Cân điện tử là gì ? Cấu tạo của cân điện tử ?

Hiện nay trên thị trường Việt Nam có rất nhiều loại cân bàn khác nhau dưới tên nhiều thương hiệu và thiết bị khác nhau, điều này đã gây nhiều lúng túng cho khách hàng. Đặc biệt là những khách hàng chưa sử dụng cân điện tử bao giờ ? Khi muốn lựa chọn cân bàn ưng ý đáp ứng nhu cầu công việc, điều kiện kinh tế của mình mà sản phẩm vẫn đảm bảo chất lượng có độ bền cao.

can-dien-tu-la-gi-cau-tao-cua-can-dien-tu-001

1. Cân điện tử là gì ?
Cân điện tử là cân sử dụng mạch điện tử và cảm biến lực (điện tử) để biến các tín hiệu điện thành con số thể hiện trọng lượng của vật mẫu. Cân điện tử cho kết quả chính xác và nhanh chóng gấp hàng chục lần so với cân sử dụng lò xo và cân quả tạ.

2. Cấu tạo cơ bản của cân điện tử
a. Đòn cân
– Đòn cân của cân điện tử tên tiếng anh là “Strain Gauge Load Cell” hay gọi tắt là “Load Cell”. Như tên gọi phản ánh, đòn cân được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là “Strain Gauge” và thành phần còn lại là “Load”. Strain Gauge là một điện trở đặc biệt chỉ nhỏ bằng móng tay, có điện trở thay đổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện ổn định, chĩ nhỏ bằng móng tay, được dán chết lên Load, nghĩa là một thanh kim loại chịu tải. Thanh kim loại này một đầu được gắn cố định, đầu còn lại tự do và gắn với mặt bàn cân (đĩa cân). Khi ta bỏ một khối lượng lên đĩa can dien tu, thanh kim loại này sẽ bị uốn cong do trọng lượng của khối lượng cân gây ra. Khi thanh kim loại bị uốn, điện trở Strain Gauge sẽ bị kéo dãn ra và thay đổi điện trở. Như vậy, khi đặt vật cân lên bàn cân, tùy theo khối lượng vật mà Load, thanh kim loại sẽ bị uốn đi một lượng tương ứng và lượng này được đo lường qua sự thay đổi điện trở của Strain Gauge.

– Thông thường, thanh kim loại sẽ được cấu tạo sao cho bất chấp vị trí bạn đặt vật cân lên bàn cân điện tử, nó đều cho cùng một mức độ bị uốn. Như đã nói, cân điện tử chính hãng sẽ đo lường mức độ bị uốn của thanh kim loại bởi trọng lực do vật cân gây ra nên trạm cân điện tử chỉ cho chúng ta giá trị trọng lượng của vật. Để tìm khối lượng của vật, ta cần phải chia cho gia tốc trọng trường, mà gia tốc này thì không phải là một hằng số ở mọi nơi trên trái đất. Do đó, khi sản xuất cân, nhà sản xuất xây dựng một bộ hiệu chỉnh bên trong cân điện tử để hiệu chỉnh lại cân tại nơi cần sử dụng.

can-dien-tu-la-gi-cau-tao-cua-can-dien-tu

b. Xử lý tín hiệu điện tử
Cân điện tử: coi nó là một đối tượng, vậy đầu vào của đối tượng là gì? Trọng lượng đầu vào? Vậy làm thế nào để chuyển nó thành tín hiệu điện?

+ Nếu sử dụng các công cụ có sẵn trên thị tường như các loai cảm biến áp lực của các hãng lớn như Omron hay Siemns ….,thì rất là đắt tiền. Tôi cũng không dám trắc là giá có phù hợp hay không hoặc là bao nhiêu tiền.

+ Nếu tự chế lấy cảm biến: vậy làm một cái cảm biến đơn giản thôi. Nếu như mình không nhầm thì có loại cân lò xo. Nếu bây giờ chế thêm bộ phận dựa vào chuyển động lên xuống của móc cân, làm cho xoay một con biến trở. Vậy chỉ việc cấp một điện áp cố định vào 3 đầu của biến trở vào thế là có được điện áp biến thiên tỉ lệ với khối lượng rồi.

+ Nếu không thích làm như vậy thì có thể làm một cái cân bàn điện tử. Nhưng phía dưới bàn lại phải đặt thêm một cảm biến áp suất. Có thể tự chế nó dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Hay dùng vật liệu biến dung để có thể chuyển đổi thành tín hiệu điện áp để có thể đem ra phân tích.

+ Khi đã chuyển đổi thành điện áp tỉ lệ rồi thì việc tiếp theo là dùng các công cụ để phân tích điện áp. Nếu dùng các mạch so sánh thì sẽ rất là vất vả. Có thể sử dụng các loại Chíp ADC để phân tích điện áp. Về IC ADC thì mình biết có loại ADC0809, ADC0804… Bạn có thể sử dụng chíp AVR để phân tích vì bên trong con chíp đã có sẵn ADC để phân tích điện áp.

+ Khi phân tích được rồi thì việc còn lại là sử lý quy đổi ra khối lượng và cho hiển thị. Có thể sử dụng đèn Led 7 thanh để hiển thị, hay là màn hình LCD để hiển thị.