CẢM BIẾN SENSOR
Cảm Biến Lực Loadcell Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động
Th7
Cảm biến lực Loadcell là một trong những thành phần trong các hệ thống cân điện tử hiện đại. Thiết bị đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo độ chính xác và ổn định khi đo lường trọng lượng. Cảm biến lực giúp hệ thống cân hoạt động chính xác, nhanh chóng và đáng tin cậy, đáp ứng yêu cầu kiểm soát khối lượng trong nhiều lĩnh vực như sản xuất, vận chuyển, kho bãi và tự động hóa công nghiệp. Cùng ATPro Corp tìm hiểu cảm biến lực Loadcell là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị này.
Tìm hiểu khái niệm cảm biến lực Loadcell là gì?
Cảm biến lực, còn được gọi với nhiều tên khác như Loadcell, cảm biến tải hay cảm biến tải trọng. Loại thiết bị có nhiệm vụ chuyển đổi lực hoặc trọng lượng tác dụng lên nó thành tín hiệu điện. Khi một vật thể tác động lực lên bề mặt cảm biến, lực này sẽ làm biến đổi điện trở trong cầu điện trở bên trong Loadcell, từ đó sinh ra tín hiệu điện áp tỷ lệ với lực được đo.
Tín hiệu điện áp này được truyền đến bộ xử lý tín hiệu, nơi nó được khuếch đại, xử lý và hiển thị giá trị trọng lượng chính xác của vật thể lên màn hình cân điện tử. Nhờ hoạt động chính xác và ổn định, cảm biến lực luôn giữ có vai trò không thể thiếu trong các hệ thống cân điện tử, hệ thống đo lường và giám sát tự động.
Xem nhanh top 12 cảm biến công nghiệp tốt được nhiều người tin dùng tại ATPro
Cấu tạo của cảm biến lực Loadcell
Loadcell được cấu tạo bởi hai thành phần chính: Strain gage và thân tải (Load).
Trong đó, Strain gage là một điện trở đặc biệt có khả năng thay đổi giá trị điện trở khi chịu tác động cơ học như kéo giãn hoặc nén. Dán trực tiếp các Strain gage lên bề mặt của thân Loadcell bằng keo chuyên dụng để truyền lực chính xác từ khối kim loại sang Strain gage.
Thân Loadcell là một khối kim loại có tính đàn hồi, được thiết kế để biến dạng rất nhỏ dưới tác dụng của lực tải.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến lực Loadcell
Cảm biến lực Loadcell hoạt động dựa trên nguyên tắc biến dạng cơ học. Khi một lực tác dụng lên Loadcell, thanh kim loại đàn hồi (thân Load) sẽ xảy ra biến dạng rất nhỏ nhưng đủ để làm thay đổi đặc tính điện của các Strain Gauge được gắn trên bề mặt.
Chi tiết khi thanh kim loại bị kéo căng hoặc nén lại, các Strain Gauge – vốn là các điện trở nhạy cảm với biến dạng – sẽ thay đổi giá trị điện trở. Với sự thay đổi này sẽ làm mất cân bằng mạch cầu điện trở (thường là cầu Wheatstone) tích hợp bên trong Loadcell.
Thay đổi điện trở này sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp tỷ lệ với lực hoặc trọng lượng mà Loadcell đang chịu. Tín hiệu điện áp sau đó được gửi đến bộ khuếch đại và bộ xử lý tín hiệu, nơi tín hiệu được lọc, khuếch đại và hiển thị giá trị đo lực hoặc trọng lượng trên màn hình cân điện tử.
Ứng dụng cảm biến lực Loadcell
Cân điện tử: Loadcell có nhiệm vụ chuyển đổi trọng lượng của vật thể đặt lên bàn cân thành tín hiệu điện để hiển thị giá trị khối lượng chính xác trên màn hình.
Máy đo lực: Loadcell được tích hợp trong các thiết bị đo lực để kiểm tra các thông số như: độ bền vật liệu, lực nén của lò xo, lực kéo của dây cáp… phục vụ kiểm định chất lượng sản phẩm.
Hệ thống tự động hóa: Trong các dây chuyền sản xuất tự động, thiết bị đo lường lực, giám sát tải trọng và điều khiển các thiết bị khác. Nhằm đảm bảo quy trình vận hành chính xác, an toàn và hiệu quả.
Máy kiểm tra độ nén: Loadcell được sử dụng để đo lực nén của các vật liệu như bê tông, nhựa, kim loại,…đánh giá khả năng chịu tải và độ bền cấu trúc.
Máy kiểm tra độ kéo: Với các vật liệu như thép, dây cáp, sợi dệt,… Loadcell xác định khả năng chịu kéo, kéo dài hoặc đứt gãy –kiểm tra chất lượng và tính toán thiết kế.
Mua cảm biến lực Loadcell cần chú ý những yếu tố gì?
Người dùng cần xác định tải trọng tối đa và tải trọng nhỏ nhất cần đo để lựa chọn Loadcell có dải đo phù hợp, tránh tình trạng quá tải hoặc đo không chính xác ở tải nhỏ.
Độ chính xác được phân theo tiêu chuẩn OIML hoặc các tiêu chuẩn đo lường quốc tế. Cần lựa chọn Loadcell có độ chính xác đáp ứng yêu cầu ứng dụng thực tế, đặc biệt trong các ngành yêu cầu độ chính xác cao như cân thương mại, cân đóng gói tự động, kiểm tra chất lượng.
Loadcell có nhiều dạng thiết kế như dạng thanh, dạng S, dạng trụ, dạng nén – kéo… Kích thước và hình dáng cần phù hợp với không gian lắp đặt, khung máy hoặc thiết bị cân để đảm bảo lắp đặt dễ dàng và hoạt động an toàn.
Tùy thuộc vào môi trường làm việc, như môi trường có độ ẩm cao, nhiều bụi, ăn mòn hóa chất hoặc rung động mạnh. Lựa chọn Loadcell có vật liệu phù hợp (thép không gỉ, hợp kim nhôm…) và khả năng chống nước, chống bụi đạt chuẩn IP67, IP68 hoặc cao hơn.
Lời kết
Cảm biến lực Loadcell là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống đo lường và cân điện tử hiện đại. Với cấu tạo đơn giản nhưng nguyên lý hoạt động thông minh, mang lại khả năng đo lực và trọng lượng chính xác, nhanh chóng, ổn định. Tùy vào nhu cầu, người dùng cần lựa chọn Loadcell phù hợp để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả, an toàn và bền bỉ.
Xem thêm: Cảm Biến Tiệm Cận Điện Dung – Thiết Bị Số Cho Tự Động Hóa Công Nghiệp
Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cung cấp thiết bị tự động hóa, ATPro Corp tự hào là địa chỉ uy tín, cùng dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật tận tâm và chế độ bảo hành minh bạch.
Tham khảo ngay các sản phẩm đang được bán chạy nhất tại ATPro
ATPro - Cung cấp phần mềm SCADA, MES, quản lý điện năng, hệ thống gọi số, hệ thống xếp hàng, đồng hồ LED treo tường, đồng hồ đo lưu lượng, máy tính công nghiệp, màn hình HMI, IoT Gateway, đèn tín hiệu, đèn giao thông, đèn máy CNC, bộ đếm sản phẩm, bảng LED năng suất, cảm biến công nghiệp,...uy tín chất lượng giá tốt. Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.
Hotline: 02838425001
Zalo tư vấn báo giá
International Contact
Bài viết liên quan
Cảm Biến Chuyển Động Là Gì? Phân Loại, Nguyên Lý Hoạt Động, Cấu Tạo
Bạn có biết cảm biến chuyển động là gì mà ngày càng được lắp đặt [...]
Th7
Cảm Biến Khói Thông Minh: Phân Loại, Nguyên Lý Hoạt Động, Cấu Tạo
Cảm biến khói thông minh là thiết bị quan trọng giúp phát hiện sớm nguy [...]
Th7
Công Nghệ Cảm Biến: Khái Niệm, Phân Loại Và Ứng Dụng
Công nghệ cảm biến ngày càng đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hiện [...]
Th7
Mạng Cảm Biến Không Dây Trong IoT – Kết Nối Thông Minh
Trong kỷ nguyên công nghệ 4.0, Internet vạn vật (IoT) mở ra một thế giới [...]
Th7
Cảm Biến Tiệm Cận Điện Dung – Thiết Bị Số Cho Tự Động Hóa Công Nghiệp
Cảm biến tiệm cận điện dung có khả năng phát hiện cả vật thể dẫn [...]
Th7
Cảm Biến Ánh Sáng Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động Và Các Ứng Dụng
Cảm biến ánh sáng với khả năng phát hiện và đo lường cường độ ánh [...]
Th7