Thái Vũ

Cân điện tử là một thiết bị điện tử dùng để đo đạt trọng lượng của vật mẫu. Với cấu tạo cơ bản sau:

Giá đở vật.

Bộ biến đổi lực sang điện tử.

Hiển thị giá trị trọng lượng.

Tùy vào trọng lượng và kích thước của vật mẫu cân điện tử sẽ có những thiết kế phù hợp. Điển hình như khi cân các vật có trọng lượng nhỏ hơn hoặc bằng (mẫu cân <=500g) có cân tiểu ly, cân phân tích. Trọng lượng vừa và nhỏ (3kg< mẫu cân <30kg) có cân đơn giản, cân thông dụng, cân đĩa. Trọng lượng lớn (30kg< mẫu cân <  tấn) có cân bàn, cân sàn, cân treo. Ngoài ra còn có những loại cân công nghiệp như: cân đóng bao, cân xe tải, cân chiết rót, cân kiểm tra, băng tải động, phối liệu, vv… Những loại cân này sử dụng phần lớn trong các nhà máy hoặc xí nghiệp sản xuất có yêu cầu và đặc trưng riêng.

Tương tự ứng với mỗi loại tải trọng thì kích thước khay cân, sàn cân cũng cần phải phù hợp để khi đặt vật mẫu không rơi rớt hoặc dư thừa.

Đầu dò hay Cảm biến lực (Load-Cell) có độ nhạy cao, có độ bền cao và khoảng nhiệt độ hoạt động rất rộng. Tùy vào từng ứng dụng cân cụ thể mà Cảm biến lực có công nghệ sản xuất khác nhau, đặc trưng cho mỗi nhà sản xuất.  (Flintec, Mavin, ZEMIC, Keli, CAS, Mettler Toledo, A&D, Ohaus, Digi..).

Người sử dụng không trực tiếp can thiệp tới Cảm biến lực này. Thường các nhà sản xuất khuyến cáo không nên cân những vật quá trọng tải cân quy định, vì trong đa số các trường hợp này đều làm Cảm biến lực hư hỏng.

Để hiểu rõ hơn về Cảm biến lực, bạn có thể hiểu Cảm biến lực được cấu tạo từ hai bộ phận là: bộ phận cảm lực (Load) và cầu điện trở (Strain Gauge).

Strain Gauge là một trong những bộ phận quan trọng nhất quyết định tới nguyên lý hoạt động và độ chính xác của cân điện tử. Cân điện tử được cấu tạo bởi 2 bộ phận chính là Cảm biến lực và hệ thống xử lý tín hiệu điện tử. Tín hiệu điện tử được tạo ra khi có lực đè hoặc lực nén cảm biến tải. Tín hiệu này chuyển đến bộ thu A/D (AD converter) để xử lý, kết hợp với phần mềm đã tích hợp trên bộ mạch chủ (Main board) và sau đó là hiển thị trên màn hình (LCD, LED, VFD).

Cảm biến lực (Loadcell) của cân điện tử (Electronic Scales) được cấu tạo bởi 2 thành phần chính là cầu điện trở Strain Gauge và một khối kim loại gọi là Load/Loadcell.

Một số ký hiệu cần tham khảo:

R= ρ*L/S

– R = Tế bào điện trở Strain Gauge (Ohm)

– L = Chiều dài của sợi kim loại Strain Gauge (m)

– S = Tiết diện của sợi kim loại Strain Gauge (m2)

– ρ = Điện trở suất vật liệu của sợi kim loại Strain Gauge

Về cấu tạo của cầu điện trở Strain Gauge, chúng bao gồm một dây kim loại mảnh được đặt lên tấm cách điện đàn hồi. Sợi dây kim loại này được thiết kế theo hình ziczac để tăng chiều dài, tăng độ biến dạng của điện trở khi có lực tác động vào (nén vào hoặc kéo giãn ra). Với thiết kế như vậy, tế bào điện trở Strain Gauge sẽ giúp các thiết bị Cảm biến xử lý tín hiệu chính xác hơn nhiều lần so với thông thường.

Các tế bào điện trở Strain Gauge sẽ được gắn lên khối kim loại (Load/Loadcell). Khi bị lực tác động vào khối kim loại (Load/Loadcell) khiến sợi dây kim loại chứa tế bào điện trợ Strain Gause bị nén lại hoặc kéo giãn ra, điện trở sẽ thay đổi. Trong trường hợp bị nén, chiều dài (L giảm) cũng như điện trở Strain Gauge sẽ giảm đi. Ngược lại, nếu ở trường hợp bị kéo dãn ra (L tăng), chiều dài cũng như điện trở tại Strain Gauge sẽ tăng lên một cách đáng kể. Vì vậy, điện trở cũng thay đổi tùy thuộc vào tỷ lệ lực tác động (cụ thể là tùy thuộc vào cân nặng của vật đặt lên giá cân) vào Load/Loadcell.

Ngày nay, để đáp ứng nhu cầu sản xuất cân điện tử đa dạng, các nhà sản xuất đã cung cấp nhiều loại Strain Gauge có hình dạng khác nhau. Phù hợp với thiết kế của giá cân với yêu cầu về mức cân, mục đích sử dụng và ứng dụng của chiếc cân điện tử. Và công nghệ dán các tế bào Strain Gauge cũng khác nhau.

Lựa chọn cân điện tử

Giá đỡ phải cứng cáp, làm từ chất liệu có độ đàn hồi tốt.

Bộ biến đổi lực sang điện tử có độ phân giải cao hay bước điện tử càng nhỏ càng tốt.

Bộ phận xử lý tín hiệu có độ phân giải cao, màn hình hiển thị số sắc nét. 

Trở lại vấn đề lỗi, mỗi cân điện tử trước khi giao cho khách hàng luôn được hiệu chuẩn đầy đủ (Calibrate, “Canh-líp“). Và lỗi đầu tiên ta gặp phải là bị lệch góc, ở đây ta đưa ra phương án chỉnh góc Cảm biến lực bằng cách dũa từng góc Cảm biến lực.

Giá đỡ yếu sẽ ảnh hưởng lớn đến độ tuyến tính giá trị cân.

Chỉnh góc cho cân bằng cách mài từng góc 1 như sau.

A. Đầu tiên cài đặt và và tiến hành hiệu chuẩn sơ cho cân.

B. Sử dụng trọng lượng 1/3 tải tối đa để kiểm tra 4 góc và ghi các giá trị được hiển thị.

C. Sử dụng một cây dũa bén mài “điểm cần mài” tương ứng với giá trị hiển thị thấp nhất trong bốn góc (khi mài lần đầu tiên. Hãy mài thử với một lực nhẹ để thử độ mòn và tránh làm hỏng Cảm biến lực (Loadcell), sau khi mài, nhấn phím ZERO để đo (thử) lại bốn góc một lần nữa.

D. Lặp lại bước B-C cho đến khi sự khác biệt giữa bốn góc và trung tâm là ± 1 bước nhảy, sau đó hiệu chuẩn lại cho cân.

E. Sau khi mài nhiều lần, nếu vẫn có sự khác biệt lớn về trọng lượng hiển thị giữa 4 góc và giữa cân, có nghĩa là có vấn đề ở Cảm biến lực (Loadcell).

F. Chú ý đến đặc điểm kỹ thuật của Cảm biến lực (Loadcell). Khi mài, lực mài phải nhẹ và nhỏ hơn tải trọng cho phép của Cảm biến lực (Loadcell).

Chú ý màu dây đấu nối:

Cảm biến lực (Loadcell) ZEMIC và MAVIN :

Cảm biến lực (Loadcell)TEDEA :

Nếu có thắc mắc gì, hãy liên hệ với chúng tôi để có cách giải quyết nhanh nhất

Hàng chính hãng, Chất lượng cao

 thaingocvu@gmail.com