Cảm biến cân dạng dầm công-xôn là gì

Phân tích cấu trúc cốt lõi

Cảm biến tải dạng dầm công-xôn về cơ bản là một dầm kim loại đàn hồi được cố định ở một đầu và tự do ở đầu kia. Thành phần chính bao gồm:

1. Thân đàn hồi (Dầm nhạy cảm)

● Vật liệu: Thường sử dụng thép hợp kim 40CrNiMoA hoặc thép không gỉ 17-4PH, mang lại độ đàn hồi và khả năng chống mỏi xuất sắc.

● Hình dạng: Khối hình chữ nhật hoặc dầm bậc có tiết diện thay đổi, thường có chiều dài từ 50 đến 300 mm.

● Thiết kế chủ chốt: Phần giữa của dầm thường có vùng giảm độ dày (vùng biến dạng) nhằm tập trung biến dạng, từ đó nâng cao độ nhạy.

● Đầu cố định: Được gắn cứng vào bệ bằng 2–4 bu-lông.

● Đầu chịu tải: Có đầu tải (viên bi thép hoặc đầu nén) ở phía trên, thông qua đó tải được tác dụng theo phương thẳng đứng lên đầu dầm.

2. Cảm biến biến dạng điện trở

Thông thường, 4 cảm biến biến dạng được sử dụng để tạo thành một cầu Wheatstone đầy đủ.

Vị trí lắp đặt:

● 2 cảm biến được lắp trên mặt trên của dầm (vùng chịu kéo).

● 2 cảm biến được lắp trên mặt dưới của dầm (vùng chịu nén).

● Ngoài ra, chúng có thể được lắp gần trục trung hòa ở mặt bên của dầm (chế độ cắt), giúp tăng khả năng chống lại tải lệch tâm.

● Điện trở danh định thường là 350 Ω, tuy nhiên các giá trị 120 Ω và 700 Ω cũng có sẵn.

● Chiều dài lưới thường nằm trong khoảng từ 1 mm đến 6 mm, được chọn dựa trên kích thước của dầm.

3. Bù và bịt kín

Chứa các điện trở bù nhiệt độ tích hợp (để bù điểm zero và bù độ nhạy).

Sử dụng phương pháp bịt kín bằng hàn hoặc bằng keo dán, đạt cấp bảo vệ IP67 hoặc IP68.

Các tùy chọn cáp: Cáp hoặc đầu nối thoát trực tiếp (ví dụ: phích cắm hàng không M12).

Các thông số kỹ thuật chính

Hướng dẫn lắp đặt và sử dụng

Phương pháp lắp đặt đúng cách

Đầu cố định phải được gắn chắc chắn, độ phẳng của bề mặt lắp đặt phải ≤ 0,05 mm.

Phải duy trì tiếp xúc tại một điểm hoặc tiếp xúc dọc theo một đường giữa đầu tải và vật được cân để tránh lực ngang.

Dây cáp phải được cố định và đi dây đúng cách nhằm ngăn ngừa nhiễu tín hiệu do dao động.

Khi sử dụng nhiều cảm biến song song (ví dụ: cân nền bốn góc), cần đảm bảo phân bố tải đồng đều trên tất cả các cảm biến.

Các nguồn sai số phổ biến

● Sai số do tải lệch tâm: Tải lệch khỏi điểm tải sẽ tạo ra mô-men uốn bổ sung, gây sai lệch kết quả đọc.

● Lực ngang / Xoắn Các dầm công-xôn nhạy cảm với lực ngang; việc lắp đặt không đúng cách có thể gây trôi điểm zero.

● Ảnh hưởng của nhiệt độ: Sự thay đổi nhiệt độ môi trường dẫn đến trôi điểm zero và trôi độ nhạy.

● Biến dạng từ từ: Sự thay đổi đầu ra chậm trong điều kiện tải đầy đủ kéo dài.

● Dao động cơ học: Yêu cầu bộ giảm chấn hoặc lọc số trong môi trường động.

So sánh với các tế bào tải khác

Ví dụ ứng dụng thực tế: Cân nền nhỏ

Một cân nền 1 tấn thường sử dụng 4 cảm biến dầm công-xôn bố trí tại bốn góc:

Tải trọng trên mỗi cảm biến: 500 kg mỗi cái (4 × 500 kg = 2 tấn tổng cộng, để lại biên độ an toàn 50%).

● Bốn cảm biến được nối song song, tín hiệu được tập hợp vào một hộp nối.

● Các chiết áp điều chỉnh được bên trong hộp nối được dùng để hiệu chỉnh sai số ở từng góc.

● Đầu ra được đưa vào bộ hiển thị cân, bộ này hiển thị trọng lượng sau khi chuyển đổi A/D và hiệu chuẩn.

Quy trình hiệu chuẩn: Thiết lập điểm zero khi không tải → Đặt các quả cân chuẩn → Nhập giá trị trọng lượng → Bộ hiển thị tự động tính hệ số hiệu chuẩn.