Tìm hiểu về loadcell và cách kiểm tra loadcell sống hay chết

Cân điện tử là một trong những thiết bị đo trọng lượng phổ biến hiện nay. Để cân điện tử hoạt động ổn định, cho kết quả đo chính xác thì không thể thiếu Load cell. Vậy loadcell là gì, cấu tạo và nguyên lý làm việc của loadcell ra sao? Cùng theo dõi bài viết để tìm hiểu về loadcell và nắm thêm cách kiểm tra loadcell sống hay chết nhé!

Load cell là gì?

Load cell là một thiết bị cảm biến trọng lượng có chức năng biến đổi trọng lượng (kg, tấn, tạ, yến, mg…) thành dạng tín hiệu điện (mV/V).

Về công dụng, cảm biến loadcell là một loại cân điện tử chuyên dụng để đo trọng lượng trong nhà máy. Ví dụ như đo khối lượng sản phẩm trên băng tải, giám sát khối lượng silo chứa nguyên liệu, kiểm tra trọng lượng của sản phẩm sau khi sản xuất.

Ví dụ: Trong một dây chuyền sản xuất tã giấy, khi sản phẩm cuối cùng ra đến băng chuyền, loadcell tại băng chuyền sẽ đo trọng lượng của sản phẩm. Nếu sản phẩm đã đạt trọng lượng chuẩn sẽ được đưa tiếp qua giai đoạn đóng gói. Còn nếu khối lượng không đạt được sẽ bị loại khỏi dây chuyền.

Cấu tạo của loadcell – Tìm hiểu về loadcell 

Về cấu tạo, thành phần cơ bản của loadcell bao gồm hai bộ phận chính. Thành phần thứ nhất là “Strain gage” và thành phần còn lại là “Load“.

– Strain Gauge là một loại 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.

– Phần Load (hay còn gọi là tải) là một thanh kim loại được cố định 1 đầu, 1 đầu còn lại sẽ nối với bàn cân là nơi mà ta sẽ dùng để cân.

Phần thân loadcell là một khối kim loại đàn hồi và tùy theo từng loại loadcell và mục đích sử dụng loadcell, thân loadcell được thiết kế có hình dạng đặc biệt khác nhau và chế tạo bằng vật liệu kim loại khác nhau (nhôm hợp kim, thép không gỉ, thép hợp kim)).

Nguyên lý hoạt động của loadcell

Khi tìm hiểu về loadcell, bạn cần nắm được nguyên lý làm việc của loadcell để biết cơ chế làm việc của cân điện tử. Nguyên lý hoạt động của loadcell như sau:

Theo như cấu tạo của loadcell, các điện trở strain gauges được dán vào bề mặt của thân loadcell. Thông thường, ta sẽ có 4 cái điện trở strain gauge được nối vòng với nhau tạo thành mạch cầu Wheatstone (Wheatstone Bridge) như hình bên dưới.

Khi nguồn điện áp được cung cấp cho loadcell (R1 và R4 của cầu điện trở Wheatstone), mức điện áp tín hiệu ra sẽ được đo ở giữa hai góc khác chính là (R2 và R3).

Trong trường hợp không tải (không có vật trên bàn cân), mức điện áp tín hiệu sẽ được đánh giá bằng 0 (gần bằng 0). Khi bạn đặt một vật cần cân lên đĩa cân, loadcell sẽ bị kéo – nén làm thay thay đổi điện trở. Khi đó các điện trở  strain gauge cũng sẽ bị thay đổi do ảnh hưởng của sự thay đổi độ dài và tiết diện của các dây kim loại trong điện trở.

Khi đó, những biến dạng sẽ được loadcell ghi lại và chuyển đổi thành tín hiệu điện cung cấp đến bộ xử lý thông tin để phân tích và cho ra kết quả theo dạng số. Những kết quả này được hiển thị trên màn hình cân để bạn có thể đọc kết quả dạng số được dễ dàng nhất.

Phân loại Loadcell – Tìm hiểu về loadcell 

Có thể phân loại loadcell theo các tiêu chí như sau:

– Phân loại theo đặc tính kỹ thuật: Digital, analog

– Phân loại Loadcell theo lực tác động: chịu kéo (shear loadcell), chịu nén (compression loadcell), dạng uốn (bending), chịu xoắn (Tension Loadcell) .

– Phân loại theo hình dạng: dạng đĩa, dạng thanh, dạng trụ, dạng cầu, dạng chữ S

– Phân loại theo kích thước và khả năng chịu tải: loại bé, vừa, lớn.

Các thương hiệu sản xuất Loadcell uy tín

Bởi vì loadcell đóng vai trò rất quan trọng trong nhà máy và giá thành của nó cũng khá cao (nếu là loại tốt) nên việc mua các loại loadcell ,ta nên tập trung vào các thương hiệu lớn như:

Loadcell Mettler Toleto – Tìm hiểu về loadcell 

Đây là một hãng chuyên sản xuất loadcell rất lớn của Mỹ. Giá thành của các loại loadcell của hãng này cũng thuộc dạng khá cao, thậm chí có thể lên đến vài chục triệu. Nhưng bù lại thì nó là loại loadcell có chất lượng cao, độ chính xác gần như tuyệt đối và khả năng tùy chỉnh tùy theo từng môi trường và mục đích sử dụng.

Tìm hiểu về Loadcell AND

Đây là một hãng chuyên sản xuất loadcell của Nhật là AND. Ưu điểm của loại loadcell này là sở hữu cấu hình mạnh mẽ không kén chọn loại sàn cân. Mặt khác, loại cảm biến được làm từ thép không gỉ, sáng bóng và dễ vệ sinh. Vì vậy nên thương hiệu này đang được dùng rộng rãi tại các nhà máy, trạm cân.

Hướng dẫn cách kiểm tra loadcell sống hay chết

Trong quá trình sử dụng cân điện tử, chắc chắn không thể tránh khỏi một số trường hợp cân bị hỏng hóc. Trong đó, loadcell bị hỏng chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến khả năng cân của thiết bị. Chính vì vậy, bạn sẽ cần biết cách kiểm tra loadcell sống hay chết để biết được khi nào cần thay mới loadcell. Sau khi tìm hiểu về loadcell, cùng xem hướng dẫn kiểm tra loadcell như thế nào? Phương pháp này sẽ được thực hiện theo hai bước test nguội và test nóng.

Bước 1: Test nóng loadcell với đồng hồ vạn năng đo điện trở

Cách đo kiểm tra loadcell trong bước này sẽ cần sử dụng thiết bị đồng hồ vạn năng có chức năng đo ohm (đo điện trở).

Đầu tiên, bạn sẽ dùng đồng hồ đo vạn năng để đo mức điện trở ở ngõ vào và ngõ ra của loadcell để đảm bảo chính xác nhất. Bạn kết nối dây đo với đồng hồ vạn năng, đầu que đo kết nối với dây nguồn ở ngõ vào và ngõ ra của loadcell.

Mức giá trị điện trở của ngõ vào (mức giá trị điện trở giữa hai dây tín hiệu +E (+IN) và -E (-IN) với mức giá trị điện trở ngõ ra (mức giá trị điện trở giữa 2 dây tín hiệu +Sig (+OUT) và -Sig (-OUT)). Khi sự chênh lệch điện trở giữa hai dây trong biên độ +/- cho phép thì loadcell vẫn còn dùng tốt. Còn trong trường hợp biên độ quá lớn, sự chênh lệch cao thì tức là loadcell đã bị hỏng.

Nếu trên các loadcell của cân điện tử không có thông tin cung cấp mức điện trở, không có catalogue thì loadcell còn sống hay chết được quy định như sau:

“Một trong số 6 giá trị của thông số điện không thể đo hoặc bị đứt rời. Khi đó, loadcell có thể đã bị hỏng và cần phải thay mới”.

Bước 2: Thực hiện test nóng loadcell – Tìm hiểu về loadcell 

Chúng ta sẽ tiến hành test nóng bằng cách kiểm tra khả năng hoạt động của loadcell khi kết nối loadcell với bộ chỉ thị. Trong quá trình kiểm tra, nếu các thông số điện trở của loadcell vẫn làm việc bình thường. Chứng tỏ cầu điện trở Wheatstone cũng đang hoạt động bình thường. Điều này có nghĩa loadcell chưa bị hỏng.

Có một số trường hợp không có tín hiệu ngõ hoặc tín hiệu không ổn định. Có thể là do lớp keo dán liên kết cầu điện trở Wheatstone với bề mặt của thân loadcell dễ bị tróc hoặc hỏng. Lúc này ngoại lực đã tác động trực tiếp lên loadcell khiến thân nó biến dạng. Và bạn cần thay thế loadcell mới.

Một số mẫu đồng hồ vạn năng hỗ trợ kiểm tra loadcell hiệu quả

Để thực hiện cách kiểm tra loadcell sống hay chết, bạn cần sử dụng đồng hồ VOM. Trên thị trường hiện nay có nhiều loại đồng hồ vạn năng khác nhau. Bạn nên chọn thiết bị đo có chất lượng tốt để đảm bảo kết quả đo loadcell được chính xác. Dưới đây là một số mẫu đồng hồ VOM chất lượng, thích hợp dùng để kiểm tra cảm biến tải trọng:

Có thể bạn quan tâm

• Cách đo cuộn cảm bằng đồng hồ vạn năng đúng kỹ thuật
• Cách đo tần số bằng đồng hồ vạn năng đơn giản, chi tiết

Đồng hồ vạn năng Kyoritsu 1009 – Tìm hiểu về loadcell 

Kyoritsu 1009 là đồng hồ vạn năng Kyoritsu nổi tiếng đến từ Nhật Bản. Máy có thể đo được nhiều thông số cùng lúc như: đo điện áp AC, điện áp DC, điện trở Ω, đo tần số và đo thông mạch, tụ điện, kiểm tra diode,… Chính vì vậy, sản phẩm rất thích hợp để đo và kiểm tra cảm biến Loadcell.

Đồng hồ vạn năng Kyoritsu 1021R

Đồng hồ vạn năng Kyoritsu 1021R sở hữu khả năng đo đa dạng, vượt trội hơn hẳn so với nhiều thiết bị đo điện khác cùng dòng. Máy rất dễ sử dụng và độ bền cao. Đây là thiết bị đo điện được nhiều kỹ sư, thợ điện, thợ sửa chữa điện tử,…tin dùng.

Đồng hồ vạn năng Hioki DT4256 – Tìm hiểu về loadcell 

Đồng hồ vạn năng Hioki DT4256 là thiết bị đo lường cao cấp được nhiều người ưa chuộng. Chiếc đồng hồ vạn năng Hioki này có khả năng đo đa dạng: đo dải điện áp AC/DC, đo dòng điện, đo điện trở, thông mạch và tần số,… Dải đo của máy rộng, cho kết quả đo chuẩn xác và đáng tin cậy.

Bài viết trên đã giúp bạn tìm hiểu về loadcell là gì, cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như cách kiểm tra loadcell sống hay chết. Hy vọng sẽ giúp ích cho bạn trong việc sử dụng và sửa chữa cân điện tử và cảm biến tải trọng load cell. Mong rằng thông tin trên sẽ giúp bạn thực hiện phép đo cảm biến loadcell thành công. Nếu bạn có nhu cầu sử dụng đồng hồ vạn năng được nhắc đến trong bài, vui lòng liên hệ với TKTech để được hỗ trợ tư vấn.