Cân điện tử là gì? Nguyên lý hoạt động

Cân điện tử là gì? Nguyên lý hoạt động của cân điện tử là gì? Cân điện tử gồm những loại nào đang được dùng phổ biến hiện nay, hãy cùng IAS đi tìm hiểu về chúng qua bài viết này nhé

1. Cân điện tử là gì?

Cân điện tử ( Electronic scales) hay còn gọi là cân kỹ thuật số. Đây là loại cân được thiết kế sử dụng mạch điện tử kết hợp cùng với cảm biến lực hay còn gọi là cảm biến từ loadcell. Hai yếu tố này kết hợp sẽ biến tín hiệu điện thu được tạo thành các con số thể hiện trọng lượng của vật đo.

Cân điện tử cho ra kết quả chính xác và nhanh chóng hơn rất nhiều lần so với các loại cân sử dụng lò xo và cân quả tạ. Nhờ sử dụng loadcell cảm biến từ nên các kết quả thu được đều được đảm bảo độ chính xác cao. Ngày nay, cân điện tử được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực hoạt động của các hoạt động sản xuất, kinh doanh và trong đời sống của con người.

[caption id="attachment_4546" align="aligncenter" width="600"] Cân điện tử là gì?[/caption]

2. Cấu tạo cân điện tử

Mặc dù các dòng cân điện tử hiện nay khá đa dạng nhưng nhìn chung về thiết kế thì chúng gần như tương tự nhau. Chúng đều sẽ có khung vỏ cân, màn hình và bàn phím, đĩa cân, cảm biến lực, mạch khuếch đại tín hiệu, mạch chuyển đổi tín hiệu và bộ vi xử lý.

Khung vỏ cân

Đây là một bộ phận thiết yếu cơ bản của cân điện tử, giúp bảo vệ các bộ phận bên trong cũng như tạo hình cho thiết bị cân điện tử. Thông thường lớp khung vỏ thường được làm bằng nhựa hoặc thép không gỉ có khả năng chịu nhiệt tốt.

Phần cơ khí này bao gồm: khung, mặt bàn, sàn hay đĩa cân và các thiết kế cơ khí khác như giá đỡ, khung vỏ bảo vệ,... tùy thuộc vào loại cân, môi trường sử dụng và ứng dụng.

Đầu hiển thị cân

Trong hệ thống cân điện tử thiết bị đầu hiển thị cân chính là bộ điều khiển trung tâm, là bộ phận xử lý tín hiệu điện tử sẽ có nhiệm vụ quy đổi những tín hiệu nhận được từ cảm biến lực (Loadcell) thành kết quả. Sau đó hiển thị để người sử dụng có thể quan sát được kết quả.

Đầu cân sẽ gồm có màn hình hiển thị có thể kết nối với máy tính, máy in và các phần mềm, ứng dụng. Đồng thời thực hiện nhiều ứng dụng khác nhau như đếm số lượng, tính tỷ trọng, cân động vật, kiểm tra trọng lượng. Thêm vào đó, một số đầu hiển thị cân còn tích hợp tính năng điều khiển, giúp quá trình tích hợp tự động hóa thuận tiện hơn rất nhiều.

Trên màn hình còn có các tổ hợp phím chức năng để điều chỉnh các chức năng cân, chọn chế độ, chọn đơn vị. Các phím bấm phổ biến như: ZERO/TARE, UNIT, PRINT, …

Bộ phận cảm biến lực

Là thiết bị cảm biến lực, là nơi tiếp nhận tác động của vật thể lực và truyền tín hiệu cho kết quả khi cân. Mạch khuếch đại còn được biết đến bộ phận tiếp nhận và khuếch những tín hiệu điện được chuyển từ loadcell đến. Mạch chuyển đổi tín hiệu và bộ vi xử lý là nơi xử lý các tín hiệu điện này từ mạch Analog sang mạch digital hay còn mạch A/D. Sau đó, bộ vi xử lý đưa ra các kết quả đo đến màn hình hiển thị.

Tùy theo mỗi loại cân điện tử sẽ có một dạng thiết kế loadcell khác nhau hoặc cũng có thể dựa vào trọng tải hoặc mục đích sử dụng. Một số hình dạng thường thấy là dạng thanh, dạng nén, dạng uốn cho đến bi,…

Loadcell được gắn cố định một, một đầu còn lại được gắn với mặt bàn cân hay còn gọi là đĩa cân. Loadcell có điện trở ra vào thay đổi khi bị nén hoặc kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện ổn định.

3. Nguyên lý hoạt động của cân điện tử

Cân điện tử hoạt động dựa vào cảm biến lực, trọng lực của vật khi tác động lên cảm biến lực sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện và truyền đến bộ chỉ thị cân hay còn được gọi là đầu hiển thị. Tại đây bộ vi xử lý sẽ tiếp nhận và quy đổi những tín hiệu nhận được thành kết quả hiển thị trên màn hình.

Khi đặt một vật thể trên mặt đĩa cân, cảm biến lực - loadcell sẽ bị uốn cong do trọng lượng của vật đè xuống. Khi thanh kim loại bị uốn sẽ khiến cho điện trở bị kéo dãn và xuất hiện sự thay đổi của điện trở. Mức độ điện trở bị thay đổi sẽ được bộ vi xử lý tiếp nhận để phân tích và đưa ra kết quả cân trọng lượng chính xác.

4. Phân loại cân điện tử và ứng dụng của từng loại cân

Cân Chống Nước, Cân Thủy Sản: là loại cân điện tử chuyên dụng thường được dùng trong ngành thủy sản, hải sản, nhà máy xí nghiệp chế biến rau củ quả, gia cầm, gia súc đông lạnh, …

Cân Đếm: là loại cân điện tử có chức năng đếm số lượng, cân trọng lượng, cộng dồn số lượng, trừ bì. Cân đếm được sử dụng nhiều trong ngành sản xuất chi tiết nhựa và sản xuất bánh kẹo, linh kiện, phụ kiện cơ khí…

Cân Kỹ Thuật: là dòng cân có độ chính xác từ 0,1g đến 0,01g. Cân kỹ thuật còn được gọi là chính xác từ 1 đến 2 số lẻ. Thường được dùng trong các phân xưởng, nhà máy sản xuất sản phẩm linh phụ kiện, thiết bị có trọng lượng rất nhỏ.

Cân Phân Tích: là dòng cân điện tử có độ chính xác từ 0,001g (1mg) trở lên. Cân phân tích còn được gọi với tên khác là cân 3 số lẻ hoặc 4 sổ lẻ. Được dùng trong các phòng thí nghiệm, các bệnh viện, viện nghiên cứu,…

Cân Sàn: là loại cân điện tử được thiết kế chuyên dụng trong các ngành công nghiệp có khả năng chịu được trọng tải lớn từ 1 đến 20 tấn. Cân sàn công nghiệp thường sử dụng tại các nhà máy chế biến, xưởng sản xuất, kho hàng, vận tải,…

Cân Phân Tích Ẩm: thường được sử dụng tại phòng thí nghiệm sinh hóa, dược phẩm, hóa chất, phòng kỹ thuật, phòng lab, hoặc trong các ngành công nghiệp thực phẩm, nước giải khát…

Cân Tính Tiền, Cân Siêu Thị: là loại cân điện tử chuyên dụng phục vụ việc bán hàng. Cân có thể in hóa đơn, tính tiền, tính giá trị hàng hóa dựa vào trọng lượng và giá quy đổi của mẫu vật.

Cân Treo, Cân Móc Cẩu: là loại cân điện tử thường dùng để móc treo (cẩu) hàng hóa, nguyên vật liệu. Cân treo có 2 loại chủ yếu là cân treo cố định và cân treo móc xoay.

>>> Tham khảo: Cân đóng bao là gì?