Trang chủ >

> Tin tức về công ty Cấu trúc bên trong và nguyên lý hoạt động của cảm biến đo trọng lượng/lực căng

Các loại

Single Point tải trọng di động

Bộ pin tải dây chuyền vận chuyển

Cảm biến tự động hóa công nghiệp

Cấu trúc bên trong và nguyên lý hoạt động của cảm biến đo trọng lượng/lực căng

2025-12-23

Cấu trúc bên trong và nguyên lý hoạt động của cảm biến đo trọng lượng/căng

Cảm biến đo trọng lượng là một thiết bị đo lường. Khi chịu tác động của lực bên ngoài, nó tạo ra tín hiệu điện tại đầu ra. Cảm biến đo trọng lượng loại biến dạng là một trong những loại phổ biến nhất, được sử dụng để đo trọng lượng. Bài viết này sẽ giới thiệu về nguyên lý hoạt động và thông số kỹ thuật của cảm biến đo trọng lượng.

Cảm biến đo trọng lượng là gì?

Cảm biến đo trọng lượng là một loại bộ chuyển đổi lực. Cảm biến là một thiết bị chuyển đổi một dạng năng lượng thành tín hiệu điện có thể đọc được. Cụ thể, cảm biến đo trọng lượng chuyển đổi lực thành điện áp có thể được đọc bởi thiết bị điện tử. Cảm biến đo trọng lượng được sử dụng phổ biến nhất trong cuộc sống hàng ngày là loại biến dạng— nó tồn tại trong hầu hết các thiết bị đo trọng lượng.

Cảm biến đo trọng lượng hoạt động như thế nào?

Bên trong cảm biến đo trọng lượng, có một vật liệu điện trở cực mỏng được gắn vào một chất nền linh hoạt. Khi một lực bên ngoài tác động lên thân cảm biến, chất nền linh hoạt bị biến dạng — buộc vật liệu điện trở phải biến dạng theo. Khi kích thước của dải điện trở thay đổi, giá trị điện trở của nó cũng thay đổi.

Tuy nhiên, sự thay đổi điện trở là cực kỳ nhỏ so với tổng điện trở ban đầu của vật liệu — thường là khoảng 1:100. Điều này làm cho việc đo trực tiếp giá trị điện trở tuyệt đối trở nên rất khó khăn.

Để giải quyết vấn đề này, vật liệu điện trở trên chất nền linh hoạt được sắp xếp thành một cấu hình mạch gọi là cầu Wheatstone (đặt theo tên người phổ biến nó, Sir Charles Wheatstone). Cầu này là một sự sắp xếp hình kim cương của các điện trở, với một điện trở ở mỗi cạnh (như trong sơ đồ bên dưới).

Cầu Wheatstone hoạt động như thế nào

Điện áp kích thích được đặt trên một cặp đường chéo của cầu hình kim cương và tín hiệu điện áp đầu ra được đọc trên cặp đường chéo còn lại:

Khi không có lực bên ngoài tác dụng: Tất cả các điện trở có cùng giá trị. Mỗi "cánh tay" của cầu hoạt động như một bộ chia điện áp, vì vậy điện áp đầu ra của mỗi cánh tay là bằng nhau — dẫn đến đầu ra 0V (vì các điểm đầu ra nằm ở giữa bộ chia).
Khi lực bên ngoài tác dụng: Giá trị của một điện trở thay đổi, làm thay đổi điện áp trên cánh tay của nó. Điều này tạo ra một sự khác biệt điện áp nhỏ tại các đầu ra.

Cách sử dụng cảm biến đo trọng lượng

Điện áp đầu ra của cảm biến là cực kỳ nhỏ và đến từ một nguồn trở kháng cao (bộ chia điện trở). Để đọc điện áp này một cách chính xác, cần phải xử lý tín hiệu:

Mạch cần trở kháng đầu vào cao (để tránh các hiệu ứng tải trên bộ chia).
Nó cần khả năng loại bỏ chế độ chung cao (vì điện áp tuyệt đối của mỗi cánh tay bằng một nửa điện áp kích thích).
Nó cần độ lợi vi sai cao (để khuếch đại sự khác biệt điện áp nhỏ).

Điều này thường được thực hiện với một bộ khuếch đại đo lường (ví dụ: AD620 với độ lợi 100): 1mV điện áp đầu vào trở thành 100mV đầu ra. Ví dụ, nếu đầu ra toàn dải của cầu là ±25mV, bộ khuếch đại sẽ xuất ra ±2.5V.

Cảm biến đo trọng lượng tín hiệu số

Số 81, Đường số 1 Jinye, Khu công nghệ cao, Tây An, Thiểm Tây, Trung Quốc E-mail: elsa@xarj.cn Tel: 13357989629 Tel: 13357989629

Nhà cung cấp keo sản xuất và R&D lớn nhất tại Trung Quốc

8613357989629

elsabian218

Strain đo tải tế bào

Single Point tải trọng di động

Shear Beam Load Cell

Tế bào tải song song

Loại tế bào tải

Tế bào tải loại S

Cân tải trọng

Tế bào vi tải

Phòng pin tải thang máy

Bộ cảm biến cân nặng

Bộ pin tải dây chuyền vận chuyển

cảm biến cửa thang máy

Cảm biến tự động hóa công nghiệp

Cảm biến tải trọng

Cảm biến thang đo xe nâng

Cảm biến trọng lượng kệ

cảm biến đo căng

Cảm biến tế bào tải

Thang đo tế bào tải

Cảm biến áp suất