Cảm biến Loadcell là gì? Nguyên lý hoạt động của cảm biến Loadcell

Cảm biến Loadcell là gì? Nguyên lý hoạt động của cảm biến Loadcell

Cảm biến loadcell là một bộ chuyển đổi lực hoặc trọng lượng thành một đầu ra là tín hiệu điện có thể đo được.

Ngoại trừ một số phòng thí nghiệm nhất định vẫn sử dụng cân bằng cơ chính xác, các cảm biến loadcell chiếm ưu thế trong ngành cân. Chúng cung cấp độ chính xác tử trong phạm vi 0.03% đến 0.25% và phù hợp với hầu hết các ứng dụng công nghiệp.

Nguyên lý hoạt động cảm biến Loadcell

Cảm biến loadcell hoạt động bằng các chuyển đổi lực cơ học thành các giá trị kỹ thuật số mà người dùng có thể đọc và ghi lại.

Ứng dụng cảm biến Loadcell

Cảm biến Loadcell đại diện cho sự cho sự thay đổi thiết kế lớn đầu tiên trong công nghệ cân. 

- Trong các nhà máy xử lý ngày nay, cảm biến lực điện tử được ưu thích trong hầu hết các ứng dụng, mặc dù thang dòn bẩy cơ học vẫn được sử dụng nếu hoạt động là thủ công và người sử dụng thích sự đơn giản của chúng.

- Trong cầu đường: Các cảm biến Loadcell được sử dụng trong việc cảnh báo độ an toàn cầu treo

Các loại cảm biến Loadcell

- Cảm biến Loadcell thủy lực

Loadcell thủy lực là các thiết bị cân bằng lực, đo trọng lượng như một sự thay đổi áp suất chất lỏng làm đầy bên trong. 

Khi lực tăng, áp suất của chất lỏng thủy lực tăng. Áp suất này có thể được chỉ định cục bộ hoặc điều khiển từ xa. Đầu ra là tuyến tính và tương đối không bị ảnh hưởng bởi lượng chất lỏng làm đầy hay nhiệt độ của nó.

- Cảm biến Loadcell khí nén

Các loadcell khí nén cũng hoạt động theo nguyên tắc cân bằng lực. Các thiết bị này sử dụng nhiều buồn giảm chấn để cung cấp độ chính cao hơn so với thiết bị thủy lực.

Các loadcell khí nén thường được sử dụng để đo trọng lượng tương đối nhỏ trong các ngành công nghiệp mà sự sạch sẽ và an toàn đặt lên hàng đầu.

Ưu điểm của loại cảm biến loadcell này là khả năng chống cháy nổ và không bị  ảnh hưởng bởi các biến đổi nhiệt độ

Nhược điểm là tốc độ phản ứng chậm và nhu cầu về không khí sạch, khô,..

- Cảm biến Loadcell biến dạng

Các cảm biến loadcell biến dạng trong đó một tổ hợp máy đo biến dạng được đặt bên trong cảm biến để chuyển đổi tải trọng lên chúng thành tín hiệu điện. Trọng lượng trên tế bào tải được đo bằng dao động điện áp gây ra trong máy đo biến dạng khi nó trải qua biến dạng

Các đồng hồ đo được liên kết với thành phần cấu trúc làm biến dạng khi trọng lượng được áp dụng. Các loadcell hiện đại có 4 đồng hồ đo biến dạng được cài đặt bên trong chúng để tăng độ chính xác của phép đo.

Dưới đây là bảng tổng hợp về cảm biến Loadcell

Đặc điểm cảm biến Loadcell

Kiểu	Phạm Vi Trọng Lượng	Độ Chính Xác (FS)	Ứng Dụng	Sức Mạnh	Yếu Đuối
Cảm biến lực cơ
Loadcell thủy lực	Lên đến 10.000.000 lb	0,25%	Xe tăng, thùng và phễu. Khu vực nguy hiểm.	Có tác động cao, không nhạy cảm với nhiệt độ.	Đắt tiền, phức tạp.
Loadcell khí nén	Rộng	Cao	Công nghiệp thực phẩm, khu vực nguy hiểm	Bản chất an toàn. Không chứa chất lỏng.	Phản ứng chậm. Yêu cầu không khí sạch, khô
Các loadcell biếng dạng
Loadcell uốn cong	10-5k lbs.	0,03%	Xe tăng, cân nền tảng,	Chi phí thấp, thi công đơn giản.	Thiết bị đo căng thẳng được tiếp xúc, yêu cầu bảo vệ
Loadcell chùm cắt	10-5k lbs.	0,03%	Xe tăng, cân nền tảng, tải trọng ngoài trung tâm	Từ chối tải cao bên, niêm phong và bảo vệ tốt hơn
Loadcell ống đựng	đến 500 nghìn lbs.	0,05%	Xe tải, xe tăng, theo dõi, và quy mô phễu	Xử lý chuyển động tải	Không bảo vệ tải ngang
Loadcell vòng và bánh kếp	5- 500k lbs.		Xe tăng, thùng, cân	Tất cả thép không gỉ	Không cho phép di chuyển tải
Cảm biến lực nút và vòng đệm	0-50k lbs 0-200 lbs. đánh máy	1%	Vảy nhỏ	Nhỏ, rẻ tiền	Tải phải được tập trung, không cho phép di chuyển tải
Các Loadcell khác
Xoắn ốc	0-40k lbs.	0,2%	Nền tảng, xe nâng, tải trọng bánh xe, trọng lượng ghế ô tô	Xử lý tải ngoài trục, quá tải, chấn động
Sợi quang		0,1%	Cáp truyền tải điện, stud hoặc bu lông gắn	Miễn dịch với RFI / EMI và temps cao, thực chất an toàn
Piezo kháng		0,03%		Cực kỳ nhạy, mức tín hiệu cao	Chi phí cao, sản lượng phi tuyến