Bộ cảm biến cân sử dụng nguyên tắc nào?

Bộ cảm biến cân sử dụng nguyên tắc nào?

Việc đo chính xác trọng lượng vật thể là rất quan trọng trong các ngành công nghiệp hiện đại, hậu cần, y tế và nghiên cứu khoa học.dựa trên các nguyên tắc phức tạp và tinh vi đằng sau nóBài viết này sẽ đi sâu vào các nguyên tắc cốt lõi của các cảm biến cân và tiết lộ cách chúng chuyển đổi trọng lượng của vật thể thành tín hiệu điện có thể đo lường.

Nguyên tắc hoạt động của cảm biến cân chủ yếu dựa trên hiệu ứng căng,là một hiện tượng vật lý mô tả sự biến dạng bên trong của vật liệu khi nó chịu các lực bên ngoàiĐặc biệt đối với các cảm biến cân, các thành phần cốt lõi của chúng là các cơ thể đàn hồi được làm bằng vật liệu đàn hồi cao như tấm kim loại hoặc máy đo độ căng.Khi một lực bên ngoài (i.e trọng lượng của một vật thể) tác động đến cảm biến, cơ thể đàn hồi sẽ trải qua biến dạng, sẽ được chuyển đổi thành một sự thay đổi trong giá trị kháng theo một mối quan hệ tỷ lệ cụ thể.

Trong các cảm biến cân, các hiệu ứng căng thẳng được sử dụng một cách thông minh để phát hiện trọng lượng của vật thể.chiều dài của nó tăng và diện tích cắt ngang của nó giảm, dẫn đến sự gia tăng kháng cự. Sự thay đổi này được gọi là hiệu ứng căng tích cực. Ngược lại, nếu một cơ thể đàn hồi bị áp dụng lực nén, chiều dài của nó sẽ rút ngắn,diện tích cắt ngang của nó sẽ tăng, và giá trị kháng của nó sẽ giảm, được gọi là hiệu ứng căng tiêu cực.sự thay đổi kháng của một cơ thể đàn hồi là tỷ lệ thuận với lực bên ngoài mà nó trải qua.

Để chuyển đổi những thay đổi kháng cự nhỏ này thành các tín hiệu điện dễ đo, các cảm biến cân thường sử dụng mạch cầu Wheatstone.Cầu Wheatstone là một mạch đo điện cổ điển bao gồm bốn điện trở, hai trong số đó là cố định, trong khi hai kháng cự khác (tức là các bộ đo độ căng) thay đổi với sự biến dạng của cơ thể đàn hồi.giá trị kháng của bộ đo độ căng sẽ thay đổi, làm cho cầu mất cân bằng và tạo ra một điện áp đầu ra.và do đó có thể được sử dụng để định lượng trọng lượng của vật thể.

Điện áp tín hiệu đầu ra từ cây cầu Wheatstone thường rất yếu và có thể bị ảnh hưởng bởi các loại tiếng ồn khác nhau.nó cũng cần thiết để bao gồm một mạch điều kiện tín hiệu để khuếch đại, lọc và tuyến tính hóa tín hiệu đầu ra. mạch khuếch đại được sử dụng để tăng cường cường độ của tín hiệu, mạch lọc được sử dụng để loại bỏ nhiễu nhiễu,và mạch tuyến tính được sử dụng để điều chỉnh mối quan hệ phi tuyến tính giữa tín hiệu đầu ra và trọng lượng của đối tượng để đảm bảo độ chính xác đo.

Các cảm biến cân được sử dụng rộng rãi trong các tình huống khác nhau khi trọng lượng vật thể cần được đo do những lợi thế của chúng về độ chính xác cao, độ nhạy cao, phản ứng nhanh và độ bền.Trong tự động hóa công nghiệp, cảm biến cân được sử dụng trong xử lý vật liệu, giám sát dây chuyền sản xuất và kiểm soát chất lượng; Trong vận chuyển hậu cần, chúng được sử dụng để giám sát tải của xe tải và container;Trong lĩnh vực y tếNgoài ra, các cảm biến cân cũng đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu khoa học, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác.

Nguyên tắc cốt lõi của cảm biến cân dựa trên hiệu ứng căng và mạch cầu Wheatstone.và sau đó xử lý nó thông qua một mạch điều kiện tín hiệu, một tín hiệu điện tỷ lệ với trọng lượng của vật thể cuối cùng được phát ra.nhưng cũng đã được áp dụng rộng rãi và được công nhận trong các lĩnh vực khác nhauVới sự tiến bộ của công nghệ và cải thiện liên tục các quy trình sản xuất, hiệu suất của các cảm biến cân sẽ được nâng cao hơn nữa.mang lại nhiều tiện lợi và khả năng cho sản xuất và cuộc sống của con người