 0184 để được tư vấn và giải đáp.
