TỔNG QUAN
Các công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài
Hiện nay, nhiều nghiên cứu trên thế giới tập trung vào các hệ thống cân động, với các tác giả áp dụng nhiều phương pháp khác nhau để nâng cao độ chính xác của kết quả cân Các phương pháp này bao gồm bộ lọc Kalman, bộ lọc LQG (điều khiển Gauss tuyến tính bậc hai) và ước tính logic mờ.
Tariq và Balachandran đã áp dụng bộ lọc Kalman để lọc tín hiệu từ hệ thống cân động dựa trên Loadcell Mô phỏng trên mô hình hệ thống cân động cho thấy bộ lọc Kalman có khả năng hoạt động hiệu quả trong thực tế Mặc dù phương pháp này đã được áp dụng thành công trên một hệ thống cụ thể, nhưng nó không phù hợp với các hệ thống cân động công nghiệp nói chung.
Trong nghiên cứu của M Halimic, W Balachandran, M Hodzic, và F Cecelja, các tác giả đã phát triển một phương pháp điều khiển và lọc tích hợp tối ưu nhằm nâng cao hiệu suất của hệ thống cân động Bằng cách phân tích và áp dụng thiết kế LQG, họ đã chứng minh rằng hiệu suất của hệ thống được cải thiện rõ rệt.
Trong nghiên cứu của M Halimic, W Balachandran, và Y Enab, các tác giả đã sử dụng logic mờ để cải thiện độ chính xác của hệ thống cân động Mặc dù phương pháp này mang lại kết quả tích cực, nhưng nó lại phụ thuộc nhiều vào đặc tính của từng sản phẩm, yêu cầu các cài đặt ban đầu của hệ thống cân động phải được điều chỉnh cho phù hợp với từng loại sản phẩm cụ thể.
Higino và Couto áp dụng các kỹ thuật xử lý tín hiệu cổ điển dựa trên các mô hình toán học tuyến tính và tĩnh Tuy nhiên, thực tế cho thấy rằng các hệ thống cân động thường không tuyến tính và đặc điểm của chúng có sự biến đổi theo thời gian.
Hãng Mettler Toledo đã giới thiệu sản phẩm cân bưu kiện động, được thiết kế để cân bưu kiện trên băng tải với tốc độ lên đến 90m/phút và độ chính xác ±10g Tuy nhiên, hệ thống này chỉ có chức năng cân và không hỗ trợ dán nhãn Cân hoạt động dựa trên nguyên lý bù trừ dao động của băng tải theo phương ngang và trọng lượng, do đó độ ổn định của nó không cao, đặc biệt khi cân các sản phẩm có trọng lượng khác nhau sẽ dẫn đến sai số khác nhau.
Hình 1.1 Cân bưu kiện động
Cân băng tải SIEMENS là thiết bị quan trọng trong việc xác định khối lượng vật liệu qua tuyến băng, được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khai thác, sản xuất, chế biến và cảng biển Thiết bị này cho phép theo dõi giá trị cân tích lũy tại chỗ, đồng thời có khả năng khởi tạo giá trị tích lũy về 0 khi kết thúc ca sản xuất và bắt đầu ca mới Cân băng tải SIEMENS có dung lượng từ 5 tấn/giờ đến 1200 tấn/giờ, tốc độ băng từ 2m/s đến 5m/s, độ chính xác đạt cấp II, III theo tiêu chuẩn Việt Nam, và độ rộng băng tải từ 0.6m đến 1.2m.
Tanaka Scale là công ty Nhật Bản chuyên nghiên cứu và sản xuất cân điện tử dựa trên công nghệ Load Cell, hoạt động theo nguyên lý phân tích áp lực trên bề mặt cân Cảm biến Load Cell tính toán tải trọng tác động lên cân, đòi hỏi khung gắn chắc chắn vào kết cấu đường Để đảm bảo độ chính xác trong việc đo tải trọng xe, lốp xe cần phải hoàn toàn nằm trong vùng cân.
Hình 1.2 Cân tải trọng Tanaka Scale 1.1.2 Việt Nam
Cân kiểm tra khối lượng động trên băng chuyền sản xuất do Công ty TNHH Công nghệ Tân Phương Vinh cung cấp, đáp ứng nhu cầu cân dược phẩm với phạm vi cân từ 0.2g đến 35000g Tốc độ cân đạt 100 – 150 nhịp/phút và độ lệch chuẩn từ 150mg đến 2g Các kích thước băng tải có sẵn là 150/200/300/500/600mm Lưu ý rằng cân chỉ phục vụ cho việc cân dược phẩm, không có chức năng đóng gói hay dán nhãn, và nguyên lý bù trừ dao động khác biệt so với các sản phẩm khác như trái cây.
Hình 1.3 Cân trên băng chuyền dƣợc phẩm
Trong nghiên cứu “Thiết kế mạch cho hệ thống cân điện tử 20 tấn hiển thị trên LCD” của Nguyễn Quang Tuấn, tác giả đã phát triển một hệ thống cân điện tử với khả năng cân tối đa 20.000 Kg Tuy nhiên, hệ thống này chỉ có thể đo lường các sản phẩm tĩnh và không phù hợp cho các sản phẩm có dao động hoặc nằm trên dây.
Trang 16 chuyền sản xuất liên tục thì cân ko thể cân đƣợc
Trong nghiên cứu của Dương Văn Khải về cân điện tử LoadCell, tác giả đã thiết kế một hệ thống cân điện tử sử dụng Arduino với các tính năng nổi bật Cân được thiết kế để đo lường các vật tĩnh, có khả năng cân tối đa 5kg và trọng lượng tối thiểu được hiển thị là đơn vị lạng trên màn hình LED.
7 đoạn; Có thể kết nối với máy tính để theo dõi cân nặng, và giao tiếp điều khiển xuống cân
Trong nghiên cứu của Đào Vũ Trường Sơn về mô hình phân loại xoài phục vụ xuất khẩu, tác giả đã áp dụng thiết kế cân trọng lượng kết hợp với mô hình phân loại dựa trên ngoại quan màu sắc Tuy nhiên, do sử dụng cân tĩnh, tốc độ cân của mô hình này bị hạn chế.
Các nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy hiện nay chưa có sản phẩm cân thương mại nào được ứng dụng cho dây chuyền cân động nhằm xác định trọng lượng và dán nhãn phân loại cho trái cây sau thu hoạch Hầu hết các sản phẩm và nghiên cứu hiện tại tập trung vào các mặt hàng có tải trọng lớn, bưu phẩm hoặc dược phẩm, điều này không phù hợp với yêu cầu của dây chuyền cân cho sản phẩm nông nghiệp như trái cây.
Công ty TNHH VANDA chuyên thu mua trái cây từ các tỉnh Miền Tây Nam Bộ, đặc biệt là Bến Tre, và các tỉnh Bắc Bộ Sản phẩm của công ty được xuất khẩu sang thị trường Trung Quốc, cũng như các thị trường khu vực như Malaysia, Indonesia, và tiêu thụ tại các thành phố lớn trong nước như Sài Gòn và Hà Nội.
Hình 1.4 Quy trình thu hoạch và thu mua của công ty TNHH VANDA
Công ty TNHH VANDA hiện đang tìm kiếm một hệ thống cân tự động liên tục để phân loại sản phẩm theo trọng lượng Hệ thống này sẽ giúp phân phối sản phẩm đến thị trường phù hợp, tăng năng suất thu mua, giảm chi phí trung gian và nâng cao tính cạnh tranh của sản phẩm so với các quốc gia khác.
Tính cấp thiết của đề tài, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.2.1 Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, việc xác định trọng lượng là nhu cầu thiết yếu trong nhiều lĩnh vực và sản phẩm khác nhau, đòi hỏi độ chính xác cao Thời gian cân có thể thay đổi tùy thuộc vào loại sản phẩm, nhưng việc ứng dụng cân động trong dây chuyền sản xuất cho phép xác định khối lượng ngay cả khi sản phẩm vẫn đang di chuyển, giúp rút ngắn thời gian dừng của cân tĩnh Sự phổ biến của cân động trong nông nghiệp và công nghiệp sẽ nâng cao hiệu quả năng suất đáng kể, chẳng hạn như trong việc thu hoạch và cân dưa hấu dài.
Hình 1.5 Thu hoạch và cân dƣa hấu dài
Cân điện tử đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khối lượng hàng hóa, sản phẩm và nguyên vật liệu tại các nhà máy sản xuất, cũng như trong các lĩnh vực như bến cảng và trạm cân xe Trong thời đại công nghệ hiện đại, hệ thống điều khiển tự động ngày càng trở nên thiết yếu, góp phần vào sự phát triển và tiến bộ kỹ thuật Do đó, việc cân đo trở thành nhu cầu hàng ngày, được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội Cân đo định lượng được phân loại thành hai đối tượng chính: đối tượng tĩnh và đối tượng động.
Cân đo đối tượng tĩnh là quá trình xác định trọng lượng của các vật thể khi chúng ở trạng thái tĩnh trên cân Có hai loại cân thường được sử dụng cho mục đích này: cân cơ tĩnh và cân điện tử tĩnh.
Hình 1.6 Cân cơ tĩnh và cân điện tử tĩnh
Cân đo đối tƣợng động là đối tƣợng cần cân đo trọng lƣợng đƣợc đặt ở trạng thái động lên cân để xác định trọng lƣợng của đối tƣợng
Hình 1.7 Cân động trên dây chuyền sản xuất
Cân tĩnh hiện nay được sử dụng phổ biến với nhiều loại và chất lượng khác nhau Tuy nhiên, khi xác định trọng lượng của các đối tượng đặc biệt có dao động, việc sử dụng cân tĩnh có thể dẫn đến sai số, ảnh hưởng đến hiệu suất sản xuất, gia tăng chi phí vận hành và làm tăng giá thành sản phẩm.
Trong các dây chuyền sản xuất, việc dừng hệ thống để cân trọng lượng cần được hạn chế tối đa để không làm giảm hiệu suất Đặc biệt, các dây chuyền sản xuất liên tục cần sử dụng cân động điện tử nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thời gian dừng lại cho việc cân đo Các hệ thống này có nhu cầu sử dụng cân động điện tử để tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Hệ thống sản xuất và đóng gói sản phẩm có định lượng như xi măng, bột ngọt, và đường trong quy trình sản xuất hàng loạt sử dụng hệ thống cân động Hệ thống này không chỉ đảm bảo dây chuyền sản xuất diễn ra liên tục mà còn nâng cao hiệu suất sản xuất và giảm chi phí vận hành, mang lại lợi ích kinh tế cho doanh nghiệp.
Hình 1.8 Cân xác định trọng lƣợng trên dây chuyền động
Các nhà máy chăn nuôi, chế biến thực phẩm, thủy sản và chăn nuôi gia súc, gia cầm sử dụng cân động điện tử để xác định trọng lượng động vật khi đến kỳ thu hoạch, đảm bảo sản phẩm vẫn tươi sống Nhu cầu sử dụng cân động để xác định trọng lượng là rất cần thiết, góp phần nâng cao chất lượng an toàn thực phẩm trên thị trường.
Hình 1.9 Cân gia súc động
Trang 21 Đối với các sản phẩm nông nghiệp nhƣ hải sản, gia súc, gia cầm, việc cân đo xác định trọng lượng đối với các sản phẩm này khi còn tươi sống, sử dụng cân tĩnh là hết sức khó khăn Để đảm bảo độ chính xác thì các sản phẩm này cần phải đƣợc giết mổ để xác định trọng lượng bằng phương pháp cân tĩnh, điều này sẽ làm tốn chi phí bảo quản sản phẩm và giảm chất lƣợng sản phẩm, tăng giá thành sản phẩm tới người tiêu dùng
Việc xác định và phân loại trọng lượng sản phẩm là rất cần thiết để cải thiện hiệu suất cân đo, vì việc sử dụng cân tĩnh để xác định trọng lượng gặp nhiều khó khăn và tốn thời gian.
Các sản phẩm nông nghiệp trái cây của Việt Nam đang mở rộng thị trường tiêu thụ, không chỉ giới hạn ở các thị trường truyền thống trong nước và khu vực như Trung Quốc, Malaysia, Indonesia, mà còn hướng tới những thị trường khó tính như Mỹ, Nhật Bản và Châu Âu.
Sau khi thu hoạch, việc cân và phân loại các sản phẩm nông nghiệp như bưởi da xanh, dưa hấu dài và các loại trái cây là rất quan trọng Điều này không chỉ giúp xác định trọng lượng mà còn cần dán nhãn thông tin sản phẩm Qua đó, các sản phẩm sẽ được cung cấp đến các thị trường phù hợp với nhu cầu thị yếu và chủng loại, đảm bảo sự hiệu quả trong tiêu thụ.
Hình 1.10 Thu hoạch dưa hấu dài và bưởi da xanh
Tại công ty TNHH VANDA và các nhà vườn, hợp tác xã, sản phẩm trái cây, đặc biệt là bưởi da xanh và dưa hấu dài, đang được cân và xác định chất lượng một cách chính xác.
Trang 22 trọng lƣợng bằng cân tĩnh và thực hiện bằng nhân công, chi phí nhân công và thời gian phân loại lâu là nguyên nhân làm tăng giá thành sản phẩm, giảm tính cạnh tranh trên thị trường
Công ty TNHH VANDA đã đề xuất nghiên cứu một hệ thống thiết bị cho dây chuyền hoạt động liên tục, bao gồm cấp liệu cho băng chuyền cân động, cân động liên tục, phân loại trọng lượng và dán nhãn thông tin sản phẩm lên trái cây, nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn Hệ thống này có tính ứng dụng cao, đặc biệt tại Việt Nam Tuy nhiên, việc hoạt động của hệ thống cân động sẽ sinh ra nhiều dao động, ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả cân Do đó, tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu giải thuật xử lý tín hiệu cân động điện tử, ứng dụng thiết kế, chế tạo hệ thống cân, phân loại sản phẩm trên băng chuyền hoạt động liên tục” làm hướng nghiên cứu chính cho luận văn tốt nghiệp, đây cũng là một phần của đề tài nghiên cứu khoa học được đặt hàng bởi công ty TNHH VANDA.
1.2.2 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu này đưa ra giải pháp xử lý tín hiệu cho cân động, giúp xác định trọng lượng sản phẩm trên dây chuyền sản xuất mà không cần dừng hệ thống Điều này không chỉ nâng cao độ chính xác mà còn cải thiện hiệu suất sản xuất trong các hệ thống và dây chuyền sản xuất liên tục, hàng loạt.
Mục đích nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu và thiết kế thiết bị cân động điện tử nhằm xác định trọng lượng trái cây như bưởi da xanh và dưa hấu trên băng tải hoạt động liên tục, phục vụ nhu cầu sau thu hoạch Thiết bị này giúp giảm nhân công và chi phí, từ đó nâng cao tính cạnh tranh cho sản phẩm trái cây nội địa so với hàng nhập khẩu.
- Làm chủ công nghệ tiên tiến trong việc chế tạo và ứng dụng cân động điện tử phục vụ trong các dây chuyền tự động hóa nói chung
- Đƣa công nghệ tiên tiến ứng dụng vào quá trình sản xuất nông nghiệp sau thu hoạch
- Từng bước tự động hóa tiến tới tự động hóa hoàn toàn các sản phẩm nông nghiệp sau thu hoạch ở nước ta
- Đáp ứng mục tiêu đất nước trong giai đoạn mới về phát triển nông nghiệp thông minh
- Nghiên cứu giải thuật xử lý tín hiệu cho hệ thống cân động điện tử, sử dụng bộ lọc trung bình và bộ lọc Kalman
- Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công hệ thống cân động điện tử sử dụng để cân trái cây có trọng lƣợng trên phạm vi 200 gram – 10.000gram
- Cân hoạt động dưới băng chuyền hoạt động liên tục có tốc độ cân sản phẩm tối thiểu là 10 sản phẩm/phút
- Hệ thống có thể tháo lắp dễ dàng, và có thể hoạt động ở nhiều địa hình khác nhau, ngay cả tại nhà vườn thu hoạch trái cây
- Hệ thống có khả năng cân tĩnh.
Nội dung nghiên cứu và giới hạn của đề tài
Nội dung nghiên cứu chính của đề tài là tập trung vào giải quyết vấn đề sau:
- Nghiên cứu về các loại cân tĩnh, cân động
- Nghiên cứu về các loại cân cơ, cân điện tử
- Nghiên cứu về cảm biến trọng lực Loadcell sử dụng cho cân điện tử
Nghiên cứu tập trung vào việc phát triển giải thuật xử lý tín hiệu cho cân động điện tử, bao gồm mô phỏng, tính toán và đánh giá hiệu quả của giải thuật lọc trung bình và bộ lọc Kalman trên phần mềm mô phỏng.
- Phân tích đánh giá kết quả, lựa chọn giải thuật tối ƣu
- Nghiên cứu xử lý tín hiệu Loadcell và viết chương trình giải thuật đã mô phỏng trên hệ thống cân động thực tế
1.4.2 Giới hạn của đề tài
- Đề tài chỉ tập trung vào phần nghiên cứu giải thuật xử lý tín hiệu cho hệ
Trang 25 thống cân động điện tử, sử dụng bộ lọc trung bình và bộ lọc Kalman áp dụng hệ thống cân động băng tải để cân trái cây có trọng lƣợng trong phạm vi 200gram – 10.000gram
- Tốc độ cân có thể điều chỉnh trong phạm vi từ 10 sản phẩm/1 phút – 20 sản phẩm/phút
- Kích thước hệ thống cân động: Dài x Cao x Rộng: 1000mm x 700mm x 500mm
- Kích thước hệ thống phân loại: Dài x Cao x Rộng: 1500mm x 700mm x 500mm Sai số cân tối thiểu là 0.1 % trọng lƣợng của sản phẩm
- Hệ thống có khả năng cân sản phẩm ở trạng thái tĩnh đạt độ chính xác 0.1%
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu và lựa chọn tài liệu liên quan một cách hệ thống và có chọn lọc là rất quan trọng Quá trình này bao gồm thu thập thông tin, phân tích và đánh giá dựa trên lý thuyết và thực tiễn sản xuất, nhằm xác định kết cấu và nguyên tắc hoạt động của thiết bị phù hợp nhất.
Để tiếp cận tài liệu và thông tin cần thiết, cần tìm hiểu các nghiên cứu từ tạp chí khoa học, tài liệu chuyên ngành, cũng như các nguồn tin từ báo chí, đài phát thanh và internet Quá trình thu thập thông tin này phải được phân tích và đánh giá dựa trên cơ sở lý thuyết kết hợp với thực tiễn sản xuất.
1.5.3 Phương pháp tính toán thiết kế
Việc thiết kế thiết bị cân động điện tử đa năng được thực hiện dựa trên lý thuyết chi tiết máy cơ khí, dao động và động lực học Quá trình này bao gồm thu thập thông tin, xử lý tín hiệu và số liệu, cùng với việc phân tích và đánh giá các cơ sở lý thuyết cũng như thực tiễn sản xuất, nhằm mục đích lựa chọn giải pháp tối ưu cho thiết bị.
Trang 26 máy có kết cấu đơn giản, năng suất cao, phù hợp đặc tính sản phẩm cân động và ứng dụng thực tế vào dây chuyền tự động hóa
Hệ thống cân động và băng tải sản phẩm được thiết kế theo yêu cầu của Công ty TNHH TM-DV Kỹ Thuật Điện Phú Sơn và Công ty TNHH VANDA, với sản phẩm chế tạo theo hình thức sản xuất đơn chiếc và thử nghiệm Các chi tiết tiêu chuẩn và điển hình được mua sẵn trên thị trường để đảm bảo chất lượng và hiệu quả trong quá trình sản xuất.
- Vật liệu chế tạo cần đảm bảo điều kiện làm việc và an toàn thực phẩm
- Chế tạo các module của hệ thống cân động điện tử
1.5.5 Phương pháp nghiên cứu mô phỏng
Tôi sử dụng phần mềm Matlab để mô phỏng hệ thống, nhằm đề xuất phương án xử lý tín hiệu hiệu quả và lựa chọn các thông số thực nghiệm phù hợp.
1.5.6 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Phương pháp khảo nghiệm thiết bị bao gồm hai nội dung chính: khảo nghiệm không tải nhằm theo dõi chất lượng chế tạo ban đầu và kiểm tra hoàn chỉnh máy, cùng với khảo nghiệm có tải để xác định khả năng làm việc của máy Qua đó, phương pháp này giúp đánh giá các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và chất lượng sản phẩm.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tổng quan về công nghệ cân [8]
Cân truyền thống bao gồm hai đĩa hoặc bát treo đối xứng từ điểm tựa Một đĩa chứa vật có khối lượng không xác định, trong khi đĩa còn lại được thêm khối lượng đã biết cho đến khi đạt trạng thái cân bằng tĩnh Quá trình này dừng lại khi khối lượng trên hai đĩa bằng nhau.
Cân lò xo là thiết bị dùng để đo trọng lượng thông qua việc cân bằng lực trọng lực với lực tác động lên lò xo Với độ cứng đã biết, lò xo sẽ giãn ra một khoảng nhất định khi treo vật có khối lượng lên, theo định luật Hooke Vật nặng hơn sẽ kéo lò xo giãn ra nhiều hơn Một số thang đo có thể được hiệu chuẩn để hiển thị trọng lượng theo đơn vị newton thay vì đơn vị khối lượng như kilogam.
Cân cân bằng là một thiết bị đo lường bao gồm một cán cân với điểm tựa ở trung tâm Để đảm bảo độ chính xác cao, điểm tựa thường được thiết kế với một trục hình chữ V sắc nét, nằm trong ổ trục hình chữ V nông hơn Để xác định khối lượng của vật thể, một tổ hợp khối lượng tham chiếu được treo ở một đầu cán cân, trong khi vật thể có khối lượng chưa xác định được treo ở đầu còn lại.
Cân tĩnh chỉ thực hiện việc cân hàng hóa, sản phẩm hoặc phương tiện khi chúng đã dừng hoàn toàn, tức là không còn bất kỳ chuyển động nào giữa hàng hóa và chất mang tải Mặc dù quá trình cân tĩnh thường mất nhiều thời gian do yêu cầu hàng hóa phải đứng yên, nhưng nó mang lại độ chính xác cao và đơn giản hóa quy trình cân.
Hình 2.2 Hệ thống cân tĩnh 2.1.5 Cân động
Cân động là kỹ thuật quan trọng để xác định khối lượng của vật thể trong quá trình di chuyển, đặc biệt ở các khu vực sản xuất nơi khối lượng sản phẩm cần được kiểm soát chặt chẽ Trạm kiểm soát trọng lượng sử dụng công nghệ cân động, bao gồm cảm biến trọng lượng (loadcell) và hệ thống vận chuyển như băng tải, bánh răng hoặc con lăn Tuy nhiên, tín hiệu từ loadcell và khối lượng vật thể có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố bên trong và bên ngoài, tùy thuộc vào cấu trúc của trạm kiểm soát trọng lượng.
Hình 2.3 Hệ thống cân động 2.1.6 Cân cơ
Cân cơ là thiết bị cân chính xác, không cần nguồn điện, phù hợp để đo đạc đối tượng Với tính năng di động, dễ sử dụng và chi phí thấp, cân cơ lý tưởng cho việc giảng dạy khái niệm đo lường khối lượng cho học sinh Ngoài ra, một số loại cân cơ học như cân lò xo, cân treo, cân bỏ túi, cân bằng ba chùm tia và đồng hồ đo lực còn có thể được sử dụng để đo lực, sức cản và sức căng.
2.1.7 Tổng quan về kỹ thuật cân Loadcell
Strain gauge là cảm biến có điện trở thay đổi khi chịu lực tác dụng, được ứng dụng trong đo lực, áp suất và khối lượng Nguyên lý hoạt động dựa trên việc thay đổi kích thước khi có lực tác động, dẫn đến sự thay đổi điện trở Để giảm kích thước và tăng độ nhạy của cảm biến, người ta phủ Strain gauge lên một đế theo hình zic zac.
Hình 2.4 Cảm biến strain gauge
Hệ số gauge đƣợc xác định bằng công thức:
Trong bài viết này, ∆R và ∆l đại diện cho sự thay đổi của điện trở và chiều dài cảm biến khi bị biến dạng Rg và l là giá trị điện trở và chiều dài của cảm biến trong trạng thái không bị biến dạng.
∆l/l có giá trị rất nhỏ ∆l/l =ε Vì ∆R có giá trị rất nhỏ nên để đo nó cần phải dùng mạch cầu Wheastone
Hình 2.5 Sơ đồ mạch cầu 1/4 trong loadcell
Thay R2 là strain gauge và R1=R3=R4=Rg thì
Vì (2GF.ε)
