Cân xe cũng như việc cân những khối lượng lớn là một nhu cầu cần thiết cho
các nhà máy sản xuất muốn biết khối lượng hàng hoá, sản phẩm hay nguy ên vật
liệu, và cả cho những lĩnh vực khác như bến cảng, trạm cân xe phát hiện quá tải của
cảnh sát giao thông. Tuy đã được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam nhưng hầu hết các
hệ thống cân xe đều lắp ráp từ các thiết bị có sẵn từ nước ngoài như loadcell, bộ
hiển thị (đầu cân). Phần được chế tạo ở đây có thể là nền cầu cân, hộp nối loadcell
( Junction Box) và viết chương trình qu ản lý trạm cân.
Đề tài “ Thiết kế trạm cân xe” này bao gồm việc dùng vi xử lý đọc A/D của
tín hiệu sau khi đã khuếch đại từ loadcell, hiển thị kết quả cân, truyền dữ liệu sang
máy tính, thực hiện một số chức năng như đầu cân thực tế, viết chương trình quản
lý trạm cân và cả việc thực hiện một mô hình cân xe tải. Ngoài ra còn thực hiện
Card A/D gắn vào rãnh cắm máy tính ứng dụng trong hệ thống cân sử dụng cho
khoảng cách gần và tính tiền tự động bằng chương trình máy tính. Đây chỉ là phần
ứng dụng các lý thuyết đã học để giải quyết một vấn đề tương đối hoàn chỉnh có
tron g thực tế.
95 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2922 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Thiết kế trạm cân xe, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Thieát keá traïm caân xe
Trang 1
LỜI MỞ ĐẦU
Cân xe cũng như việc cân những khối lượng lớn là một nhu cầu cần thiết cho
các nhà máy sản xuất muốn biết khối lượng hàng hoá, sản phẩm hay nguyên vật
liệu, và cả cho những lĩnh vực khác như bến cảng, trạm cân xe phát hiện quá tải của
cảnh sát giao thông... Tuy đã được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam nhưng hầu hết các
hệ thống cân xe đều lắp ráp từ các thiết bị có sẵn từ nước ngoài như loadcell, bộ
hiển thị (đầu cân)... Phần được chế tạo ở đây có thể là nền cầu cân, hộp nối loadcell
( Junction Box) và viết chương trình quản lý trạm cân...
Đề tài “ Thiết kế trạm cân xe” này bao gồm việc dùng vi xử lý đọc A/D của
tín hiệu sau khi đã khuếch đại từ loadcell, hiển thị kết quả cân, truyền dữ liệu sang
máy tính, thực hiện một số chức năng như đầu cân thực tế, viết chương trình quản
lý trạm cân và cả việc thực hiện một mô hình cân xe tải. Ngoài ra còn thực hiện
Card A/D gắn vào rãnh cắm máy tính ứng dụng trong hệ thống cân sử dụng cho
khoảng cách gần và tính tiền tự động bằng chương trình máy tính. Đây chỉ là phần
ứng dụng các lý thuyết đã học để giải quyết một vấn đề tương đối hoàn chỉnh có
tron g thực tế.
Thieát keá traïm caân xe
Trang 2
TRẠM CÂN XE
Thieát keá traïm caân xe
Trang 3
Phần một: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÂN ĐIỆN
Chương I: HỆ THỐNG CÂN SỬ DỤNG LOADCELL
VÀ ỨNG DỤNG
Sơ đồ khối của một hệ thống cân điện tử dùng loadcell như sau :
Tùy theo yêu cầu và mục đích ứng dụng, khối xử lý được dùng là vi xử lý
hay máy tính … Nếu bộ xử lý sử dụng vi xử lý thì có thể có thêm khối truyền dữ
liệu về máy tính, có thể có khối in ấn hoặc không tùy mục đích sử dụng.
Dưới tác dụng của khối lượng đặt bên trên, loadcell sẽ chuyển thành tín hiệu
điện ở ngõ ra. Tín hiệu điện rất nhỏ này được khuếch đại lên hiều lần trước khi đưa
vào bộ chuyển đổi A/D để chuyển thành tín hiệu số và được đưa về bộ xử lý để xử
lý theo chương trình có sẵn và hiển thị hoặc có thêm việc in ấn. Bộ xử lý cần thiết
phải có thêm bộ nhớ để lưu trữ số liệu, ví dụ trong việc chỉnh 0 và trừ bì của cân …
Do tính linh hoạt của bộ xử lý, tùy theo mục đích cụ thể mà chương trình viết
cho bộ xử lý khác nhau. Do đó, hệ thống cân này có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh
vực có liên quan đến việc đo khối lượng . Ngoài ứng dụng trong việc cân xe, có thể
kể ra các ví dụ khác mà dùng hệ thống cân điện tử sử dụng loadcell như sau:
• Trong hệ thống bán hàng có sử dụng cân điện tử loại này, việc tính tiền có thể
được tự động hoàn toàn. Hàng ở đây là những loại có thể cân được, có thể là rau
Loadcell Khuếch đại
Nguồn cung
cấp
A/D Xử lý
Bộ nhớ
Nút nhấn
Hiển thị
In ấn
Thieát keá traïm caân xe
Trang 4
quả, thủy sản … Người sử dụng nhập vào bàn phím giá cả của một đơn vị cân và
giá cả này có thể hiển thị ra màn hình hoặc Led 7 đoạn.Khi người dùng nhấn nút
tính tiền trên bàn phím, bộ xử lý sẽ nhân giá trị cân được với giá của một đơn vị
cân này và hiển thị ra giá cả đã được tính toán cho số hàng ấy. Sau khi để giá
này hiển thị một khoảng thời gian vừa đủ cho người dùng đọc nó, hệ thống cân
có thể sẽ hiển thị lại giá trị cân được. Giá tiền này có thể được lưu lại và nếu
được nối đến máy tính của quầy thu tiền, khách hàng có thể nhận được bảng báo
cáo bao gồm trọng lượng cân được, giá cả của một đơn vị cân và tổng số tiền
phải trả cho số hàng đó …
• Cân cũng là một trong những biện pháp để phát hiện ra sản phẩm trong hệ
thống đếm tự động. Khi phát hiện có khối lượng quy định thì mới đếm. Điều này
sẽ tránh được việc đếm sai nếu cùng một lúc có hai sản phẩm hoặc vật thể khác
không phải là sản phẩm che cảm biến quang .
• Một ứng dụng khác của hệ thống cân này có thể kể ra là dùng trong bưu điện.
Sau khi cân kiện hàng và xác định nơi cần gởi. Ngõ ra của hệ thống cân này
thường được nối đến hệ thống in bưu phí lên nhãn dán vào kiện hàng gởi đi.
Ngoài ra ứng dụng phổ biến của cân điện tử đã được sử dụng nhiều trong
các nhà máy ở nước ta là dùng trong việc đóng gói sản phẩm. Người dùng có thể
nhập vào khối lượng cho một gói hàng hay bao gạo … khi đạt đến giá trị quy định
này, ngõ ra của bộ xử lý có thể được dùng để điều khiển việc rót hàng hay dây
chuyền để đóng gói sản phẩm,có thể là bằng cách kích các relay để làm đóng , mở
các valve selenoid dùng khí nén....
Điều quan trọng trong các ứng dụng này là chương trình điều khiển viết cho
bộ xử lý và cách giao tiếp với các thiết bị bên ngoài. Phần này thì khác nhau đối với
các ứng dụng cụ thể khác nhau.Nội dung của luận văn này đề cập đến hệ thống cân
xe đã được sử dụng phổ biến ở nước ta.
Thieát keá traïm caân xe
Trang 5
Khối lượng chuẩn
đã biết
Khối lượng
chưa biết
Chương II: SƠ LƯỢC CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CẢM BIẾN
ĐƯỢC DÙNG TRONG ĐO KHỐI LƯỢNG
I . Các phương pháp đo khối lượng :
Trong vật lý cơ học, mối quan hệ giữa lực và khối lượng được xác định bằng
định luật II Newton, mà theo đó lực tác dụng vào vật thể có khối lượng m sẽ bằng
tích số khối lượng và gia tốc của nó, tức là:
F = ma (1)
Trọng lực là một trường hợp của công thức này. Dưới tác dụng của sức hút
trái đất, vật có khối lượng sẽ chịu tác dụng của trọng lực P = m.g với g là gia tốc
trọng trường là một số cố định ở từng khu vực. Các phương pháp đo khối lượng là
dựa vào quan hệ này.
Công thức (1) không có nghĩa là không có lực trên vật thể nếu không có gia
tốc mà nó chỉ có nghĩa là không có lực cân bằng thực. Hai lực cân bằng và đối nhau
tác động lên một vật thể sẽ cân bằng, không tạo nên gia tốc. Có hai cách để tạo nên
lực cân bằng : phương pháp cân bằng 0 và phương pháp dịch chuyển.
Cân bằng đòn cân là một ứng dụng
của cảm biến lực cân bằng 0 vào việc đo
khối lượng. Một khối lượng chưa biết
được đặt trên đĩa cân. Các quả cân được
hiệu chỉnh chính xác có kích thước khác
nhau được đặt trên đĩa bên kia cho đến
khi cân bằng. Khối lượng chưa biết bằng
tổng khối lượng các quả cân đặt lên.
Cánh tay cân bằng còn được dùng trong việc đo khối lượng và được chế tạo
để ít chịu sự thay đổi nhiệt độ ở hai đầu của tay đòn.
Thieát keá traïm caân xe
Trang 6
l
1
l
2
m1 : khối lượng
Khối lượng chuẩn chưa biết đã
biết m2
Cân đồng hồ lò xo thực tế là một ứng dụng đo khối lượng thông qua sự dịch
chuyển dưới tác dụng của trọng lực do vật khối lượng m gây ra. Khối lượng chưa
biết đặt trên giá cân treo trên lò xo đã được hiệu chỉnh. Lò xo di động cho đến khi
lực đàn hồi của lò xo cân bằng với trọng trường tác động lên khối lượng chưa biết.
Lượng di động của lò xo được dùng để đo khối lượng chưa biết. Ở các cân đồng hồ
chỉ thị kim, lượng di động của lò xo sẽ làm kim quay thông qua một cơ cấu bánh
răng với tỷ lệ hợp lý và góc quay của kim sẽ xác định khối lượng của vật cần cân.
Một cách khác có thể cân được vật là cấp nguồn DC cho biến trở xoay.Khi có
khối lượng đè lên bàn cân , thông qua cơ cấu di chuyển thích hợp sẽ làm xoay biến
trở và do đó điện áp lấy ra cũng thay đổi. Điện áp này được đưa về bộ chuyển đổi
AD và xử lý. Tuy nhiên khó khăn lớn nhất của phương pháp này là rất khó tìm biến
trở tuyến tính. Ngoài ra còn có thể sử dụng một Encoder và bộ đếm để đếm số xung
phát ra của encoder khi xoay bởi sự di chuyển này . Sơ đồ hai hệ thống cân loại này
được vẽ như trong hình sau:
Thieát keá traïm caân xe
Trang 7
S
LR
4
2DS
Cảm biến lực dùng trong việc đo khối lượng được sử dụng phổ biến là
loadcell. Đây là một kiểu cảm biến lực biến dạng. Lực chưa biết tác động vào một
bộ phận đàn hồi, lượng di động của bộ phận đàn hồi biến đổi thành tín hiệu điện tỷ
lệ với lực chưa biết. Sau đây là giới thiệu về loại cảm biến này.
II. Giới thiệu về loadcell :
Bộ phận chính của loadcell là những tấm điện trở mỏng loại dán. Tấm điện
trở là một phương tiện để biến đổi một biến dạng bé thành sự thay đtương ứng trong
điện trở. Có hai loại điện trở dán dùng làm cảm biến lực dịch chuyển : loại liên kết
(bonded) và loại không liên kết (unbonded).
Tấm điện trở liên kết dùng để đo độ biến dạng ở một vị trí xác định trên bề
mặt của bộ phận đàn hồi. Điện trở này được dán trực tiếp vào điểm cần đo biến
dạng của vật đàn hồi. Biến dạng này được truyền trực tiếp vào tấm điện trở và nó
làm thay đổi giá trị điện trở tương ứng.
Cảm biến dùng điện trở loại không liên kết sử dụng để đo lượng di động nhỏ.
Một lượng di động do mối liên kết bằng cơ khí tạo nên sẽ làm thay đổi điện trở làm
cảm biến. Lượng di động cũng thường được tạo nên bằng lực tác động vào một bộ
phận đàn hồi.
Vì thế tấm điện trở không liên kết sẽ đo toàn bộ lượng dịch chuyển của bộ
phận đàn hồi còn tấm điện trở liên kết đó biến dạng tại một điểm xác định trên bề
mặt của bộ phận đàn hồi.
Từ biểu thức , lấy vi phân hai vế, ta được :
S
dS
L
dLd
R
dR
Thieát keá traïm caân xe
Trang 8
L
L
D
dD
S
dS 2
L
Ld
R
R
21
R
R
2/ mNAP
2/ mNE
L
L
Với S là diện tích tiết diện của dây dùng làm điện trở (D là
đường kính dây) suy ra , L là chiều dài của dây. Như vậy:
Ở đây là tỷ số thay đổi điện trở, là sự thay đổi chiều dài trên
chiều dài của tấm điện trở, là hằng số Poisson được tính bởi :
Dấu trừ “-” ở đây mang ý nghĩa là một vật khi bị biến dạng nếu tăng theo chiều
dài thì sẽ giảm đi chiều ngang (ở đây là đường kính) và ngược lại.Để có được ý
nghĩa về so sánh phẩm chất, người ta còn định nghĩa độ nhạy của ứng suất là gage
factor được tính bằng tỷ số của thay đổi điện trở và biến dạng như sau :
Thông thường các giá trị trên nằm trong khoảng G = 2 4 ; L=0,5 4 cm;
R= 50 1000.
`Dựa vào các công thức tính ứng suất của bộ phận đàn hồi được xác định
bằng tỷ lệ giữa lực (P) trên một đơn vị diện tích (A), tức là và
modul đàn hồi là một hằng số xác định bởi tỷ số của ứng suất trên một lượng biến
dạng (với là biến dạng ) ta có thể xác định được quan
hệ giữa sự thay đổi điện trở dưới tác dụng của lực P. Quan hệ này sẽ thay đổi tùy
theo cách bố trí điện trở và hình dạng của bộ phận đàn hồi.
Trong các cách lấy tín hiệu ra từ cảm biến mang đặc tính tổng trở, mạch lấy
tín hiệu ra tối ưu nhất là mạch cầu. Đây là một phương pháp để đo sự thay đổi nhỏ
trong điện trở của một phần tử mà giá trị điện áp ra tỷ lệ với sự thay đổi của điện trở
khi có khối lượng (hay lực) đặt vào cảm biến.
Hoạt động của mạch cầu có hai trường hợp : mạch cầu cân bằng và mạch cầu
không cân bằng. Ở mạch cầu cân bằng điện trở của cảm biến được xác định từ giá
L
L
D
D
Thieát keá traïm caân xe
Trang 9
(1 )
trị ba điện trở đã biết trước. Ở cách đo không cân bằng, sự thay đổi điện trở cảm
biến từ một giá trị cơ sở tạo nên một sự sai lệch nhỏ giữa hai điện áp của ngõ ra
mạch cầu. Sử dụng bộ khuếch đại để khuếch đại sai lệch này lên để dễ dàng xử lý.
Điện trở cảm biến có thể được gắn vào một nhánh của mạch cầu Wheatstone
không cân bằng như sau:
Các trị số điện trở R2, R3, R4 là cố định nên cầu sẽ cân bằng khi điện trở làm
cảm biến là RS ở một trị số cơ sở xác định, ta gọi giá trị này là Rbal (balance). Liên
hệ giữa giá trị R2, R3, R4 và Rbal khi cầu cân bằng là :
Mục đích của cầu không cân bằng là tạo ra một điện áp tỷ lệ với sự sai lệch
giữa RS và Rbal . Để đơn giản hóa phương trình của cầu không cân bằng ta sử dụng
hai hệ số và như sau :
Hệ số là một phân số biểu thị sự sai lệch giữa RS và Rbal được định nghĩa là :
Hệ số thứ hai là biểu thị tỷ lệ phân áp trên điện trở R3 được định nghĩa bởi :
Theo sơ đồ trên, điện áp tại hai điểm a, b là :
Do đó điện áp ngõ ra của mạch cầu :
(100. là phần trăm sai lệch giữa RS và Rbal)
4
32 .
R
RR
Rbal
bal
balS
R
RR
43
3
RR
R
dc b dc
S
a V R R
R
V
R R
R ´ ÷ ÷
ư
ç ç
ỉ
+
= ´ ÷ ÷
ư
ç ç
ỉ
+
=
4 3
4
2
2 ; J J
Vdc
R2 RS
R4 R3
Ua
Ub
a
b
dc
S
abab VRR
R
RR
R
2
2
43
4
Thieát keá traïm caân xe
Trang 10
x Vdc
hay
thay R2R3 = Rbal x R4 (từ (1)) và đơn giản biểu thức (2) ta dược :
Để sử dụng các hệ số và ta nhân tử và mẫu của phân số này cho cùng
biểu thức sau :
Để biểu thị biểu thức ab theo tỷ lệ với RS - Rbal mà không còn RS, ta cộng và trừ
ở mẫu số của phân số cuối cho Rbal.R3 (ở cùng tử số)
dcS
S
ab VRRRR
RRRRRRRR
243
4232424 (2)
3
4
43
4
R
RRRRR
RRR
bal
S
balS
abab
(3)
balR
RRR 433
dc
bal
bal
bal
S
balS
abab V
R
RRR
R
RRR
R
RRRRR
RRR
433
433
3
4
43
4
dc
bal
balS
bal
balS
ab V
RRR
RRRR
R
RR
RR
R
RR
R
43
4343
4
43
3
(4)
1
43
4
43
3
RR
R
RR
R
bal
balbalbalS
bal
balS
RRR
RRRRRRRR
RRR
RRRR
43
3343
43
43
Thieát keá traïm caân xe
Trang 11
bal
balS
R
RR
Thay tất cả vào (4), ta được :
Vì sai lệch khá nhỏ nên (5) có thể viết lại là :
ab = (1-)..Vdc
Và như vậy điện áp ngõ ra ab thay đổi theo sai lệch điện trở của cảm biến
gây ra bởi khối lượng (hay lực) tác dụng lên.
Ngoài ra nếu nguồn Vdc cung cấp có nhiễu một lượng thì theo nguyên lý
xếp chồng và cách tính tương tự như trên, ta được biểu thức :
Trong đó có phụ thuộc vào tích .(RS – Rbal) = .R là thành phần rất nhỏ
so với R. Do đó có thể bỏ qua được nhiễu .
Có các cách kết nối điện trở cảm biến trên các nhánh cầu khác như sau (Rs là
điện trở cảm biến) :
1
43
343
bal
balSbal
RRR
RRRRRR
dcab V
1
1 (5)
dc
bal
ab VR
R
RR
R
RR
R
43
4
43
3
balS RRR hay Với
( )
( ) ( ) R R R R
R R R
V
V
S
bal
dc
dc ab + +
-
× ÷ ÷
ư
ç ç
ỉ D + =
2
s 4 1
J J
RS1
U
Rs2
R4 R3
Ua
Ub
RS1
U
R3
R4 Rs2
Ua
Ub
RS1
U
Rs2
Rs4 Rs3
Ua
Ub
Thieát keá traïm caân xe
Trang 12
Hình b
Cách dùng bốn cảm biến bố trí trên 4 nhánh cầu được ứng dụng rộng rãi trong
các loadcell thực tế. Thông thường 4 cảm biến này được bố trí trên hai mặt của
loadcell, và như vậy sẽ có hai cảm biến điện trở bị dãn ra và 2 cảm biến điện trở sẽ
co lại khi có lực tác dụng. Do đó ta có quan hệ sau :
Sự thay đổi của điện áp ra theo biến dạng của các điện trở này có thể được
tính như sau :
Hình a
Hai điện trở R1 và R2 thường được dùng trong mục đích cộng các tín hiệu
từ các loadcell lại với nhau, Rl là tải.
Sơ đồ tương đương Thevenin cho mạch trên được vẽ như sau:
I
4
4
2
2
3
3
1
1
S
S
S
S
S
S
S
S
R
R
R
R
R
R
R
R
Ro
RL VLVo
+-
R+R
RL
V+v
R-R
R+R
R-R
Va Vb
R1
R2
+-
Thieát keá traïm caân xe
Trang 13
Ở đây R0 là tổng trở ra của loadcell.
Theo hình (a) ta có:
Va= I.R2 + (R + R).I/2
Vb= I.R2 + (R - R).I/2
Điện áp ra sẽ là :
V0 = Va – Vb = R. I
Hay:
V0 = . V
Vì thế điện áp ngõ ra sẽ thay đổi theo sự thay đổi giá trị của các điện trở này.
Để tính tổng trở ra cuả loadcell ta ngắn mạch nguồn áp cung cấp V, khi đó
mạch trở thành:
Áp dụng định luật Kirhoff cho ba vòng kín như hình vẽ,ta có:
( R-R).I1 + (R +R).( I1 – I2) = V0 (1)
(R - R).I1 + (R1+R2) I2 –(R + R).(I0 –I1)=0 (2)
(R+ R).(I0 – I1) + (R - R).(I0 – I1 + I2) =V0 (3)
(2) + (3) (R1 + R2 + R -R).I2 + (R-R).I0 = V0 (4)
(1)+ (3) (R - R).I2 – (R +R).I2 +2.R.I0 =2.V0
- R.I2 + R.I0 =V0
RRR
VI
21
R
R1 + R + R2
R-R
R+R R-R
R+R
Io-I1+I2
+
-
Vo
Io
I1
Io-I1
I2
I1-I2
Thieát keá traïm caân xe
Trang 14
R.I0 –V0
R
R.I0 –V0
R
V0 (R1+R2 +R).R -R2 R2
I0 R1+R2+R R1+R2+R
Vo.RL
RL+Ro
I2 = . Thay vào (4) ta suy ra
( R1 +R2 +R - R). + ( R -R).I0 =V0
( R1+ R2+ R - R).(R.I0 –V0) + R.( R - R).I0 = R.V0
I0 .[( R1 +R2 + R + R -R).R + R.( R - R) ]= V0 ( R +R1 + R2 +R -R)
I0. [ (R1 +R2 +R ).R - R2 ] = V0. [R1+R2+R]
Suy ra R0 = = = R -
Đây chính là tổng trở ra của loadcell.
Như vậy điện áp rơi trên tải RL là:
VL = =
Từ biểu thức trên ta có thể nhận thấy là điện áp ra VL không thay đổi tuyến
tính theo sự thay đổi của điện trở cảm biến . Hệ thống làm tuyến tính hoá sự thay
đổi này thì do nhà sản xuất thiết kế.
3/. Một số Loadcell thực tế :
Có nhiều loại loadcell do các hãng sản xuất khác nhau như KUBOTA (của
Nhật), Global Weighing (Hàn Quốc), Transducer Techniques. Inc, Tedea –
Huntleigh ... Mỗi loại loadcell được chế tạo cho một yêu cầu riêng biệt theo tải
trọng chịu đựng, chịu lực kéo hay nén. Tùy hãng sản xuất mà các đầu dây ra của
loadcell có màu sắc khác nhau.Có thể kể ra như sau:
RL + R2/(R1+R2+R)
R .V. RL
R1+R2+R
Exc+
Exc-
Sig+
Sig-
Thieát keá traïm caân xe
Trang 15
Màu Hoặc Hoặc Hoặc
Exc+ Đỏ Vàng Xanh Đỏ
Exc- Đen Nâu Đen Trắng
Sig+ Xanh Xanh Trắng Xanh lá cây
Sig- Trắng Trắng Đỏ Xanh dương
Các màu sắc này đều được cho trong bảng thông số kỹ thuật khi mua từng loại
loadcell. Có nhiều kiểu hình dạng loadcell cho những ứng dụng khác nhau. Do đó
cách kết nối loadcell vào hệ thống cũng khác nhau trong từng trường hợp.
Thông số kỹ thuật của từng loại loadcell được cho trong catalogue của mỗi
loadcell và thường có các thông số như : tải trọng danh định , điện áp ra danh định (
giá trị này có thể là từ 2 miliVolt / Volt đến 3 miliVolt/Volt hoặc hơn tuỳ loại
loadcell), tầm nhiệt độ hoạt động , điện áp cung cấp, điện trở ngõ ra, mức độ chịu
được quá tải... (Với giá trị điện áp ra danh định là 2mili Volt / Volt thì với nguồn
cung cấp là 10 Volt thì điện áp ra sẽ là 20 mili Volt ứng với khối lượng tối đa.)
Tuỳ ứng dụng cụ thể mà cách chọn loại loadcell có thông số và hình dạng khác
nhau . Hình dạng loadcell có thể đặt cho nhà sản xuất theo yêu cầu ứng dụng riêng.
Sau đây là hình dạng của một số loại loadcell có trong thực tế.
Thieát keá traïm caân xe
Trang 16
Thieát keá traïm caân xe
Trang 17
CHƯƠNG III: HỆ THỐNG CÂN XE
Mặc dù hệ thống này đã được sử dụng khá phổ biến trong các trạm cân xe,
nhưng việc lấy và xử lý số liệu từ loadcell do một bộ phận thực hiện thường gọi là
đầu cân, mà bộ phận này hầu hết là được mua từ nước ngoài. Và như vậy sơ đồ khối
của một hệ thống cân xe gồm những thành phần như sau :
Cầu cân với 4 loadcell
Tùy theo yêu cầu của từng trạm cân mà có thêm bộ hiển thị từ xa hay không.
Sau đây là mô tả chi tiết các khối trong hệ thống trên.
I. Cầu cân :
Cầu cân bao gồm một bộ phận thường làm bằng sắt hay những loại chịu lực
tốt ,còn gọi là bàn cân. Bên dưới bàn cân này được bố trí thường là 4 loadcell. Số
lượng loadcell bố trí này tuỳ thuộc vào tải trọng xe, chiều dài xe, có thể là 6 , 8
loadcell ... Một đầu của loadcell được gắn chặt vào phần đế cố định dưới đất, đầu
còn lại của loadcell được gắn vào bàn cân. Loadcell sử dụng ở đây là loại chịu lực
nén. Khi xe tải chạy lên bàn cân, dưới tác dụng của trọng lực xe, mỗi loadcell bị nén
và sinh ra một điện áp sai lệch, điện áp này được dẫn về hộp nối để cộng các tín
hiệu từ các loadcell này lại trước khi đưa về đầu cân xử lý. Ngoài ra còn có hai bệ
để xe chạy lên và chạy xuống, phần này không dính đến bàn cân.
Tùy theo yêu cầu và vị trí cụ thể mà có các dạng cầu cân như sau :
Máy tính PC/AT
JB
Weigh
indicator
Remote
Display
Máy in
UPS
Hộp nối
Đầu cân
220VoltAC
Bộ hiển thị từ xa
Thieát keá traïm caân xe
Trang 18
Loại bàn cân được bố trí nằm Loại bàn cân được bố trí nằm
ngang mặt đất nhô lên trên mặt đất
hoặc:
Phần lớn các trạm cân xe ở nước ta bàn cân được bố trí theo dạng sau :
Ngoài ra còn có hệ thống nối đất bảo vệ cho trạm cân xe.
II . Cách bố trí Loadcell và trạm nối dây :