LOADCELL LÀ GÌ

     

1. Loadcell là gì?

Cảm biến cân nặng loadcell là cảm biến có thể biến đổi một lực, trọng lượng thành một bộc lộ điện. Giá bán trị chức năng tỉ lệ cùng với sự thay đổi điện trở chạm màn hình trong ước điện trở, cho nên trả về dấu hiệu điện áp tỉ lệ. Loadcell điện trở làm việc nhờ vào nguyên lý áp lực đè nén – trở kháng. Lúc 1 tải trọng, một lực tác động lên cảm biến sẽ làm trở kháng vậy đổi. Sự thay đổi trở phòng này dẫn đến dự biến hóa điện áp đầu ra khi năng lượng điện áp đầu vào được cấp.

Bạn đang xem: Loadcell là gì

Cảm trở thành loadcell được ứng dụng thoáng rộng trong đời sống như: đo khối lượng của vật, bày bán đều trọng số lượng sản phẩm trong những dây truyền tự động hóa hóa, đo trọng lượng xe tải…

2. Cấu tạo thành và nguyên tắc hoạt động

Cấu tạo

Loadcell được cấu trúc bởi hai thành phần là: Strain gage với Load. Một loadcell thường bao hàm các strain gage được dán vào bề mặt của thân loadcell. Thân loadcell là một trong những khối kim loại bầy hồi và phụ thuộc vào từng một số loại loadcell và mục tiêu sử dụng loadcell, thân loadcell được thiết kế nhiều bề ngoài khác nhau, sản xuất bằng nhiều vật liệu khác nhau (nhôm hòa hợp kim, thép không gỉ…)

Strain gage là 1 điện trở đặc biệt, tất cả điện trở biến đổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bởi một nguồn ổn định.Load là 1 thanh sắt kẽm kim loại có tính lũ hồi.
*

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

*

Thông số kỹ năng cơ bản:

– Độ bao gồm xác: cho thấy phần trăm chính xác trong phép đo. Độ đúng đắn phụ thuộc đặc thù phi đường tính, độ trễ, độ lặp.

– công suất định mức: giá chỉ trị cân nặng lớn nhất nhưng Loadcell hoàn toàn có thể đo được.

– Dải bù sức nóng độ: là khoảng tầm nhiệt độ mà áp ra output Loadcell được bù vào, giả dụ nằm ngoài khoảng tầm này, cổng đầu ra không được bảo vệ thực hiện tại theo đúng chi tiết kĩ thuật được gửi ra.

– cung cấp bảo vệ: được đánh giá theo thang đo IP, (ví dụ: IP65: cản trở được độ ẩm và bụi).

– Điện áp: cực hiếm điện áp làm việc của Loadcell (thông thường giới thiệu giá trị lớn số 1 và giá bán trị nhỏ tuổi nhất 5 – 15 V).

– Độ trễ:hiện tượng trễ khi hiển thị kết quả dẫn tới không đúng số trong kết quả. Hay được giới thiệu dưới dạng % của tải trọng.

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

– Điện trở giải pháp điện: thông thường đo tại mẫu DC 50V. Giá chỉ trị cách điện thân lớp vỏ sắt kẽm kim loại củaLoadcell với thiết bị liên kết dòng điện.

Xem thêm: Cách Tải Vice City Về Máy Tính Windows, Cách Tải Gta Vice City Về Máy Tinh

– tàn phá cơ học: giá bán trị download trọng nhưng mà Loadcell hoàn toàn có thể bị phá đổ vỡ hoặc biến dạng.

– cực hiếm ra: kết quả đo được (đơn vị: mV).

– Trở kháng đầu ra: mang đến dưới dạng trở chống được đo giữa Ex+ và EX- trong đk load cell chưa liên kết hoặc vận động ở cơ chế không tải.

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

– Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ: Đại lượng được đo ở cơ chế có tải, là sự thay đổi công suất củaLoadcell dưới sự chuyển đổi nhiệt độ, (ví dụ: 0.01%/10°C nghĩa là nếu nhiệt dộ tạo thêm 10°C thì công suất đầy mua của Loadcell tăng thêm 0.01%).

– Hệ số ảnh hưởng tác động của ánh nắng mặt trời tại điểm 0: hệt như trên tuy thế đo ở chính sách không tải.

Nguyên lý hoạt động:
*

Một điện áp được hỗ trợ cho ngõ vào loadcell (2 góc (1) với (4) của mong điện trở Wheatstone) với điện áp tín hiệu ra được đo giữa hai góc khác.

Tại trạng thái cân đối (trạng thái ko tải), điện áp biểu thị ra là số ko hoặc gần bằng không khi bốn điện trở được gắn tương xứng về giá chỉ trị. Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên thân loadcell tạo cho thân loadcell bị biến dị (giãn hoặc nén), dẫn cho sự chuyển đổi về chiều dài với tiết diện của các sợi sắt kẽm kim loại của điện trở strain gage -> đổi khác giá trị điện trở -> biến hóa điện áp đầu ra.

Hình hình ảnh mô tả buổi giao lưu của loadcell:

*

Lưu ý: hành vi như đặt bất ngờ hay thảy đồ vật cân có khối lượng trọng lượng lên bàn cân rất dễ dàng làm cho thanh kim loại bị đổi mới dạng bất thần làm cân sẽ không chính xác và mau lỗi Strain Gauge. Không nên cân một vật có trọng lượng lớn quá qua ngoài thang đo của cân.

3. Lý giải sử dụng cảm ứng loadcell cùng với arduino để triển khai một cân nặng điện tử 1-1 giản

Như các bạn đã biết những loại cân nặng điện tử hiện thời thường cần sử dụng các cảm ứng loadcell để đo khối lượng, với độ thiết yếu xác, độ định hình cao, nên được áp dụng nhiều vào đời sống.

Hôm nay, mình đã hướng dẫn chúng ta làm một cái cân điện tử dễ dàng với Arduino và màn hình hiển thị LCD.

Xem thêm: Cây Chó Đẻ ( Diệp Hạ Châu Có Nghĩa Là Gì ? Cách Dùng Và Những Điều Lưu Ý

Để tuân theo hướng dẫn này bạn phải chuẩn bị một mạch Arduino Uno, một màn hình LCD 1602 kèm I2C, một cảm ứng loadcell 20kg (bạn hoàn toàn có thể chọn loại cân nặng cao hơn hoặc thấp rộng tùy nhu cầu), một mạch biến đổi ADC HX711, một nút nhấn với dây nối. Các chúng ta có thể mua tại liên kết sau:

Arduino UNO R3 DIP (kèm cáp): Bộ cảm biến Cân nặng trĩu Loadcell 20kg + khung Bàn cân nặng MicaLCD 1602 kèm module I2C greed color lá

Kết nối theo sơ đồ dùng sau:

*

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

Code hiệu chỉnh giá chỉ trị cho 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 khổng lồ 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 hiếm 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 == "a") calibration_factor += 10; else if(temp == "-" Sau khi nạp code các bạn cần hiệu chỉnh bằng cách dùng trái cân chuẩn chỉnh hoặc một vật dụng mà chúng ta đã biết đúng khối lượng bỏ lên trên bàn cân => open 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 áp dụng chính sách ưu đãi giảm giá trị đo được sao để cho bằng với giá trị trái cân chuẩn chỉnh => lưu lại giá trị calibration_factor làm cho giá trị hiệu chỉnh khiến cho vào code full.

*

Code full hiển thị giá bán 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 thực hiện để reset quý hiếm trọng lượng về 0float weight;float calibration_factor = -100525; // quý hiếm này chúng ta lấy từ code hiệu chỉnh void setup() Serial.begin(9600); pinMode(rbutton, INPUT_PULLUP); scale.set_scale(); scale.tare(); //Reset giá trị về 0 long zero_factor = scale.read_average(); //đọc thông tin lcd.begin(); void loop() scale.set_scale(calibration_factor); //điều chỉnh theo thông 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(" kg "); delay(1000); Serial.print("Weight: "); Serial.print(weight); Serial.println(" KG"); Serial.println(); if ( digitalRead(rbutton) == LOW) scale.set_scale(); scale.tare(); //Reset cực hiếm về 0 Kết quả:

*

Sau khi nạp code chấm dứt là bạn đã có một cái cân năng lượng điện tử hoàn thiện. Các bạn có thể chế thêm nguồn pin để tiện nghi hơn khi sử dụng.