Cảm biến cân kiểu dầm song song CZL602A

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, với lõi cấu trúc là vật liệu đàn hồi dạng dầm song song kép hoặc dầm song song đơn. Khi chịu lực, biến dạng uốn của dầm sẽ làm dịch chuyển cảm biến lực để tạo ra sự thay đổi điện trở, sau đó được chuyển đổi thành các tín hiệu điện tiêu chuẩn. Chúng kết hợp những ưu điểm như độ chính xác cao dưới tải nhẹ, khả năng chống lệch tâm theo phương ngang và lắp đặt thuận tiện, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đo trọng lượng phạm vi nhỏ, lực theo mặt phẳng và đo lường tích hợp. Phần tiếp theo sẽ mô tả chi tiết từ các khía cạnh cốt lõi để đáp ứng nhu cầu của 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 dầm 2-15mm, chiều dài 20-150mm), phân bố ứng suất đồng đều tập trung ở phần giữa dầm, chịu được lực ở nhiều góc độ trong mặt phẳng, khả năng chịu tải lệch tâm nổi bật (có thể chịu tải lệch tâm trong mặt phẳng ở mức ±20%-±30% tải định mức), không có điểm mù ứng suất rõ rệt.

• Hiệu suất chính xác: Các cấp độ 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 zero ≤±0,002%FS/℃, và hiệu suất độ chính xác tốt hơn các cảm biến tương tự trong các tình huống dải nhỏ từ 0,1kg-500kg.

• Vật liệu và Bảo vệ : Các vật liệu đàn hồi thường dùng hợp kim nhôm (cho các ứng dụng nhẹ), thép hợp kim (cho các ứng dụng công nghiệp thông thường) hoặc thép không gỉ 304/316L (cho môi trường ăn mòn), bề mặt được xử lý bằng anod hóa, mạ niken hoặc thụ động hóa; các cấp độ bảo vệ thường là IP65/IP67, riêng các mẫu dùng trong thực phẩm có thể đạt IP68, phù hợp với nhiều môi trường phức tạp khác nhau.

• Khả năng tương thích lắp đặt: Các lỗ lắp đặt tiêu chuẩn (lỗ ren hoặc lỗ trơn) được bố trí ở đáy, hỗ trợ cố định bằng bu-lông hoặc dán keo. Một số mẫu thiết bị mini 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 việc cân tải nhẹ tĩnh/bán động (thời gian phản hồi ≤4ms), với dải đo từ 0,1kg-500kg, các ứng dụng phổ biến tập trung trong khoảng 1kg-200kg. Các mẫu thiết bị mini có thể đạt được phép đo dải siêu nhỏ là 0,01kg.

• Nhiều loại tín hiệu ngõ ra: Cung cấp tín hiệu tương tự (4-20mA, 0-3V, 0-5V) và tín hiệu số (RS485/Modbus RTU, I2C). Các mẫu thu nhỏ thông minh tích hợp các mô-đun điều chế tín hiệu và có thể kết nối trực tiếp với vi điều khiển và các mô-đun IoT.

•Chức năng bảo vệ an toàn: Tích hợp bù nhiệt độ dải rộng (-10℃~70℃), 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: Hướng tới giải quyết vấn đề sai số quá lớn của các cảm biến truyền thống trong các tình huống dải nhỏ dưới 10kg, thông qua thiết kế tối ưu hóa ứng suất dầm, kiểm soát sai số đo trong phạm vi ±0,005%FS, giải quyết các yêu cầu độ chính xác cao như cân thực phẩm và định lượng dược phẩm, v.v.

• 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 trong các thiết bị cân để bàn và thiết bị phân loại.

•Khó khăn trong việc tích hợp lắp đặt thiết bị: Cấu trúc nhỏ gọn và phương pháp lắp đặt linh hoạt giải quyết các yêu cầu lắp đặt chìm cho thiết bị tự động và thiết bị gia dụng thông minh, mà không cần thay đổi cấu trúc chính của thiết bị, giảm chi phí tích hợp.

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

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

• Ngưỡng vận hành thấp: Hỗ trợ chức năng thiết lập lại về không một phím và hiệu chuẩn điểm đơn cho các đồng hồ đo trọng lượng (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, và người dùng không chuyên cũng dễ dàng vận hành.

•Chi phí bảo trì cực kỳ thấp: Cấu trúc hoàn toàn kín giúp giảm thiểu sự xâm nhập của bụi và độ ẩm, với tỷ lệ hỏng hóc trung bình hàng năm ≤0,2%. Mô hình hợp kim nhôm nhẹ (nhẹ nhất 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 hiện tượng trễ trong các tình huống gần động. Các mô hình số được trang bị chức năng bù trừ trôi điểm zero, loại bỏ nhu cầu hiệu chuẩn thường xuyên, đảm bảo độ ổn định dữ liệu cao.

•Khả năng thích ứng tích hợp tốt: 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, cắm vào là hoạt động.

4. Các tình huống ứng dụng điển hình

1) 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 của các loại cân định giá từ 3-30kg, thiết kế nhẹ bằng vật liệu hợp kim nhôm. Tính năng chống tải lệch tâm đảm bảo độ chính xác cân ổn định 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, chất liệu inox chống bám bẩn và dễ vệ sinh. Cấp bảo vệ IP67 phù hợp với môi trường ẩm ướt và nhiều bụi tại các điểm giao nhận hàng hóa, hỗ trợ 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 dầm song song vi mô 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 yêu cầu về 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 dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử, xác định xem có thiếu vật liệu hay không thông qua việc cân nặng (ví dụ: lắp ráp pin điện thoại di động), thời gian phản hồi ≤4ms phù hợp với dây chuyền tốc độ cao.

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

3) Ngành thực phẩm và dược phẩm

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

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

• Đo lực trong thiết bị y tế: Đo lực/trọng lượng trong các thiết bị phục hồi chức năng (như lực kế cầm tay) và cân y tế (cân trẻ em), thiết kế hợp kim nhôm nhẹ 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 IoT

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

• Điểm cuối IoT: Giám sát trọng lượng trên kệ thông minh và thùng rác thông minh, với các mẫu số hóa tiêu thụ năng lượng thấp hỗ trợ truyền tải không dây NB-IoT, phù hợp với các tình huống quản lý từ xa qua IoT.

5. Phương pháp 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 (thân dầm không biến dạng và cáp không bị hư hại), chọn bu-lông lắp đặt phù hợp theo dải tải (tránh sử dụng bu-lông cường độ cao cho các mẫu hợp kim nhôm).

• Định vị và Cố định: Lắp cảm biến theo phương ngang trên bề mặt chịu tải, đảm bảo tải trọng tác động thẳng đứng phía trên thân dầm (tránh va chạm ngang); siết bu-lông bằng cờ-lê lực xoắn (5 - 10 N·m cho mẫu hợp kim nhôm, 10 - 20 N·m cho thép hợp kim), để 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 số, nối dây theo định nghĩa chân cắm; tránh kéo căng cáp khi đi dây cho các mẫu cỡ nhỏ, và nên chừa dư 5 cm chiều dài cáp.

• Xử lý bảo vệ: Trong môi trường ẩm ướt, 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 bị ăn mòn bởi các 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: Đặt một quả cân tiêu 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 đồng hồ 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 khối lượng tại các vị trí khác nhau trên bề mặt chịu tải của cảm biến, quan sát sự nhất quán của các chỉ số, và độ lệch phải ≤ ±0,02%FS; nếu không thì cần điều chỉnh độ thăng 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 lỏng lẻo hàng tháng; hiệu chuẩn cân thương mại theo quý và thiết bị phòng thí nghiệm theo tháng.

• Xử lý lỗi: Khi dữ liệu bị sai lệch, trước tiên hãy 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, hãy kiểm tra tình trạng quá tải (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 có dải đo bằng 1,2-1,4 lần trọng lượng tối đa thực tế (ví dụ: đối với mức cân tối đa 10kg, có thể chọn cảm biến 12-14kg), và tránh dải đo quá lớn trong các trường hợp tải nhẹ để ngăn ngừa độ chính xác không đủ.

• Cấp độ 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 cân dân dụng.

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

2) Lựa chọn dựa trên khả năng thích ứng với môi trường

• Nhiệt độ: Chọn các mẫu thông thường cho các tình huống bình thường (-10°C~60°C), các mẫu chịu được nhiệt độ thấp cho các tình huống làm lạnh ở nhiệt độ thấp (-20°C~0°C), và các mẫu bù nhiệt độ cao cho các tình huống 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 khô trong nhà, ≥IP67 cho môi trường ẩm/có rửa nước, và ≥IP68 cho môi trường ngâm nước hoặc ăn mòn cao.

3) Lắp đặt và Tương thích Hệ thống

• Phương pháp lắp đặt: Chọn cách cố định bằng bu-lông cho cân bàn, lắp chìm cho thiết bị thông minh; ưu tiên các mô hình vi mô có chiều dài ≤30mm trong các tình huống giới hạn không gian.

• Khả năng tương thích: Xác nhận điện áp nguồn và loại tín hiệu của cảm biến phải phù hợp với bộ điều khiển, và kiểm tra định nghĩa chân cắm đối với các mô hình vi mô để tránh lỗi đấu dây có thể làm 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 ≤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 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 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 model, cần làm rõ trước bốn yêu cầu cốt lõi về phạm vi, độ chính xác, không gian lắp đặt và môi trường, sau đó mới ra quyết định dựa trên 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 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 loại 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 phạm vi nhỏ và trên mặt phẳng.

Hiển thị Chi tiết

Thông số kỹ thuật