Cảm biến Cân Dầm Song song CZL642F

Giới thiệu sản phẩm

Dầm song song cảm biến tải là các phần tử phát hiện nhạy cảm với lực dựa trên nguyên lý biến trở theo biến dạng, với cấu trúc lõi là vật liệu đàn hồi dạng dầm song song kép hoặc dầm song song đơn. Khi chịu tác động của lực, biến dạng uốn của dầm sẽ thúc đẩy cảm biến biến dạng tạo ra sự thay đổi điện trở, 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 theo mặt phẳng, lắp đặt thuận tiện, và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đo cân nhỏ, đo lực theo mặt phẳng và đo lường tích hợp. Các chi tiết dưới đây được trình bày theo các chiều kích 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 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 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 các môi trường ăn mòn), với lớp xử lý bề mặt là anod hóa, mạ niken hoặc thụ động hóa; cấp độ bảo vệ thường là IP65/IP67, và các mẫu dùng trong ngành thực phẩm có thể đạt đến IP68, phù hợp với nhiều môi trường làm việc phức tạp.

• Khả năng tương thích lắp đặt: Được thiết kế với các lỗ lắp tiêu chuẩn (lỗ ren hoặc lỗ trơn) ở mặt dưới, hỗ trợ cố định bằng bu-lông hoặc dán keo. Một số mẫu cỡ nhỏ có thể lắp đặt 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.

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 từ 0,1kg-500kg, và các ứng dụng phổ biến tập trung trong khoảng 1kg-200kg. Các mẫu cỡ nhỏ có thể đạt được dải đo cực nhỏ là 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 mô hình vi xử lý thông minh tích hợp 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℃~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.

• 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 giải quyết vấn đề sai số 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, kiểm soát sai số đo trong phạm vi ±0,005%FS, giải quyết các yêu cầu độ chính xác cao như cân thực phẩm, đếm thuốc.

• 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 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 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 bắt vít và bề mặt chuẩn định vị theo tiêu chuẩn, không cần dụng cụ hiệu chuẩn chuyên dụng, việc lắp đặt có thể hoàn thành chỉ với 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 hiệu chỉnh điểm không và hiệu chuẩn một điểm cho các thiết bị cân (chỉ cần một quả cân chuẩn bằng 100% tải định mức), các mẫu kỹ thuật số có thể hiệu chuẩn nhanh chóng thông qua phần mềm máy tính, và người không chuyên cũng có thể dễ dàng thao tác.

• Chi phí bảo trì cực 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%; 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: 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 zero, không cần hiệu chuẩn thường xuyên và 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 3-30kg, thiết kế nhẹ nhờ vật liệu hợp kim nhôm, và đặc tính chịu tải lệch tâm đảm bảo độ chính xác cân đồng đều ở các vị trí đặt khác nhau, với sai số ≤±1g.

• Cân điện tử nhanh: thiết bị cân nhanh 1-50kg, 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 nhanh, hỗ trợ cân liên tục nhanh chóng.

• Cân nhà bếp/cân làm bánh: cân nhà bếp độ chính xác cao 0,01-5kg, cảm biến vi mạch song song đạt độ chính xác cấp miligam, đầu ra tín hiệu kỹ thuật số tương thích với màn hình độ nét 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 ngành hàng kim khí, được lắp đặt dưới băng tải 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 trọng lượng (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 hạt/bột nhỏ, các model đạt độ chính xác C2 đảm bảo sai số trọng lượng mỗi túi ≤ ±0,2%, đáp ứng các tiêu chuẩn đo lường.

3) Ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm

• Cân nguyên liệu dược phẩm: Cân các nguyên liệu liều lượng nhỏ (0,1 - 10kg) trong ngành dược phẩm, với vật liệu thép không gỉ 316L + chứng nhận GMP, bề mặt được đánh bóng không có điểm chết, dễ dàng 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 các thí nghiệm sinh học: Cân 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 trong thiết bị y tế: Đo lực/trọng lượng cho các thiết bị phục hồi chức năng (như máy đo lực cầm 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.

• Các đầu cuối IoT: Giám sát trọng lượng trên kệ thông minh và thùng rác thông minh, với các mẫu số hóa tiêu thụ điện thấp hỗ trợ truyền tải không dây NB-IoT, phù hợp cho các kịch bản quản lý từ xa 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 hình cảm biến (không biến dạng thân dầm và dây cáp không bị hư hại), 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 theo phương ngang trên bề mặt chịu lực, đảm bảo tải trọng tác động thẳng đứng phía trên thân dầm (tránh va chạm ngang); sử dụng cờ lê lực để siết chặt bu-lông (5 - 10N·m đối với mẫu hợp kim nhôm, 10 - 20N·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; tránh kéo căng dây khi đi dây cho các mẫu cỡ nhỏ, đề xuất để dư 5cm chiều dài dây.

• Xử lý bảo vệ: Trong môi trường ẩm ướt, cần bịt kín đầu nối dây cáp bằng băng dính chống nước; trong ngành thực phẩm, sau khi sử dụng cần làm sạch bề mặt cảm biến kịp thời để tránh bị ăn mòn do vật liệu còn sót lại.

2) Hiệu chuẩn và Điều chỉnh

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

• Hiệu chuẩn tải: Đặt một trọng lượng 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, hiệu chỉnh sai số thông qua đồng hồ hoặc phần mềm, đảm bảo sai số ≤ giá trị cho phép tương ứng với cấp độ chính xác (cấp C2 ≤ ±0,01%FS).

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

3) Bảo trì hàng ngày

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

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

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

1) Xác định thông số cốt lõi

• Lựa chọn dải đo: Chọn theo 1,2-1 lần trọng lượng tối đa thực tế (ví dụ trọng lượng tối đa 10kg, có thể chọn cảm biến 12-14kg), tránh độ chính xác không đủ do dải đo quá lớn trong các trường hợp tải nhẹ.

• Cấp độ chính xác: Phòng thí nghiệm/y tế chọn cấp C1 (sai số ≤ ± 0,005% FS), đo lường công nghiệp chọn cấp C2 (sai số ≤ ± 0,01% FS), dụng cụ cân dân dụng chọn cấp C3 (sai số ≤ ± 0,02% FS).

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

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

• Nhiệt độ: Đối với các tình huống thông thường (-10 ℃ ~ 60 ℃), chọn model thông thường; đối với các tình huống làm lạnh nhiệt độ thấp (-20 ℃ ~ 0 ℃), chọn model chịu được nhiệt độ thấp; đối với các tình huống nhiệt độ cao (60 ℃ ~ 80 ℃), chọn loại bù nhiệt độ cao.

• Môi trường: Đối với môi trường khô, chọn hợp kim nhôm; đối với môi trường ẩm/ngành thực phẩm, chọn thép không gỉ 304; đối với môi trường ăn mòn hóa chất, chọn thép không gỉ 316L.

• Cấp độ bảo vệ: Đối với môi trường trong nhà và khô ráo, ≥ IP65; đối với môi trường ẩm/được rửa nước, ≥ IP67; đối với môi trường dưới nước hoặc có tính ăn mòn cao, ≥ IP68.

3) Lắp Đặt và Tính Tương Thích Hệ Thống

• Phương pháp lắp đặt: Đối với cân để bàn, chọn cố định bằng bu-lông; đối với thiết bị thông minh, chọn lắp chìm; đối với các tình huống hạn chế không gian, ưu tiên các model nhỏ gọn có chiều dài ≤ 30mm.

• Tính tương thích: Xác nhận điện áp nguồn và loại tín hiệu của cảm biến phải phù hợp với bộ điều khiển. Đối với các model nhỏ, hãy kiểm tra định nghĩa chân để tránh lỗi đấu dây và cháy module.

4) Xác nhận yêu cầu bổ sung

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

• Chức năng đặc biệt: Đối với phân loại tốc độ cao, chọn mẫu có thời gian phản hồi ≤ 3ms; đối với tình huống tiêu thụ điện năng thấp, chọn mẫu IoT có dòng điện ở chế độ ngủ ≤ 10μA; đối với tình huống về vệ sinh, chọn mẫu tích hợp không có ren hoặc điểm chết.

TỔNG QUAN

Cảm biến cân tia song song có những ưu điểm cốt lõi là "tải nhẹ độ chính xác cao, chịu tải lệch phẳng và tích hợp thuận tiện". Giải pháp cốt lõi là giải quyết các vấn đề như cân chính xác ở dải nhỏ, tải lệch 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, cần ưu tiên bốn yêu cầu cốt lõi về dải đo, độ chính xác, không gian lắp đặt và môi trường, sau đó kết hợp các quyết định về tính tương thích hệ thống và chức năng bổ sung. Trong quá trình sử dụng, cần tránh quá tải và tác động ngang, đồng thời nghiêm túc tuân thủ quy trình 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, thực phẩm, dược phẩm và các lĩnh vực khác, là giải pháp cảm biến tối ưu cho các tình huống cân dải nhỏ và bề mặt phẳng.

Hiển thị Chi tiết

Thông số kỹ thuật