So sánh chi tiết về ưu điểm và nhược điểm của ba loại cảm biến lực chính: Cảm biến âm thoa (Tuning Fork), Cảm biến loadcell (Strain Gauge) và Cảm biến bằng nhíp từ (Electromagnetic Sensor).
1. Cảm biến âm thoa (Tuning Fork)
Đây là loại cảm biến hoạt động dựa trên sự thay đổi tần số rung của hai thanh âm thoa khi có lực tác động.
- Ưu điểm:
- Độ phân giải cao: Phù hợp nhất cho việc cân các hàng hóa siêu nhẹ hoặc siêu nhỏ với độ phân giải lên đến 1/3.000.000
- Độ chính xác cao và phản hồi nhanh: có độ phân giải cao, tính ổn định và độ lặp lại (repeatability) chính xác vượt trội so với cảm biến điện trở (loadcell).
- Độ bền và ổn định lâu dài (Long-term stability): có độ ổn định lâu dài rất cao (sai lệch khoảng 1/200.000 mỗi năm).
- Tiết kiệm năng lượng (Power consumption): tiêu thụ điện năng cực thấp, chỉ bằng 1/10 so với cảm biến điện trở (loadcell).
- Chống nhiễu tốt (Noise resistance): khả năng chống nhiễu mạnh mẽ và không cần thời gian làm nóng (warm-up) trước khi sử dụng như cân sử dụng loadcell.
- Đầu ra kỹ thuật số (A/D Conversion): không cần bộ chuyển đổi AD (Analog-Digital) vì dữ liệu đầu ra đã là dạng kỹ thuật số.
- Nhược điểm:
- Dải đo (Khối lượng cân): giới hạn trong khoảng từ 60g đến 300kg, không phù hợp cho các mức cân lớn từ 500kg cho đến hàng tấn.
2. Cảm biến loadcell (Strain Gauge)
Loại cảm biến này đo sự thay đổi điện trở của dây dẫn khi kim loại bị biến dạng dưới tác động của lực.
- Ưu điểm:
- Khả năng chịu tải lớn: rất bền và lý tưởng để cân các hàng hóa tương đối nặng, dải đo từ vài trăm gam đến vài tấn.
- Chi phí thấp: cấu trúc tương đối đơn giản dẫn đến chi phí sản xuất rẻ hơn.
- Nhược điểm:
- Độ phân giải thấp: chỉ đạt khoảng 1/20.000.
- Độ ổn định kém: độ ổn định lâu dài thấp nhất trong ba loại (sai lệch 1/10.000 mỗi năm).
- Yêu cầu kỹ thuật: cần bộ chuyển đổi AD, cần thời gian làm nóng và khả năng chống nhiễu yếu.
3. Cảm biến bằng nhíp từ (Electromagnetic)
Cảm biến này sử dụng lực điện từ (tạo ra bởi nam châm và cuộn dây) để cân bằng với tải trọng đặt lên.
- Ưu điểm:
- Độ phân giải cực cao: Phù hợp nhất cho việc cân các hàng hóa siêu nhẹ hoặc siêu nhỏ với độ phân giải lên đến 1/60.000.000
- Độ chính xác cao: Được đánh giá rất cao về khả năng đo lường cho các mức trọng lượng nhỏ.
- Nhược điểm:
- Dải đo hẹp: chỉ phù hợp cho các vật từ vài gam đến vài kg.
- Tiêu thụ điện năng lớn: đây là loại tiêu thụ nhiều điện nhất trong ba loại.
- Yêu cầu kỹ thuật và bảo trì: cần bộ chuyển đổi AD, cần thời gian làm nóng và độ ổn định lâu dài ở mức trung bình.
Bảng tóm tắt so sánh
|
Đặc điểm |
Cảm biến Âm thoa |
Cảm biến loadcell |
Cảm biến bằng nhíp từ |
|---|---|---|---|
|
Dải đo |
60g ~ 300kg |
Vài trăm g ~ Vài tấn |
Vài g ~ Vài kg |
|
Độ phân giải thực tế |
~ 1/3.000.000 |
~ 1/20.000 |
~ 1/60.000.000 |
|
Độ ổn định lâu dài |
Cao |
Thấp |
Trung bình |
|
Tiêu thụ điện năng |
Cực nhỏ |
Nhỏ |
Lớn |
|
Chống nhiễu |
Mạnh |
Yếu |
Bình thường |
|
Thời gian làm nóng |
Không cần |
Cần |
Cần |
Các cảm biến Vibra® tuning fork sensor được sử dụng trong các model cân phân tích HT series, AJ series và SJ series giúp các dòng cân này có kết quả cân rất chính xác.
Hy vọng với các kinh nghiệm thực tế vừa chia sẻ qua bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về 3 công nghệ cảm biến cân này. Mọi thắc mắc , yêu cầu vui lòng liên hệ Công Ty TNHH Cân Điện Tử Denshivn. Email : info@denshi.vn Tel : 0979.127.127.
