Cảm biến tải dầm song song CZL601

Giới thiệu sản phẩm

Dầm song song cảm biến tải là các phần tử phát hiện nhạy cảm với lực dựa trên nguyên lý điện trở biến dạng, sử dụng vật liệu đàn hồi dạng dầm song song kép hoặc dầm song song đơn làm cấu trúc cốt lõi. Khi chịu lực, biến dạng uốn của dầm sẽ làm thay đổi điện trở của đầu dò biến dạng, sau đó được chuyển đổi thành tín hiệu điện tiêu chuẩn. Chúng kết hợp những ưu điểm như độ chính xác cao dưới tải nhẹ, khả năng chống lệch tâm trên mặt phẳng và lắp đặt thuận tiện, được sử dụng rộng rãi trong các tình huống đo lường khối lượng nhỏ, lực trên mặt phẳng và tích hợp đo lường. Các chi tiết sau đây được trình bày theo các kích thước cốt lõi nhằm đáp ứng nhu cầu sản phẩm lựa chọn, đánh giá kỹ thuật và soạn thảo giải pháp:

1. Tính năng và chức năng sản phẩm

Các đặc điểm chính

• Thiết kế cấu trúc: Áp dụng cấu trúc dầm song song tích hợp (độ dày thân dầm 2-15mm, chiều dài 20-150mm), phân bố lực đồng đều tập trung ở phần giữa thân dầm, chịu được lực đa góc trong mặt phẳng, có khả năng chống tải lệch tâm nổi bật (có thể chịu được tải lệch tâm trong mặt phẳng ±20%-±30% tải định mức), và không có điểm mù ứng suất rõ rệt.
• Hiệu suất chính xác: Cấp chính xác bao gồm C1-C3, các mẫu chủ lưu đạt đến C2. Sai số phi tuyến ≤±0,01%FS, sai số lặp lại ≤±0,005%FS, độ trôi zero ≤±0,002%FS/℃, hiệu suất chính xác vượt trội hơn các cảm biến tương tự trong các tình huống dải nhỏ từ 0,1kg đến 500kg.
• Vật liệu và Bảo vệ: Thân đàn hồi thường sử dụng hợp kim nhôm (đối với các ứng dụng nhẹ), thép hợp kim (đối với các ứng dụng công nghiệp thông thường) hoặc thép không gỉ 304/316L (đối với môi trường ăn mòn), bề mặt được xử lý bằng anod hóa, mạ niken hoặc thụ động hóa; cấp bảo vệ thường là IP65/IP67, và các mẫu dùng trong ngành thực phẩm có thể đạt tiêu chuẩn IP68, phù hợp với nhiều môi trường làm việc phức tạp.
• Khả năng tương thích lắp đặt: Đáy sản phẩm được thiết kế lỗ lắp đặt tiêu chuẩn (lỗ ren hoặc lỗ trơn), hỗ trợ cố định bằng bu-lông hoặc dán keo. Một số mẫu vi mô có thể lắp đặt chìm, phù hợp với không gian lắp đặt hẹp của các thiết bị cân để bàn và thiết bị tự động hóa, và một đơn vị duy nhất có thể đáp ứng yêu cầu cân phẳng.

Chức năng cốt lõi

• Đo lực tải nhẹ: Tập trung vào cân tải trọng tĩnh/bán động học nhẹ (thời gian phản hồi ≤ 4ms), với dải đo từ 0,1kg - 500kg. Các ứng dụng thông thường tập trung trong dải 1kg - 200kg, và mô hình vi mô có thể đạt được phép đo ở dải cực nhỏ 0,01kg.
• Nhiều loại tín hiệu ngõ ra: Cung cấp tín hiệu analog (4 - 20mA, 0 - 3V, 0 - 5V) và tín hiệu số (RS485/Modbus RTU, I2C). Mô hình vi xử lý thông minh tích hợp sẵn module điều chế tín hiệu và có thể kết nối trực tiếp với vi điều khiển và các module IoT.
• Chức năng bảo vệ an toàn: Tích hợp bù nhiệt độ dải rộng (-10°C ~ 70°C), có chức năng bảo vệ quá tải (150% - 200% tải định mức, thường là 150% đối với các mẫu hợp kim nhôm), và một số mẫu bao gồm cấu trúc đệm chống sốc.
• Độ ổn định lâu dài: Tuổi thọ mỏi ≥ 10⁷ chu kỳ tải, với độ trôi hàng năm ≤ ±0,01%FS dưới tải định mức, phù hợp cho các ứng dụng vận hành liên tục dài hạn như siêu thị và phòng thí nghiệm.

2. Các Vấn Đề Cốt Lõi Được Giải Quyết

• Độ chính xác không đủ trong các tình huống tải nhẹ: Để giải quyết vấn đề sai số quá lớn ở các cảm biến truyền thống trong các tình huống phạm vi nhỏ dưới 10 kg, thông qua thiết kế tối ưu hóa ứng suất thân dầm, sai số đo lường được kiểm soát trong phạm vi ±0,005%FS, đáp ứng yêu cầu độ chính xác cao trong cân thực phẩm, định lượng dược phẩm, v.v.

•Đo lường không chính xác khi tải lệch tâm trên bề mặt phẳng: Đặc tính phân bố ứng suất đồng đều của cấu trúc dầm song song có thể hiệu quả bù trừ ảnh hưởng của tải lệch tâm do vật được cân bị lệch vị trí, giải quyết vấn đề độ chính xác khi vị trí đặt vật liệu không cố định trong các thiết bị cân để bàn và thiết bị phân loại.

•Khó khăn trong tích hợp và lắp đặt thiết bị: Cấu trúc nhỏ gọn và phương pháp lắp đặt linh hoạt đáp ứng yêu cầu lắp đặt chìm cho thiết bị tự động và thiết bị gia dụng thông minh, loại bỏ nhu cầu sửa đổi cấu trúc chính của thiết bị và giảm chi phí tích hợp.

• Khả năng thích nghi kém với nhiều môi trường: Thông qua việc nâng cấp vật liệu và mức độ bảo vệ, các vấn đề như hư hỏng cảm biến và trôi tín hiệu trong các tình huống như độ ẩm (ví dụ: cân thủy sản), ăn mòn (ví dụ: cân hóa chất) và bụi (ví dụ: chế biến bột mì) đã được giải quyết.

•Áp lực chi phí đối với thiết bị nhỏ: Một cảm biến đơn lẻ có thể đáp ứng yêu cầu cân phẳng, loại bỏ nhu cầu sử dụng nhiều cảm biến kết hợp. Đồng thời, vật liệu hợp kim nhôm giúp giảm trọng lượng và chi phí sản phẩm, giải quyết vấn đề kiểm soát chi phí cho các thiết bị cân nhỏ và thiết bị điện tử tiêu dùng.

3. Trải nghiệm người dùng

• Lắp đặt siêu đơn giản: Các lỗ lắp đặt tiêu chuẩn và bề mặt chuẩn định vị loại bỏ nhu cầu sử dụng công cụ hiệu chuẩn chuyên dụng. Việc lắp đặt có thể hoàn thành chỉ bằng tua vít thông thường, yêu cầu độ phẳng thấp (≤0,1mm/m), và một người có thể hoàn thành hiệu chỉnh trong vòng 10 phút.

• Ngưỡng vận hành thấp: Hỗ trợ thiết lập điểm không một nút và hiệu chuẩn một điểm cho các đồng hồ cân (chỉ cần một quả cân chuẩn bằng 100% tải định mức). Các mẫu kỹ thuật số có thể được hiệu chuẩn nhanh chóng thông qua phần mềm máy tính, cho phép người dùng không chuyên dễ dàng vận hành.

• Chi phí bảo trì cực kỳ thấp: Cấu trúc kín hoàn toàn giúp giảm thiểu sự xâm nhập của bụi và độ ẩm, với tỷ lệ hỏng hóc trung bình hàng năm ≤0,2%. Các mẫu hợp kim nhôm nhẹ (tối thiểu chỉ 5g), dễ thay thế và không cần tháo dỡ các cấu trúc lớn trong quá trình bảo trì.

•Phản hồi dữ liệu chính xác: Biến động dữ liệu đo tĩnh ≤±0,003%FS, không bị trễ trong các tình huống gần như động. Các mẫu kỹ thuật số được tích hợp chức năng bù trừ trôi điểm không, loại bỏ nhu cầu hiệu chuẩn thường xuyên và đảm bảo độ ổn định dữ liệu cao.

• Tính tương thích tích hợp tốt: Các mô hình vi mô có kích thước nhỏ (kích thước tối thiểu 20mm×10mm×5mm), có thể được tích hợp bên trong các thiết bị thông minh mà không ảnh hưởng đến thiết kế ngoại hình của thiết bị. Đầu ra tín hiệu tương thích với các bộ điều khiển nhỏ phổ biến, hỗ trợ chức năng cắm và chạy (Plug and Play).

4. Các tình huống ứng dụng điển hình

1) Các thiết bị cân trọng tải nhẹ dân dụng và thương mại

• Cân định giá siêu thị/Cân bàn điện tử: Đơn vị cảm biến chính cho các loại cân định giá 3-30kg, thiết kế nhẹ với vật liệu hợp kim nhôm, đặc tính chống lệch tâm đảm bảo độ chính xác cân ổn định ở các vị trí đặt khác nhau, sai số ≤ ±1g.

• Cân điện tử chuyển phát nhanh: Thiết bị cân từ 1-50kg dùng trong chuyển phát nhanh, làm bằng thép không gỉ giúp chống bám bẩn và dễ vệ sinh, đạt tiêu chuẩn bảo vệ IP67 phù hợp với môi trường ẩm ướt và nhiều bụi tại các điểm giao nhận hàng hóa, hỗ trợ chức năng cân nhanh và liên tục.

• Cân nhà bếp/Cân làm bánh: Cân nhà bếp độ chính xác cao từ 0,01-5kg, với cảm biến vi mạch song song đạt độ chính xác ở mức miligam, đầu ra tín hiệu kỹ thuật số tương thích với màn hình độ phân giải cao, đáp ứng nhu cầu định lượng nguyên liệu chính xác.

2）Thiết bị tự động hóa công nghiệp

• Thiết bị phân loại tự động: Máy phân loại theo trọng lượng trong ngành thực phẩm và cơ khí, được lắp đặt dưới băng chuyền phân loại, phát hiện trọng lượng sản phẩm theo thời gian thực và liên kết với cơ chế phân loại, độ chính xác phân loại lên đến ±0,1g.

• Phát hiện vật liệu trên dây chuyền lắp ráp: Phát hiện thiếu vật liệu trên các dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử, xác định sự thiếu hụt vật liệu thông qua việc cân trọng lượng (ví dụ: lắp ráp pin điện thoại di động), thời gian phản hồi ≤ 4ms, phù hợp với các dây chuyền lắp ráp tốc độ cao.

• Điều Khiển Định Lượng Máy Đóng Gói: Cân định lượng cho máy đóng gói hạt/bột nhỏ, các model độ chính xác cấp C2 đảm bảo sai số trọng lượng mỗi túi ≤ ±0,2%, đáp ứng tiêu chuẩn đo lường.

3）Công Nghiệp Thực Phẩm và Dược Phẩm

• Cân Nguyên Liệu Dược Phẩm: Cân nguyên liệu liều lượng nhỏ (0,1-10kg) trong ngành dược phẩm, vật liệu inox 316L + chứng nhận GMP, bề mặt đánh bóng không góc chết, dễ dàng khử trùng và tiệt khuẩn, độ chính xác ≤ ±0,01%FS.

• Cân Thủy Sản/Thịt: Thiết bị cắt và cân tại các lò mổ và chợ thủy sản, thiết kế chống nước và ăn mòn (IP68), có thể rửa trực tiếp, phù hợp với môi trường làm việc ẩm ướt và nhiều nước.

4）Thiết Bị Nghiên Cứu Khoa Học và Thí Nghiệm

• Cân đo thí nghiệm sinh học: Cân các hóa chất và mẫu trong phòng thí nghiệm, các model dải nhỏ (0,01-1kg) có thể đáp ứng yêu cầu độ chính xác cao trong nuôi cấy vi sinh vật và pha chế hóa chất.

• Đo lực thiết bị y tế: Đo lực/trọng lượng cho thiết bị phục hồi chức năng (ví dụ: máy đo lực bóp tay) và cân y tế (cân trẻ sơ sinh), thiết kế hợp kim nhôm nhẹ giúp tăng tính di động của thiết bị, độ chính xác lên đến ±0,005%FS.

5) Thiết bị điện tử tiêu dùng thông minh và Thiết bị Internet vạn vật (IoT)

• Thiết bị gia dụng thông minh: Phát hiện khối lượng quần áo trong máy giặt và cân lượng hạt cà phê trong máy pha cà phê, cảm biến tích hợp mini cho phép điều khiển thông minh thiết bị, nâng cao trải nghiệm người dùng.

• Thiết bị đầu cuối Internet vạn vật: Giám sát trọng lượng cho kệ hàng thông minh và thùng rác thông minh, các model kỹ thuật số tiết kiệm năng lượng hỗ trợ truyền tải không dây NB-IoT, phù hợp với các kịch bản quản lý từ xa IoT.

5. Hướng dẫn sử dụng (Hướng dẫn thực tế)

1) Quy trình lắp đặt

• Chuẩn bị: Làm sạch bề mặt lắp đặt (loại bỏ vết dầu và ba via), kiểm tra ngoại quan cảm biến (không biến dạng thân dầm và dây cáp không bị hư hỏng), chọn bu-lông lắp đặt phù hợp theo dải đo (tránh sử dụng bu-lông cường độ cao đối với các mẫu hợp kim nhôm).

• Định vị và Cố định: Lắp ngang cảm biến lên bề mặt chịu tải, đảm bảo tải tác động thẳng đứng phía trên thân dầm (tránh va chạm ngang); dùng cờ lê lực siết chặt bu-lông (5-10 N·m đối với mẫu hợp kim nhôm, 10-20 N·m đối với thép hợp kim), tránh siết quá chặt làm hư hại thân dầm.

• Quy cách đi dây: Với tín hiệu analog, tuân theo "đỏ - nguồn +, đen - nguồn -, xanh lá - tín hiệu +, trắng - tín hiệu -"; với tín hiệu kỹ thuật số, nối dây theo định nghĩa chân cắm; khi đi dây mô hình cỡ nhỏ, tránh kéo căng dây cáp, nên chừa dư 5 cm chiều dài.

• Xử lý Bảo vệ: Trong môi trường ẩm, hãy bịt kín đầu nối cáp bằng băng dính chống nước; trong ngành công nghiệp thực phẩm, làm sạch bề mặt cảm biến ngay sau khi sử dụng để tránh ăn mòn do vật liệu còn sót lại.

2）Hiệu chuẩn và Điều chỉnh

• Hiệu chuẩn Điểm không: Bật nguồn và làm nóng trước trong 10 phút, thực hiện lệnh "hiệu chuẩn điểm không", đảm bảo đầu ra điểm không nằm trong phạm vi ±0,001%FS, nếu độ lệch quá lớn, hãy kiểm tra xem bề mặt lắp đặt có phẳng hay không.

• Hiệu chuẩn Tải trọng: Đặt một quả cân chuẩn tương đương 100% tải định mức (sử dụng quả cân chuẩn trong các trường hợp dải đo nhỏ), ghi nhận giá trị tín hiệu đầu ra, hiệu chỉnh sai số thông qua bộ hiển thị hoặc phần mềm, và đảm bảo sai số ≤ giá trị cho phép của cấp chính xác tương ứng (cấp C2 ≤ ±0,01%FS).

• Kiểm tra tải lệch tâm: Đặt cùng một trọng lượng ở các vị trí khác nhau trên bề mặt chịu tải của cảm biến, quan sát độ ổn định của chỉ số đọc, và độ lệch phải ≤ ±0,02%FS; nếu không, điều chỉnh lại độ cân bằng khi lắp đặt.

3）Bảo trì định kỳ

• Kiểm tra định kỳ: Làm sạch bề mặt cảm biến hàng tuần, kiểm tra dây nối có bị lỏng hay không hàng tháng; hiệu chuẩn thiết bị cân thương mại mỗi quý, và thiết bị phòng thí nghiệm mỗi tháng.

• Xử lý sự cố: Khi dữ liệu bị trôi, trước tiên kiểm tra điện áp nguồn (ổn định ở mức 5-24V DC, thường là 5V đối với các mẫu nhỏ); khi chỉ số đọc bất thường, kiểm tra xem có quá tải hay không (các mẫu hợp kim nhôm dễ bị biến dạng vĩnh viễn khi quá tải), và thay thế cảm biến nếu cần thiết.

6. Phương pháp lựa chọn (Phù hợp chính xác yêu cầu)

1) Xác định các thông số cốt lõi

• Lựa chọn dải đo: Chọn model theo hệ số 1,2 - 1,4 lần trọng lượng tối đa thực tế (ví dụ: với khả năng cân tối đa 10 kg, có thể chọn cảm biến 12 - 14 kg), và tránh chọn dải đo quá lớn trong các trường hợp tải nhẹ để ngăn ngừa độ chính xác không đủ.

• Cấp chính xác: Chọn cấp C1 (sai số ≤ ±0,005%FS) cho ứng dụng phòng thí nghiệm/y tế, cấp C2 (sai số ≤ ±0,01%FS) cho đo lường công nghiệp, và cấp C3 (sai số ≤ ±0,02%FS) cho các thiết bị cân dân dụng.

• Loại tín hiệu: Chọn tín hiệu analog (0 - 5V) cho thiết bị cân dân dụng, tín hiệu kỹ thuật số (I2C/RS485) cho thiết bị thông minh, và các model có mô-đun không dây cho các tình huống IoT.

2) Lựa chọn theo khả năng thích nghi với môi trường

• Nhiệt độ: Chọn model thông thường cho các trường hợp bình thường (-10°C ~ 60°C), model chịu lạnh cho các ứng dụng làm lạnh nhiệt độ thấp (-20°C ~ 0°C), và model bù nhiệt độ cao cho các trường hợp nhiệt độ cao (60°C ~ 80°C).

• Môi trường: Chọn hợp kim nhôm cho môi trường khô, thép không gỉ 304 cho ngành thực phẩm/ẩm ướt, và thép không gỉ 316L cho môi trường ăn mòn hóa chất.

• Cấp bảo vệ: ≥IP65 cho môi trường trong nhà và khô ráo, ≥IP67 cho môi trường ẩm ướt/có rửa nước, và ≥IP68 cho môi trường ngâm dưới nước hoặc có tính ăn mòn cao.

3) Lắp đặt và Tương thích hệ thống

• Phương pháp lắp đặt: Chọn cố định bằng bu-lông cho thiết bị cân để bàn, lắp chìm cho thiết bị thông minh; trong các trường hợp giới hạn không gian, ưu tiên các model nhỏ gọn có chiều dài ≤30 mm.

• Tương thích: Xác nhận điện áp nguồn và loại tín hiệu của cảm biến phải phù hợp với bộ điều khiển. Đối với model nhỏ gọn, cần kiểm tra định nghĩa chân (pin) để tránh lỗi đấu dây gây cháy module.

4) Xác nhận các yêu cầu bổ sung

• Yêu cầu chứng nhận: Ngành thực phẩm và dược phẩm yêu cầu chứng nhận FDA/GMP, các ứng dụng đo lường yêu cầu chứng nhận CMC, và sản phẩm xuất khẩu yêu cầu chứng nhận OIML.

• Chức năng đặc biệt: Chọn các mẫu có thời gian phản hồi ≤3 ms để phân loại tốc độ cao, các mẫu IoT có dòng điện chờ ≤10 μA cho các tình huống tiêu thụ điện thấp và các mẫu tích hợp không có ren và góc chết cho các tình huống vệ sinh.

TỔNG QUAN

Cảm biến tải trọng tia song song có các ưu điểm cốt lõi là "tải nhẹ độ chính xác cao, chống lệch tâm trên mặt phẳng và tích hợp thuận tiện", chủ yếu giải quyết các vấn đề như cân chính xác ở dải nhỏ, lệch tâm vật liệu và lắp đặt chìm cho thiết bị. Trải nghiệm người dùng tập trung vào thao tác đơn giản, bảo trì không cần lo lắng và chi phí kiểm soát được. Khi lựa chọn cảm biến tải trọng, cần làm rõ trước bốn yêu cầu cốt lõi về dải đo, độ chính xác, không gian lắp đặt và môi trường, sau đó đưa ra quyết định kết hợp với tính tương thích hệ thống và các chức năng bổ sung; trong quá trình sử dụng, cần tránh quá tải và va chạm ngang, đồng thời tuân thủ nghiêm ngặt quy định hiệu chuẩn định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài. Sản phẩm phù hợp với các ứng dụng trong các thiết bị cân tải nhẹ, thiết bị tự động hóa, thực phẩm và dược phẩm, cũng như các lĩnh vực khác, là giải pháp cảm biến tối ưu cho các tình huống cân ở dải nhỏ và trên mặt phẳng.

Hiển thị Chi tiết

Thông số kỹ thuật