Bộ đọc đầu cân Loadcell

Xin chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một vài dòng thiết bị đọc đầu cân Loadcell trên thị trường hiện nay. Đây là các loại thiết bị không thể thiếu trong lĩnh vực đo lường giúp đọc giá trị từ các cảm biến lực Loadcell. Nếu các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu cũng như chọn mua dòng thiết bị này thì có thể tham khảo bài viết này nhé. Bài viết sẽ cung cấp đầy đủ các thông tin liên quan như khái niệm về Bộ đọc đầu cân Loadcell  là gì ? Các phạm vi có thể sử dụng ? Các thông số kỹ thuật cũng như một vài thông tin chi tiết có liên quan khác.

Đầu cân Loadcell là gì ?

Đầu cân loadcell hay còn gọi là cảm biến lực loadcell là một thiết bị cảm biến chuyên đo lường khối lượng của 1 vật thể nào đó. Thiết bị này được sử dụng phổ biến trong công nghiệp đặc biệt là các dây chuyền sản xuất tự động hóa. Thông thường thì loại cảm biến này sẽ có nhiêu dạng khác nhau như cảm biến tải dạng kéo (shear), dạng uốn (bending) và cảm biến tải dạng nén (compression)…

Đòn cân tên tiếng anh là “Strain Gauge Load Cell” hay gọi tắt là “Load Cell” cảm biến tải. Như tên gọi phản ánh, 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.

Cấu tạo của một loacell như thế nào ?

Thành phần cấu tạo cơ bản của loadcell bao gồm hai bộ phận chính. Bộ phận thứ nhất là đòn cân và bộ phận thứ hai là mạch xử lý tín hiệu điện tử. Ở đây, ta phân tích cấu tạo của đòn cân và không đi sâu vào phần mạch điện tử.

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 chấp 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 load cell.

Bộ đọc đầu cân Loadcell là gì ?

Đây là một thiết bị có khả năng nhận tín hiệu trả về từ các loại cảm biến lực loadcell 4 dây và 6 dây, và tín hiệu thường là dạng mV/V. Với thiế bị này chúng ta có thể dễ dàng cài đặt thang đo tùy ý tùy theo từng loại loadcell. Bên cạnh đó thì chúng còn có khả năng điều khiển các tín hiệu ngõ ra như tiếp điểm đóng ngắt Relay on/off hay cho ra các dạng tín hiệu tương tự Analog 4-20ma, 0-20ma, 0-5v, 0-10v,…

Mình xin giới thiệu đến các bạn 2 model bộ hiển thị đầu cạn loadcell là OM402LC và OM502T được công ty mình nhập khẩu về từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Đây là một thiết bị có giá thành khá dễ tiếp cận trong phân khúc hàng Châu Âu – EU và được bên mình cung cấp rất nhiều ở thị trường Việt Nam.

Bộ đọc đầu cân Loadcell OM402LC:

• Model: thiết bị có mã là OM402LC
• Xuất xứ: thiết bị nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc
• Nguồn cấp: 10…30 V hay 80…250 V AC/DC
• Tín hiệu ngõ vào (Input): 1…4/2…8/4…16 mV/V nhận được các loại đầu cân 4 dây hay 6 dây, là các loại loadcell phổ biến trên thị trường hiện nay
• Tín hiệu ngõ ra (Output):
  • Ngõ ra relay: có thể tùy chọn 1, 2, 3 hoặc 4 relay on/off 3A
  • Ngõ ra analog: các dạng phổ biến như 4-20mA, 0-20mA, 0-5V, 0-10V,…
  • Ngõ ra truyền thông: Modbus RS485, RS232 và Profibus
• Kích thước tổng thể: 96 x 48 x 120 mm
• Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng chống nước và chống bụi đạt IP64
• Khả năng hiển thị: hiển thị 6 LED trong dãy +-999999, có hiển thị trạng thái relay, đơn vị Kg, g, T,…
• Sai số: chỉ 0.05%
• Nhiệt độ làm việc: hoạt động tốt trong khoảng -20..60°C
• Nhiệt độ lưu trữ: trong khoảng -20..80°C
• Khả năng cài đặt: cài đặt thông số thông qua 5 phím bấm vật lý trên màn hình
• Hệ số cách ly chống nhiễu: đạt 4000VAC
• Thiết bị đạt các tiêu chuẩn khắc khe của Châu Âu
• Thời gian bảo hành 12 tháng 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi do NSX
• Hàng luôn cho sẵn để các bạn chọn mua

Bộ đọc đầu cân Loadcell OM502T:

• Model: thiết bị có mã là OM502T
• Xuất xứ: thiết bị nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc
• Nguồn cấp: 10…30 V hay 80…250 V AC/DC
• Tín hiệu ngõ vào (Input): 1…4/2…8/4…16 mV/V nhận được các loại đầu cân 4 dây hay 6 dây, là các loại loadcell phổ biến trên thị trường hiện nay
• Tín hiệu ngõ ra (Output):
  • Ngõ ra relay: có thể tùy chọn 1, 2, 3 hoặc 4 relay on/off 3A
  • Ngõ ra analog: các dạng phổ biến như 4-20mA, 0-20mA, 0-5V, 0-10V,…
  • Ngõ ra truyền thông: Modbus RS485, RS232 và Profibus
• Kích thước tổng thể: 96 x 48 x 120 mm
• Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng chống nước và chống bụi đạt IP64
• Khả năng hiển thị: hiển thị 6 LED trong dãy +-999999, có hiển thị trạng thái relay, đơn vị Kg, g, T,…
• Sai số: chỉ 0.05% Rate: 100 meas./s
• Nhiệt độ làm việc: hoạt động tốt trong khoảng -20..60°C
• Nhiệt độ lưu trữ: trong khoảng -20..80°C
• Khả năng cài đặt: cài đặt thông số thông qua 5 phím bấm vật lý trên màn hình
• Hệ số cách ly chống nhiễu: đạt 4000VAC
• Thiết bị đạt các tiêu chuẩn khắc khe của Châu Âu
• Thời gian bảo hành 12 tháng 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi do NSX
• Hàng luôn cho sẵn để các bạn chọn mua

Cách thức đấu đây từ Loadcell đến bộ đọc đầu cân:

Cách 1: Áp dụng với các loadcell có 4 dây ( không tính dây nối đất )

Dạng này có 4 dây trong đó 2 dây tín hiệu và 2 dây nguồn. Được đánh màu lần lượt là : Đỏ, đen, xanh, trắng

• Màu Xanh và màu Trắng là hai dây tín hiệu
• Màu Đỏ và  màu Đen là hai dây nguồn của loadcell

Cách thức đấu dây như sau:

• Bước 1: ta nối hai chân tín hiệu và chân: E và D 
• Bước 2: Hai chân nguồn của  loadcell vào hai chân : G và B
• Bước 3: Sau đó nối tắc chân E sang chân F, nối tắc chân D sang chân C.
• Bước 4: Nguồn cấp cho bộ đọc đầu cân ta cấp vào hai chân: 1 và 2 

Cách 2: Áp dụng với các loadcell có 6 dây ( không tính dây nối đất )

Dạng này có 4 dây trong đó 2 dây tín hiệu và 2 dây nguồn. Được đánh màu lần lượt là : Đỏ, đen, xanh dương, trắng, xanh lá và màu vàng. 

• Màu Xanh và màu Trắng là hai dây tín hiệu
• Màu Đỏ và  màu Đen là hai dây nguồn của loadcell
• Màu xanh dương và màu vàng là hai dây bù tín hiệ

Cách thức đấu dây như sau:

• Bước 1: ta nối hai chân tín hiệu và chân: E và D 
• Bước 2: Hai chân nguồn của  loadcell vào hai chân : G và B
• Bước 3: hai chân màu xanh dương và màu vàng nối vào hai chân : C và F
• Bước 4: Nguồn cấp cho bộ đọc đầu cân ta cấp vào hai chân: 1 và 2 

Cách thức sử dụng thực tế của bộ đọc đầu cân Loadcell:

Mình giả sử chung ta có 1 loadcell 100kg để cân nguyên vật liệu trong quá trình đóng gói. Chúng ta muốn khi đến 70kg thì sẽ kích công tắc ngăt cấp liệu và tiến hành đóng gói sản phẩm. Chúng ta sẽ cài đặt vào thiết bị đọc đầu cân thang đo là 0-100Kg tương ứng với loadcell 100Kg. Sau đó ngõ ta ta cài đặt relay theo dạng thường mở NO và cho giá trị tác động là 70Kg. Cụ thể thì các bạn tham khảo sơ đồ bên dưới nhé.

Bộ chuyển tín hiệu loadcell sang 4-20ma OMX380T:

Nếu các bạn đang sử dụng một cảm biến lực loadcell và muốn chuyển tín hiệu mV/V của Loadcell sang dạng analog 4-20ma thì có thể sử dụng màn hình hiển thị mà mình vừa giới thiệu bên trên nhé. Vì ngoài chức năng hiển thị ra thì bộ điều khiển loadcell còn có chức năng xuất tín hiệu ngõ ra dạng analog 4-20ma, 0-20ma, 0-5v, 0-10v và còn có cả dạng relay on/off nữa đấy.

Tuy nhiên nếu các bạn chỉ có nhu cầu chuyển đổi chứ không cần hiển thị giá trị cân thì có thể lựa chọn bộ chuyển tín hiệu mV/V sang 4-20ma để tiết kiệm chi phí các bạn nhé.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng thiết bị chuyển đổi tín hiệu loadcell có model là OMX380T được bên mình nhập khẩu về từ Cộng Hòa Séc. Đây là một thiết bị được sản xuất bởi hãng Orbit Merret, cũng là đơn vị sản xuất của bộ điều khiển loadcell bên trên. Giá thành của dòng chuyển đổi này sẽ thấp hơn đáng kể so với việc chúng ta sử dụng màn hình hiển thị trong trường hợp chúng ta không có nhu cầu quan sát. Các bạn tham khảo một vài thông số kỹ thuật dưới đây nhé.

Thông số của bộ chuyển tín hiệu loadcell sang 4-20ma:

• Model: thiết bị có mã sản phẩm là OMX380T.
• Xuất xứ: được sản xuất ở Cộng Hòa Séc – Châu Âu.
• Ngõ vào (Input): Có thể đọc được tất cả các dạng ngõ ra của cảm biến loadcell hiện nay như 1÷4m/V và 8÷16m/V, -1mv/v…1mv/v , -2mv/v…2mv/v, -4mv/v…4mv/v, -8mv/v…8mv/v, -16mv/v…16mv/v, -32mv/v…32mv/v, -64mv/v…64mv/v . Có thể đọc được các loadcell có 4 dây hoặc 6 dây (đây là 2 dòng loadcell phổ biến nhất hiện nay).
• Hệ số cách ly chống nhiễu: 2500VAC.
• Sai số: chỉ 0.025%.
• Thời gian phản hồi tín hiệu: 1ms.
• Nguồn cấp: thiết bị sẽ có nguồn nuôi là 10÷30VDC.
• Hiển thị: thông báo thông qua 4 LED
• Ngõ ra (Output): có ngõ ra dạng analog 4-20ma hay 0-10V, các bạn có thể tùy chọn trong 2 loại tín hiệu này. Bên cạnh đó thì chúng ta còn có thể chọn ngõ ra tín hiệu dạng relay on/off nữa đấy.
• Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi do nhà cung cấp.
• Có thể điều chỉnh các thông số thông qua cáp Micro USB hoặc dùng các công tắc switch trên thiết bị.

Lời kết:

Trên đây là một số thông tin liên quan đến bộ hiển thị và điều khiển cân Loadcell. Hy vọng sẽ giúp ích được cho các bạn đang cần tìm hiểu trước khi chọn mua. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại màn hình hiển thị khác các bạn có thể tham khảo nếu có nhu cầu nhé.

Bộ hiển thị nhiệt độ

Bộ hiển thị áp suất

Bộ hiển thị mực nước

 Mọi thắc mắc các bạn vui lòng liên hệ mình qua thông tin sau:

Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: An.nguyen@bff-tech.com