. Tìm hiểu, trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động của cảm biến Trọng Lực(load cell)2. Hãy nêu một ứng dụng điển hình của loại cảm biến đã nghiên cứu;3. Lựa chọn cảm phù hợp với ứng dụng trong mục 2;4. Thiết kế mạch chuyển đổi chuẩn hóa (điện áp 05V hoặc dòng điện 420mA hoặc dạng tín hiệu số có thể đọc được bằng vi điều khiển);5. Thiết kế mạch ADC (nếu mục 4 đã tạo ra tín hiệu số thì không phải làm yêu cầu này;6. Thiết kế mạch hiển thị thông số đo được (có thể dùng IC số hoặc vi điều khiển);7. Thiết kế nguồn cung cấp cho toàn hệ thống;8. Thành lập sơ đồ tổng thể hệ thống (nên xây dựng trên phần mềm mô phỏng);9. Mô phỏng hệ thống.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC HTTT ĐO LƯỜNG NỘI DUNG ĐỀ TÀI VỀ CẢM BIẾN LOAD CELL Tìm hiểu, trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động cảm biến Trọng Lực(load cell) Hãy nêu ứng dụng điển hình loại cảm biến nghiên cứu; Lựa chọn cảm phù hợp với ứng dụng mục 2; Thiết kế mạch chuyển đổi chuẩn hóa (điện áp 0-5V dòng điện 4-20mA dạng tín hiệu số đọc vi điều khiển); Thiết kế mạch ADC (nếu mục tạo tín hiệu số khơng phải làm u cầu này; Thiết kế mạch hiển thị thơng số đo (có thể dùng IC số vi điều khiển); Thiết kế nguồn cung cấp cho toàn hệ thống; Thành lập sơ đồ tổng thể hệ thống (nên xây dựng phần mềm mô phỏng); Mô hệ thống P a g e | 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC HTTT ĐO LƯỜNG CHƯƠNG I-TÌM HIỂU ĐỀ TÀI 1.1.Cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến Load cell a)Tìm hiểu chung Các Load cell cảm biến dùng để chuyển đổi lực trọng lực thành tín hiệu điện b)Cấu tạo Loadcell cấu tạo hai phần, thành phần thứ Strain gage phần lại Load • Strain gauge điện trở đặc biệt nhỏ móng tay, có điện trở thay đổi bị nén hay kéo dãn nuôi nguồn điện ổn định, dán lên Load • Các điện trở Strain gauges R1,R2,R3,R4 kết nối thành cầu điện trở Wheatstone hình dán vào mặt thân Load cell Một điện áp kích thích cung cấp cho ngõ vào load cell điện áp tín hiệu đo hai góc khác Tại trạng thái cân bằng, điện áp tín hiệu số khơng gần không điện trở gắn phù hợp giá trị P a g e | 10 ĐỒ ÁN MƠN HỌC HTTT ĐO LƯỜNG • Load kim loại chịu tải có tính đàn hồi c)Ngun lý hoạt động Một điện áp kích thích cung cấp cho ngõ vào loadcell điện áp tín hiệu đo hai góc khác Tại trạng thái cân bằng, điện áp tín hiệu số khơng gần không điện trở gắn phù hợp giá trị Khi có tải trọng lực tác động lên thân Load cell làm cho thân load cell bị biến dạng,điều dẫn tới thay đổi chiều dài tiết diện sợi kim loại điện trở strain gauge dán bề mặt load cell dẫn đến thay đổi giá trị điện trở strain gauge.Sự thay đổi dẫn đến thay đổi điện áp đầu Sự thay đổi điện áp nhỏ, đo chuyển thành số sau qua khuếch đại thị 1.2.Ứng dụng điển hình cảm biến Ứng dụng điển hình Load cell dùng để cân điện tử Từ ứng dụng cân kỹ thuật đòi hỏi độ xác cao cân có tải trọng lớn công nghiệp cân xe tải.Cân xe tải làcân động Để cân vật có trọng tải lớn di chuyển yêu cầu đầu đọc loadcell phải có độ xác độ bền cao 1.3.Lựa chọn Loadcell 5kg P a g e | 10 ĐỒ ÁN MƠN HỌC HTTT ĐO LƯỜNG Trong khn khổ để tải,ta sử dụng loadcell 5kg có thơng số sau: - Điện áp điều khiển 5-10v - Tín hiệu điều khiển:Tín hiệu điện áp - Kích thước:12,7x 12,7x75mm Load cell có dây có màu đen đỏ, trắng xanh,trong đo có dây để cấp nguồn dây để cấp tín hiệu Tùy loại load cell nhà sản xuất mà dây có chức khác thường cặp dây đỏ - đen dây cấp nguồn, dây đỏ cấp nguồn dương dây đen nối đất 1.4.Module khuếch đại tín hiệu cân nặng HX711 a)Cấu tạo Module HX 711: P a g e | 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC HTTT ĐO LƯỜNG HX711 mạch đọc giá trị cảm biến load cell với độ Phân giải 24bit ,với hai kênh đầu vào tương tự Module chuyển đổi analog sang digital 24 bit HX7711 thiết kế để chuyển đổi tín hiệu ứng dụng điều khiển công nghiệp để giao tiếp trực tiếp với cảm biến cầu Hx711 tích hợp cao, phản ứng nhanh, khả chống nhiễu độ tin cậy cao b)Thông số kỹ thuật : - Điện áp hoạt động: 2,7-5V Dòng điện tiêu thụ: