Khác biệt giữa các bản “Cảm biến tải trọng”

n
không có tóm lược sửa đổi
n
Cảm biến tải trọng kiểu biến dạng kế là loại được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp. Cảm biến tải trọng loại này đặc biệt cứng, có giá trị cộng hưởng rất tốt, và tuổi thọ sử dụng cao. Cảm biến tải trọng kiểu biến dạng kế hoạt động theo nguyên tắc: biến dạng kế (điện trở phẳng) sẽ bị biến dạng khi vật liệu của cảm biến tải trọng bị biến dạng thích hợp. Sự biến dạng của biến dạng kế khiến điện trở của nó thay đổi tỷ lệ thuận. Sự thay đổi điện trở của biến dạng kế làm thay đổi giá trị điện (đã được hiệu chuẩn cho tải) đặt trên cảm biến.
 
Một cảm biến tải trọng thường bao gồm bốn biến dạng kế được mắc theo sơ đồ cầu Wheatstone . Cảm biến tải trọng dùng một biến dạng kế (cầu một phần tư) hoặc hai biến dạng kế (cầu một nửa) cũng có thể được sử dụng. <ref>{{cite web|title=Wheatstone Bridge Diagrams and Equations|url=http://www.transducertechniques.com/wheatstone-bridge.aspx|publisher=Transducer Techniques}}</ref> Đầu ra tín hiệu điện thường có giá trị vài milivolt (mV) và cần phải được khuếch đại bởi một bộ khuếch đại trước khi nó có thể được sử dụng. Đầu ra của bộ chuyển đổi có thể được khuếch đại để tính toán lực tác dụng lên bộ chuyển đổi. Đôi khi một bộ ADC có độ phân giải cao, thường là 24-bit, có thể được sử dụng trực tiếp.
 
Bản thân các biến dạng kế được gắn vào thành một dầm hoặc bộ phận kết cấu mà sẽ biến dạng khi có vật nặng đè lên. Trong hầu hết các trường hợp, bốn biến dạng kế được sử dụng để thu được độ nhạy tối đa và để bù nhiệt độ. Hai biến dạng kế thường đo lực căng có thể được ký hiệu là T1 và T2, và hai biến dạng kế dùng để đo lực nén có thể được ký hiệu là C1 và C2, và được đấu nối có bù để điều chỉnh. Các cảm biến tải trọng kiểu biến dạng kế về cơ bản là một lò xo được tối ưu hóa để đo độ biến dạng. Biến dạng kế được gắn ở những nơi phân bố độ biến dạng theo dạng nén hoặc dạng căng. Khi có vật nặng đè lên các cảm biến tải trọng, các biến dạng kế đo lực nén C1 và C2 sẽ giảm điện trở của chúng. Đồng thời, biến dạng kế T1 và T2 bị kéo giãn làm tăng điện trở của chúng. Sự thay đổi điện trở làm tăng dòng điện chạy qua C1 và C2 và làm giảm dòng điện chạy qua T1 và T2. Vì vậy, một sai khác về điện áp sẽ được cảm nhận giữa các đầu ra hoặc đầu tín hiệu của cảm biến tải trọng. Các biến dạng kế được gắn trong một cầu sai lệch để tăng cường độ chính xác của phép đo. <ref>{{Cite web|url=http://archives.sensorsmag.com/articles/0500/52/|title=Sensors - May 2000 - Getting the Most out of Strain Gauge Load Cells|website=archives.sensorsmag.com|access-date=2018-03-15}}</ref> Khi có trọng lượng đè lên, sự biến dạng làm thay đổi điện trở của các biến dạng kế tỉ lệ thuận với tải trọng. <ref> http://www.vishaypg.com/docs/11866/vpg-01.pdf</ref> Các cảm biến tải trọng khác đang trở nên ít được sử dụng, khi cảm biến tải trọng kiểu biến dạng kế liên tục được tăng độ chính xác và giảm chi phí đơn vị. <ref>{{Cite web|url=https://tacunasystems.com/zc/the-essential-guide-to-load-cells|title=The Essential Guide to Load Cells : Load Cells, Amplifiers, Calibration, Strain Gauges – Tacuna Systems|last=LLC|first=Tacuna Systems|website=tacunasystems.com|language=en|access-date=2017-08-21}}</ref>
* Cảm biến tải trọng dạng nén, một khối vật liệu được thiết kế để đưa tải vào tại một điểm hoặc vùng chịu nén
* Cảm biến tải trọng loại S, khối vật liệu hình chữ S có thể được sử dụng theo cả dạng nén và dạng kéo (các liên kết tải và cảm biến tải trọng dạng kéo được thiết kế chỉ cho dạng kéo)
* Kẹp dây, một khối gắn liền với một sợi dây thừng và đo độ căng của nó. Kẹp dây được sử dụng phổ biến trong Palăng, cần cẩu và thang máy do dễ dàng lắp đặt; chúng phải được thiết kế với dải tải trọng lớn, bao gồm cả tải cực đại động lực, vì vậy đầu ra cho tải trọng định mức của chúng có xu hướng thấp hơn các loại cảm biến trọngtải lựctrọng khác
* Loadpin , được sử dụng để cảm biến tải trọng trên các trục.
[[File:H8C.jpg|thumb|alt=H8C shear beam loadcell|Cảm biến dầm cắt dành cho cân bàn, giường bệnh viện, v.v.]]
 
Các cảm biến đủ cầu thường được đấu theo sơ đồ bốn dây. Các dây dẫn ở đầu trên và đầu dưới của cầu là kích thích (thường được gắn nhãn là E+ và E−, hoặc Ex+ và Ex−), các dây nối hai bên của nó là tín hiệu (có nhãn S+ và S−). Lý tưởng nhất, chênh lệch điện áp giữa S+ và S− là 0 khi tải bằng không, và tăng tỷ lệ với tải trọng cơ học của cảm biến tải trọng.
 
Đôi khi sơ đồ sáu dây cũng được sử dụng. Hai dây bổ sung là dây "cảm nhận" (sense) (Sen+ và Sen−), và được kết nối với cầu với hai dây Ex+ và Ex- dây, trong cùng một kiểu tương tự như cảm biến bốn đầu . Với những tín hiệu bổ sung này, bộ điều khiển có thể bù cho sự thay đổi về điện trở dây dẫn do nhiễu như dao động nhiệt độ.
 
Các điện trở riêng biệt trên cầu thường có điện trở 350[[Ohm|Ω]] . Đôi khi là các giá trị khác (thường là 120Ω, 1,000Ω).
 
Cầu đo thường được cách điện với bề mặt. Các thành phần cảm biến ở gần nhau và trong tiếp xúc nhiệt tốt lẫn nhau, để tránh các tín hiệu vi sai gây ra bởi sự chênh lệch về nhiệt độ.
Nếu các tải được đảm bảo đối xứng, một số cảm biến tải trọng có thể được thay thế bằng các chốt. Điều này tiết kiệm chi phí của các cảm biến tải trọng nhưng có thể làm giảm đáng kể độ chính xác.
 
Các cảm biến tải trọng có thể được kết nối song song; trong trường hợp đó, tất cả các tín hiệu tương ứng sẽ được kết nối với nhau (Ex+ tới Ex+, S+ đến S+, ...) và tín hiệu thu được là trung bình cộng của các tín hiệu từ tất cả các cảm biến thành phần. Điều này thường được sử dụng đối với cân đo cá nhân, hoặc các cảm biến trọng lượng đa điểm khác.
 
Việc gán màu phổ biến nhất là màu đỏ cho Ex+, màu đen cho Ex−, màu xanh lá cây cho S+ và màu trắng cho S−.
 
==Các loại khác==
Các loại khác bao gồm các cảm biến tải trọng dây rung , rất hữu ích trong các ứng dụng cơ điện do lượng trôi dạt thấp và cảm biến tải trọng điện dung, trong đó điện dung của [[Tụ điện|tụ điện]] thay đổi khi có tải nén hai bản cực của tụ lại với nhau.
 
==Đổ chuông==
| issn =
| accessdate = }}
</ref> Từ năm 1993, British Antarctic Survey đã lắp đặt các cảm biến tải trọng tại các tổ sợi thủy tinh để cân chim hải âu con. <ref> Highfield, Roger. ''Các loài chim ở Nam cực phát triển mạnh mẽ'' , The Daily Telegraph 18 tháng 8, 1993</ref> Các cảm biến tải trọng được sử dụng trong nhiều mục khác nhau như "7 post shaker" thường được sử dụng để lắp đặt các xe đua.
 
==Các đặc tính của cảm biến tải trọng==
Các cảm biến tải trọng thường được sử dụng để đo trọng lượng trong môi trường công nghiệp. Chúng có thể được lắp đặt trên các phễu, lò phản ứng ... vv ... để kiểm soát trọng lượng của chúng, thườn có vai trò cực kỳ quan trọng đối với một quy trình công nghiệp. Một số đặc tính hiệu suất của các cảm biến tải trọng phải được xác định để đảm bảo chúng sẽ đáp ứng tốt với mong muốn. Trong số những đặc điểm thiết kế đó là:
* Sai số kết hợp
* Khoảng thời gian kiểm tra tối thiểu