LOAD CELL LÀ GÌ

     

1. Loadcell là gì?

Cảm biến cân nặng loadcell là cảm ứng có thể biến đổi một lực, trọng lượng thành một biểu thị điện. Giá bán trị công dụng tỉ lệ với sự biến đổi điện trở chạm màn hình trong mong điện trở, cho nên vì vậy trả về biểu đạt điện áp tỉ lệ. Loadcell điện trở làm cho việc nhờ vào nguyên lý áp lực đè nén – trở kháng. Lúc một tải trọng, một lực ảnh hưởng lên cảm ứng sẽ làm trở kháng cụ đổi. Sự biến đổi trở chống này dẫn đến dự biến đổi điện áp cổng output khi điện áp nguồn vào được cấp.

Bạn đang xem: Load cell là gì

Cảm vươn lên là loadcell được ứng dụng rộng thoải mái trong đời sống như: đo khối lượng của vật, phân phối đều trọng lượng hàng hóa trong các dây truyền auto hóa, đo trọng lượng xe pháo tải…

2. Cấu tạo thành và nguyên tắc hoạt động

Cấu tạo

Loadcell được cấu tạo bởi hai thành phần là: Strain gage với Load. Một loadcell thường bao hàm các strain gage được dán vào mặt phẳng của thân loadcell. Thân loadcell là 1 khối kim loại đàn hồi và tùy theo từng một số loại loadcell và mục tiêu sử dụng loadcell, thân loadcell được thiết kế với nhiều ngoại hình khác nhau, chế tạo bằng những vật liệu khác biệt (nhôm đúng theo kim, thép không gỉ…)

Strain gage là 1 trong những điện trở quánh biệt, bao gồm điện trở biến đổi khi bị nén hay kéo dài và được nuôi bởi một nguồn ổn định.Load là một trong thanh kim loại có tính bầy hồi.
*

R =Điện trở strain gauge (Ohm)L =Chiều nhiều năm của sợi sắt kẽm kim loại strain gauge (m)A = tiết diện của sợi kim loại strain gauge (m2)r= Điện trở suất vật liệu của sợi kim loại strain gaugeKhi dây sắt kẽm kim loại bị lực tác động sẽ đổi khác điện trởKhi dây bị lực nén, chiều lâu năm strain gauge giảm, điện trở sẽ bớt xuống.Khi dây bi kéo dãn, chiều nhiều năm strain gauge tăng, điện trở vẫn tăng lênĐiện trở biến đổi tỷ lệ với lực tác động.

*

Thông số kỹ năng cơ bản:

– Độ bao gồm xác: cho thấy thêm phần trăm đúng chuẩn trong phép đo. Độ chính xác phụ thuộc đặc điểm phi tuyến tính, độ trễ, độ lặp.

– công suất định mức: giá trị trọng lượng lớn nhất mà lại Loadcell có thể đo được.

– Dải bù nhiệt độ: là khoảng nhiệt độ mà áp sạc ra Loadcell được bù vào, nếu như nằm ngoài khoảng này, đầu ra không được đảm bảo an toàn thực hiện theo đúng chi tiết kĩ thuật được chuyển ra.

– cấp bảo vệ: được reviews theo thang đo IP, (ví dụ: IP65: chống được độ độ ẩm và bụi).

– Điện áp: quý hiếm điện áp thao tác của Loadcell (thông thường đưa ra giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất 5 – 15 V).

– Độ trễ:hiện tượng trễ lúc hiển thị kết quả dẫn tới không đúng số vào kết quả. Thường được giới thiệu dưới dạng % của cài trọng.

– Trở chống đầu vào: trở kháng được khẳng định thông qua S- với S+ khi Loadcell chưa kết nối vào khối hệ thống hoặc ở chế độ không tải.

– Điện trở biện pháp điện: thường thì đo tại chiếc DC 50V. Giá trị bí quyết điện thân lớp vỏ sắt kẽm kim loại củaLoadcell và thiết bị liên kết dòng điện.

Xem thêm: Mẫu Tờ Khai Căn Cước Công Dân Gắn Chip, Cách Tải Tờ Khai Làm Căn Cước Công Dân

– phá hủy cơ học: giá chỉ trị cài trọng mà lại Loadcell có thể bị phá vỡ lẽ hoặc đổi thay dạng.

– quý hiếm ra: hiệu quả đo được (đơn vị: mV).

– Trở phòng đầu ra: mang đến dưới dạng trở phòng được đo thân Ex+ với EX- trong điều kiện load cell chưa liên kết hoặc vận động ở cơ chế không tải.

– Quá cài đặt an toàn: là năng suất mà Loadcell có thể vượt vượt (ví dụ: 125% công suất).

– Hệ số tác động của nhiệt độ độ: Đại lượng được đo ở chính sách có tải, là sự đổi khác công suất củaLoadcell dưới sự biến hóa nhiệt độ, (ví dụ: 0.01%/10°C nghĩa là ví như nhiệt dộ tạo thêm 10°C thì năng suất đầy mua của Loadcell tăng lên 0.01%).

– Hệ số ảnh hưởng của ánh sáng tại điểm 0: y như trên tuy vậy đo ở chế độ không tải.

Nguyên lý hoạt động:
*

Một điện áp được hỗ trợ cho ngõ vào loadcell (2 góc (1) cùng (4) của cầu điện trở Wheatstone) và điện áp biểu thị ra được đo giữa hai góc khác.

Tại trạng thái cân bằng (trạng thái không tải), điện áp biểu đạt ra là số không hoặc gần bởi không khi tư điện trở được gắn tương xứng về giá bán trị. Khi gồm tải trọng hoặc lực ảnh hưởng tác động lên thân loadcell khiến cho thân loadcell bị biến tấu (giãn hoặc nén), dẫn đến sự biến hóa về chiều dài với tiết diện của các sợi sắt kẽm kim loại của điện trở strain gage -> đổi khác giá trị điện trở -> chuyển đổi điện áp đầu ra.

Hình ảnh mô tả buổi giao lưu của loadcell:

*

Lưu ý: hành vi như đặt bất ngờ hay thảy đồ cân bao gồm khối lượng cân nặng lên bàn cân rất dễ làm mang đến thanh sắt kẽm kim loại bị biến dạng bất thần làm cân nặng sẽ không đúng đắn và mau hỏng Strain Gauge. Tránh việc cân một đồ gia dụng có khối lượng lớn thừa qua khỏi thang đo của cân.

3. Gợi ý sử dụng cảm biến loadcell cùng với arduino để gia công một cân nặng điện tử đối kháng giản

Như các bạn đã biết các loại cân điện tử bây giờ thường cần sử dụng các cảm ứng loadcell nhằm đo khối lượng, với độ bao gồm xác, độ định hình cao, bắt buộc được áp dụng nhiều trong đời sống.

Hôm nay, mình sẽ hướng dẫn chúng ta làm một cái cân điện tử đơn giản với Arduino và màn hình LCD.

Xem thêm: Hướng Dẫn Xóa Tài Khoản Zalo Có Đăng Ký Lại Được Không ? Xóa Tài Khoản Zalo Có Đăng Ký Lại Được Không

Để tuân theo hướng dẫn này các bạn phải sẵn sàng một mạch Arduino Uno, một màn hình hiển thị LCD 1602 kèm I2C, một cảm ứng loadcell 20kg (bạn hoàn toàn có thể chọn loại trọng lượng cao hơn hoặc thấp rộng tùy nhu cầu), một mạch thay đổi ADC HX711, một nút nhấn với dây nối. Các bạn có thể mua tại link sau:

Arduino UNO R3 DIP (kèm cáp): Bộ cảm ứng Cân nặng trĩu Loadcell 20kg + form Bàn cân MicaLCD 1602 kèm module I2C màu xanh da trời lá

Kết nối theo sơ đồ gia dụng sau:

*

Sau khi kết nối xong, thực hiện nạp code mang đến arduino:

Code hiệu chỉnh giá chỉ trị mang lại loadcell:

#include "HX711.h" #define DOUT 3#define CLK 2 HX711 scale(DOUT, CLK);float calibration_factor = -103525; //=============================================================================================// SETUP//=============================================================================================void setup() Serial.begin(9600); Serial.println("HX711 Calibration"); Serial.println("Remove all weight from scale"); Serial.println("After readings begin, place known weight on scale"); Serial.println("Press a,s,d,f to lớn increase calibration factor by 10,100,1000,10000 respectively"); Serial.println("Press z,x,c,v lớn decrease calibration factor by 10,100,1000,10000 respectively"); Serial.println("Press t for tare"); scale.set_scale(); scale.tare(); //Reset quý giá về 0 long zero_factor = scale.read_average(); //đọc tin tức Serial.print("Zero factor: "); Serial.println(zero_factor); //=============================================================================================// LOOP//=============================================================================================void loop() scale.set_scale(calibration_factor); //điều chỉnh theo hệ số hiệu chỉnh Serial.print("Reading: "); Serial.print(scale.get_units(), 3); Serial.print(" kg"); //Thay đổi quý giá này thành kilogam và kiểm soát và điều chỉnh lại thông số hiệu chuẩn chỉnh Serial.print(" calibration_factor: "); Serial.print(calibration_factor); Serial.println(); if(Serial.available()) temp == "z") calibration_factor -= 10; else if(temp == "s") calibration_factor += 100; else if(temp == "x") calibration_factor -= 100; else if(temp == "d") calibration_factor += 1000; else if(temp == "c") calibration_factor -= 1000; else if(temp == "f") calibration_factor += 10000; else if(temp == "v") calibration_factor -= 10000; else if(temp == "t") scale.tare(); //Reset cực hiếm về 0 Sau lúc nạp code chúng ta cần hiệu chỉnh bằng phương pháp dùng quả cân chuẩn chỉnh hoặc một vật mà chúng ta đã biết đúng khối lượng bỏ trên bàn cân => mở cửa sổ Serial Monitor của Arduino IDE=> Gõ “a, s, d ,f” rồi Enter để đội giá trị đo được, “z, x, c, v” rồi Enter để giảm giá trị đo được thế nào cho bằng với cái giá trị quả cân chuẩn chỉnh => khắc ghi giá trị calibration_factor có tác dụng giá trị hiệu chỉnh khiến cho vào code full.

*

Code full hiển thị giá trị khối lượng lên lcd:

#include "HX711.h"#include Wire.h>#include LiquidCrystal_I2C.h>LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); HX711 scale(3, 2); int rbutton = 7; // nút nhận được sử dụng để reset quý giá trọng lượng về 0float weight;float calibration_factor = -100525; // quý giá này các bạn lấy trường đoản cú code hiệu chỉnh void setup() Serial.begin(9600); pinMode(rbutton, INPUT_PULLUP); scale.set_scale(); scale.tare(); //Reset quý hiếm về 0 long zero_factor = scale.read_average(); //đọc thông tin lcd.begin(); void loop() scale.set_scale(calibration_factor); //điều chỉnh theo hệ số hiệu chỉnh weight = scale.get_units(5); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Trong luong:"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(weight); lcd.print(" kilogam "); delay(1000); Serial.print("Weight: "); Serial.print(weight); Serial.println(" KG"); Serial.println(); if ( digitalRead(rbutton) == LOW) scale.set_scale(); scale.tare(); //Reset giá trị về 0 Kết quả:

*

Sau khi nạp code xong là bạn đã sở hữu một dòng cân năng lượng điện tử trả thiện. Các bạn cũng có thể chế thêm mối cung cấp pin để thuận lợi hơn khi sử dụng.