15
1.10.3 Nguyên lý hoạt động của loadcell
Thành phần cấu tạo cơ bản của cân điện tử bao gồm hai bộ phần chính. Bộ phận thứ nhất là địn cân và bộ phận thứ hai là mạch xử lý tín hiệu điện tử. Địn cân hay gọi tắt là loadcell (cảm biến tải). Đòn cân được cấu tạo bởi hai thanh 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, chỉ 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, 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 và load, thanh kim loại sẽ bị uốn đi một lượng tương ứng và lượng này sẽ 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 ta đặt vật cân lên bàn/ đĩa, nó đều cho cùng một mức độ bị uốn như nhau.
Cấu tạo chính của loadcell gồm các điện trở strain gauges R1, R2, R3, R4 kết nối thành một cầu điện trở cân bằng (wheatstone) như hình dưới và được dán vào bề mặt của thân loadcell.