Cảm biến cân dầm song song CZL638

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 cấu trúc lõi 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 biến đổi điện trở của cảm biến biến dạng, sau đó được chuyển đổi thành tín hiệu điện tiêu chuẩn. Chúng kết hợp các ưu điểm như độ chính xác cao dưới tải nhẹ, khả năng chịu tải lệch tâm theo phương ngang và lắp đặt thuận tiện, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đo lường khối lượng phạm vi nhỏ, lực theo phương ngang và đo lường tích hợp. Các chi tiết sau đây được trình bày theo các kích thước cốt lõi nhằm 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 đa góc trong mặt phẳng, khả năng chịu tải lệch tâm vượt trội (có thể chịu tải lệch tâm trong mặt phẳng từ ±20% - ±30% tải định mức), không có điểm mù ứng suất rõ rệt.

• Hiệu suất chính xác: Cấp chính xác bao gồm C1 - C3, các mẫu phổ biến đạt đến C2. Sai số phi tuyến ≤ ±0,01%FS, sai số lặp lại ≤ ±0,005%FS, độ trôi điểm không ≤ ±0,002%FS/℃, 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 loại elastomer thường sử dụng 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), với xử lý bề mặt dạng anod hóa, mạ niken hoặc thụ động hóa; mức độ bảo vệ thường đạt IP65/IP67, và các mẫu dùng trong ngành thực phẩm có thể đạt IP68, phù hợp với nhiều môi trường làm việc phức tạp.

• Khả năng tương thích lắp đặt: Các lỗ lắp đặt tiêu chuẩn (lỗ ren hoặc lỗ trơn) được bố trí ở mặt đáy, hỗ trợ cố định bằng bu-lông hoặc dán keo. Một số mẫu cỡ nhỏ có thể được lắp chìm, phù hợp với không gian lắp đặt hẹp trên 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. Các chức năng chính

• Đo lực tải nhẹ: Tập trung vào cân tải trọng tĩnh/gần động (thời gian phản hồi ≤ 4ms), với dải đo từ 0,1kg - 500kg, và các ứng dụng thông thường tập trung trong khoảng 1kg - 200kg. Các mẫu cỡ nhỏ có thể đạt được phép đo dải cực nhỏ 0,01kg.

• Nhiều loại tín hiệu đầu ra: Cung cấp tín hiệu analog (4 - 20mA, 0 - 3V, 0 - 5V) và tín hiệu số (RS485/Modbus RTU, I2C). Các mẫu vi xử lý tích hợp sẵn mạch 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℃ ~ 70℃), 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 có cấu trúc đệm chống sốc.

• Ổn định dài hạn: 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 đến vấn đề sai số quá lớn của cảm biến truyền thống trong các tình huống phạm vi nhỏ dưới 10kg, thông qua thiết kế tối ưu hóa ứng suất dầm, sai số đo được kiểm soát trong phạm vi ±0,005%FS, giải quyết các yêu cầu độ chính xác cao trong cân định lượng thực phẩm và dược phẩm, v.v.

• Đo lường không chính xác tải lệch tâm trên 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 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 lắp đặt tích hợp thiết bị: Cấu trúc nhỏ gọn và phương pháp lắp đặt linh hoạt giải quyết 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 ứng 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 bằng phẳng, loại bỏ nhu cầu kết hợp nhiều cảm biến. Đồng thời, vật liệu hợp kim nhôm giúp giảm trọng lượng và chi phí sản phẩm, giải quyết bài toán 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 bề mặt chuẩn định vị loại bỏ nhu cầu sử dụng dụng 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 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 đồng hồ đo 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 thao tác.

• Chi phí bảo trì cực thấp: Cấu trúc kín hoàn toàn giúp giảm thiểu sự xâm nhập của bụi và độ ẩm, tỷ lệ hỏng hóc trung bình hàng năm ≤0,2%. Mẫu 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: Độ dao động dữ liệu đo tĩnh ≤±0,003%FS, không có hiện tượng trễ trong các tình huống gần động. Các mẫu kỹ thuật số được trang bị 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 nghi 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) Các thiết bị cân điện tử dân dụng và thương mại tải trọng nhẹ

• 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 chuyển phát nhanh: Thiết bị cân từ 1-50kg dùng cho dịch vụ chuyển phát nhanh, làm bằng inox chống bám bẩn và dễ vệ sinh. Tiêu chuẩn 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 máy đóng gói: Cân định lượng cho máy đóng gói hạt/bột nhỏ, các mẫu model độ chính xác C2 đảm bảo sai số trọng lượng mỗi túi ≤ ±0,2%, đáp ứng 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 sản phẩm thủy sản/thịt: Thiết bị cân dùng để cắt và cân trọng lượng trong các lò mổ và chợ thủy sản, 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 cho thiết bị phục hồi chức năng (như máy đo lực bóp tay) và cân y tế (cân trẻ em), với thiết kế hợp kim nhôm nhẹ giúp cải thiện 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 IoT

• Thiết bị gia dụng thông minh: Phát hiện trọng lượng quần áo trong máy giặt và cân lượng hạt cà phê trong máy pha cà phê, với cảm biến vi mô tích hợp 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. Hướng dẫn sử dụng (Hướng dẫn thực tế)

1) Quá 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, 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 về không: Bật nguồn và làm nóng trong 10 phút, thực hiện lệnh "hiệu chuẩn về không", đảm bảo đầu ra về 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 các quả cân chuẩn trong các trường hợp dải nhỏ), ghi lại giá trị tín hiệu đầu ra, và hiệu chỉnh sai số thông qua đồng hồ hoặc phần mềm, 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 thường xuyên

• 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 siêu thị mỗi quý và thiết bị phòng thí nghiệm hàng 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 mẫu có dải đo bằng 1,2-1,4 lần trọng lượng tối đa thực tế (ví dụ: đối với khả năng cân tối đa 10kg, có thể chọn cảm biến 12-14kg), 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 các thiết bị cân dân dụng, tín hiệu kỹ thuật số (I2C/RS485) cho thiết bị thông minh, và các mẫu có mô-đun không dây cho các kịch bản 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 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 các thiết bị cân để bàn, lắp chìm cho các thiết bị thông minh; trong các tình huống giới hạn không gian, ưu tiên các mẫu nhỏ gọn có chiều dài ≤30mm.

• Tương thích: Xác nhận điện áp nguồn và loại tín hiệu của cảm biến phải phù hợp với bộ điều khiển, và đối với các mẫu nhỏ gọn, cần kiểm tra định nghĩa chân pin để tránh lỗi nối dây có thể làm cháy module.

4) Xác nhận các yêu cầu bổ sung

• Yêu cầu chứng nhận: Các ngành thực phẩm và dược phẩm yêu cầu chứng nhận FDA/GMP, các tình huống đo lường yêu cầu chứng nhận CMC, và sản phẩm xuất khẩu yêu cầu chứng nhận OIML.

• Tính năng đặc biệt: Chọn các mẫu có thời gian phản hồi ≤3ms để sắp xếp 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 ứng dụng vệ sinh.

TỔNG QUAN

Cảm biến tải trọng tia song song có những 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 đưa ra quyết định dựa trên tính tương thích hệ thống và các tính năng bổ sung; trong quá trình sử dụng, tránh quá tải và tác động ngang, đồng thời nghiêm túc tuân thủ các 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