Cảm biến cân dầm song song CZL601AA

Giới thiệu sản phẩm

Cảm biến cân chùm tia song song là một phần tử phát hiện nhạy cảm với lực dựa trên nguyên lý điện trở biến dạng, với cấu trúc lõi là các thân đàn hồi dạng chùm tia song song kép hoặc đơn. Khi chịu lực, sự biến dạng uốn của thân chùm tia sẽ làm thay đổi điện trở của dây đo biến dạng, sau đó được chuyển đổi thành tín hiệu điện tiêu chuẩn. Cảm biến này có những ưu điểm như tải nhẹ, độ chính xác cao, khả năng chống lệch tải tốt, dễ lắp đặt, và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng cân nhỏ, đo lực phẳng và đo lường tích hợp. Phần dưới đây trình bày chi tiết từ khía cạnh cốt lõi nhằm đáp ứng nhu cầu sản phẩm lựa chọn, đánh giá kỹ thuật và xây dựng phương án.

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 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, trong đó các mẫu phổ biến đạt mức C2. Sai số phi tuyến ≤ ±0,01%FS, sai số lặp lại ≤ ±0,005%FS, độ trôi điểm không ≤ ±0,002%FS/℃, và thể hiện hiệu suất chính xác tốt hơn các cảm biến tương tự trong các tình huống dải nhỏ từ 0,1kg - 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 nhẹ tĩnh/bán động (thời gian phản hồi ≤ 4ms), với dải đo bao phủ từ 0,1kg - 500kg, và các ứng dụng điển hình tập trung trong khoảng 1kg - 200kg. Mô hình vi mô có thể đạt được phép đo 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 trong khoảng nhiệt độ (-10°C - 70°C), có 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 ở 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 cảm biến truyền thống trong các tình huống phạm vi nhỏ dưới 10kg, thông qua thiết kế tối ưu hóa ứng suất thân dầm, sai số đo được kiểm soát trong phạm vi ±0,005%FS, đáp ứng các yêu cầu độ chính xác cao như cân thực phẩm và định lượng dược phẩm.

•Đo lường tải lệch tâm phẳng không chính xác: 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 cân bị lệch vị trí, giải quyết vấn đề độ chính xác khi vị trí đặt vật liệu không cố định trên 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 chìm cho thiết bị tự động hóa 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 bắt vít tiêu chuẩn và bề mặt định vị tham chiếu loại bỏ nhu cầu sử dụng công cụ hiệu chuẩn chuyên dụng. Việc lắp đặt có thể hoàn thành chỉ với một tua vít thông thường, yêu cầu độ phẳng thấp (≤0,1mm/m), và việc hiệu chỉnh một người thực hiện có thể hoàn thành trong vòng 10 phút.
• Ngưỡng vận hành thấp: Hỗ trợ chức năng về không một nút bấm và hiệu chuẩn điểm đơn cho thiết bị 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 vận hành dễ dàng ngay cả với người không chuyên.
• Chi phí bảo trì cực kỳ thấp: Cấu trúc kín hoàn toàn giảm thiểu sự xâm nhập của bụi và độ ẩm, với tỷ lệ hỏng hóc trung bình hàng năm ≤0,2%. Các mẫu bằng hợp kim nhôm nhẹ (khối lượng 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: Dao động dữ liệu đo tĩnh ≤±0,003%FS, không có độ trễ trong các tình huống gần 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.
• Khả năng tích hợp và thích ứng tốt: Các mẫu cỡ nhỏ có kích thước nhỏ gọn (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, cắm vào là hoạt động.

4. Các Tình Huống Sử Dụng Điển Hình

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

• Cân định giá siêu thị/Nền tảng điện tử: độ chính xác cân ở các vị trí đặt khác nhau, sai số ≤ ±1g.

• Cân điện tử giao hàng nhanh: Thiết bị cân nặng từ 1-50kg dùng cho giao hàng nhanh, làm bằng thép không gỉ chống bám bẩn và dễ vệ sinh, có tiêu chuẩn bảo vệ IP67 phù hợp với môi trường ẩm ướt và nhiều bụi tại các điểm giao hàng, hỗ trợ cân liên tục nhanh chóng.

• Cân nhà bếp/Cân làm bánh: Cân nhà bếp độ chính xác cao từ 0,01-5kg, sử dụng 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 nét cao, đáp ứng nhu cầu pha trộn nguyên liệu chính xác.

2）Thiết bị tự động hóa công nghiệp

• Thiết bị phân loại tự động: Máy phân loại theo trọng lượng dành cho ngành thực phẩm và thiết bị cứng, 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 hụt vật liệu cho các dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử, xác định sự thiếu hụt vật liệu thông qua cân trọng lượng (ví dụ: lắp ráp pin điện thoại di động), với thời gian phản hồi ≤ 4ms phù hợp cho các dây chuyền sản xuất tốc độ cao.

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

3）Công Nghiệp Thực Phẩm và Dược Phẩm

• Cân nguyên liệu dược phẩm: Cân nguyên liệu thô liều lượng nhỏ (0,1-10kg) trong ngành dược phẩm, làm bằng thép không gỉ 316L + chứng nhận GMP, bề mặt đánh bóng không góc chết, dễ khử trùng và tiệt trùng, độ chính xác ≤ ±0,01%FS.

• Cân Thủy sản/Thịt: Thiết bị cắt và cân cho các lò mổ và chợ thủy sản, với thiết kế chống nước và chống 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 Thí nghiệm Sinh học: Cân các hóa chất và mẫu trong phòng thí nghiệm, các mẫu có dải đo siêu nhỏ (0,01-1kg) có thể đáp ứng yêu cầu độ chính xác cao trong nuôi cấy vi sinh 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 cầm tay) và cân y tế (cân trẻ sơ sinh), thiết kế nhẹ bằng hợp kim nhôm giúp tăng tính di động cho 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 cho máy giặt và cân lượng đậu trong hộc đựng máy pha cà phê, cảm biến tích hợp cỡ nhỏ cho phép điều khiển thông minh thiết bị, nâng cao trải nghiệm người dùng.

• Điểm cuối IoT: Giám sát trọng lượng cho kệ thông minh và thùng rác thông minh, các mô hình kỹ thuật số tiết kiệm năng lượng hỗ trợ truyền dẫn không dây NB-IoT, phù hợp với các tình huống 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, không hư hại cáp), chọn bu-lông lắp đặt phù hợp theo dải tải (tránh dùng bu-lông cường độ cao cho các mẫu hợp kim nhôm).

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

• Thông số dây điện: Đối với tín hiệu analog, tuân theo "đỏ - nguồn +, đen - nguồn -, xanh lá - tín hiệu +, trắng - tín hiệu -"; đối với tín hiệu kỹ thuật số, nối theo định nghĩa chân; tránh kéo cáp khi đi dây cho các mô hình nhỏ, nên dự trữ độ dài dư thừa khoảng 5cm.

• Xử lý bảo vệ: Trong môi trường ẩm ướt, bịt kín đầu nối cáp bằng băng dính chống nước, làm sạch bề mặt cảm biến kịp thời sau khi sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm 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, kiểm tra xem bề mặt lắp đặt có phẳng hay không.

• Hiệu chuẩn tải: Đặt các quả cân chuẩn tương đương 100% tải định mức (sử dụng quả cân chuẩn trong các trường hợp dải nhỏ), ghi lại 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 các trọng lượng giống nhau ở các vị trí khác nhau trên bề mặt chịu tải của cảm biến, quan sát độ ổn định của các chỉ số đọc, độ lệch phải ≤ ±0,02%FS; nếu không, điều chỉnh 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 hàng tháng; hiệu chuẩn thiết bị cân thương mại hàng quý và thiết bị phòng thí nghiệm hàng 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 1,2-1,4 lần trọng lượng tối đa thực tế (ví dụ: đối với cân tối đa 10kg, có thể chọn cảm biến 12-14kg), và tránh chọn dải đo quá lớn trong các tình huống 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 các thiết bị cân dân dụng, tín hiệu 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 các mô hình thông thường cho các kịch bản bình thường (-10 °C ~ 60 °C), các mô hình chống nhiệt độ thấp cho các kịch bản làm lạnh nhiệt độ thấp (-20 °C ~ 0 °C) và các mô hình bù nhiệt độ cao cho các kịch bản 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 việc cố định bu lông cho dụng cụ cân trên bàn và lắp đặt nhúng cho các thiết bị thông minh; trong các kịch bản không gian hạn chế, ưu tiên các mô hình vi mô với chiều dài ≤30mm.

• Khả năng tương thích: Xác minh rằng điện áp nguồn cung cấp và loại tín hiệu của cảm biến phù hợp với bộ điều khiển và đối với các mô hình vi mô, hãy kiểm tra các định nghĩa chân để tránh lỗi dây có thể đốt cháy mô-đun.

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 ≤3ms để phân loại tốc độ cao, các mẫu IoT có dòng điện chờ ≤10μA cho các tình huống tiêu thụ điện thấp và các mẫu tích hợp không có ren và điểm chết cho các tình huống vệ sinh.

TỔNG QUAN

Cảm biến tải trọng tia song song có những ưu điểm cốt lõi là "tải nhẹ với độ chính xác cao, chịu tải lệch tâm theo mặt phẳng và tích hợp thuận tiện", chủ yếu giải quyết các vấn đề như cân chính xác trong phạm vi nhỏ, tải 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 chọn mẫu, 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 dựa trên tính tương thích hệ thống và các chức năng bổ sung; trong quá trình sử dụng, tránh quá tải và tác động ngang, nghiêm túc tuân thủ quy định hiệu chuẩn định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài. Sản phẩm phù hợp với các thiết bị cân tải nhẹ, thiết bị tự động hóa, ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm, v.v., là giải pháp cảm biến tối ưu cho các tình huống cân có phạm vi nhỏ và mặt phẳng.

Hiển thị Chi tiết

Thông số kỹ thuật