Cân điện tử là gì? Ứng dụng của cân điện tử

Sự ra đời và phát triển của cân điện tử: 

Cân điện tử ra đời đã dần dần thay thế hoàn toàn cho những chiếc cân thô sơ hay còn gọi là cân cơ, cân quả treo, cân lò so, cân thăng bằng trước kia bởi độ chính xác cao, nhiều tính năng hiện đại. Nó có thể cân được những mẫu vật rất nhỏ từ hàng mg với mức cân sai lệch từ 0.00001g đến những vật có khối lượng rất lớn lên đến hàng trăm tấn. 

Ngày nay, cân điện tử được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực hoạt động của các hoạt động sản xuất, kinh doanh và trong đời sống của con người. Vậy cân điện tử là gì?, nguyên lý hoạt động của nó ra sao ? Ứng dụng của trong đời sống và trong sản xuất kinh doanh như thế nào ?

✅ Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

Nguyên lý hoạt động của cân điện tử:

Cân điện tử sử dụng cảm biến lực (loadcell) (tương tự như cân cơ sử dụng lò xo để biểu thị trọng lượng của một vật khi đặt nó lên đĩa cân. Trọng lực tác động lên cảm biến lực sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện truyền tới bộ chỉ thị cân hay còn gọi là đầu hiển thị (indicator), tại đây bộ vi xử lý sẽ tiếp nhận và quy đổi những tín hiệu nhận được thành kết quả hiển thị trên màn hình.

Cấu tạo của cân điện tử:

Cân điện tử là sản phẩm có thiết kế rất đa dạng với nhiều hình dáng, kích thước, từ kích thước nhỏ gọn trong lòng bàn tay, cho tới những loại cân được thiết kế lớn như cân ô tô, xe tải, hay được tích hợp vào các hệ thống cơ khí có sẵn như đường ray tầu hỏa, bồn chứa,.. để tạo thành một hệ thống cân. Tuy nhiên cấu tạo cơ bản của một chiếc cân điện tử hay một hệ thống cân định lượng bao gồm các bộ phận;

Khung bàn cân:

Đây là một bộ phận thiết yếu cơ bản của cân điện tử. Phần cơ khí này bao gồm: khung, mặt bàn, sàn hay đĩa cân và các thiết kế cơ khí khác như giá đỡ, khung vỏ bảo vệ,... tùy thuộc vào loại cân, môi trường sử dụng và ứng dụng. 

Bộ phận cảm biến lực (loadcell):

Là thiết bị cảm biến lực, chịu tác dụng lực và truyền tín hiệu cho kết quả khi cân. Thiết kế của loadcell rất đặc biệt với nhiều hình dạng tùy theo mỗi loại cân từ hình dạng thanh, dạng nén, dạng uốn cho đến bi… hoặc phân theo tải trọng hay theo mục đích ứng dụng như cân bàn, cân ô tô, cân sàn, cân điểm bột, cân thủy sản…

Loadcell là thiết có điện trở ra/vào thay đổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện ổn định. Bộ phận này được thiết kế để gắn cố định một đầu, đầu còn lại gắn với mặt bàn cân (hay đĩa cân). Khi bạn đặt vật để cân lên, khối lượng của vật sẽ tác động lên mặt cân và tạo thành một lực uốn cong thanh Loadcell. Khi đó, mạch điện trở được dán trên Loadcell sẽ biến dạng sinh ra thay đổi điện trở. Vật càng nặng thì độ biến dạng của thanh Loadcell càng lớn, dẫn tới điện trở thay đổi càng nhiều.

Đầu hiển thị cân (Indicator):  

Đây là bộ phận xử lý tín hiệu điện tử sẽ có nhiệm vụ quy đổi những tín hiệu nhận được từ cảm biến lực (Loadcell) thành kết quả, báo khối lượng vật cụ thể giúp người sử dụng dễ dàng quan sát được trọng lượng của vật.

Trong hệ thống cân điện tử thiết bị đầu hiển thị cân chính là bộ điều khiển trung tâm. Không chỉ đóng vai trò là màn hình hiển thị số, chi tiết kết quả trọng lượng của vật cần cân, nó còn được thiết kế, chế tạo cho phép cân kết nốt với máy tính, máy in và phần mềm quản lý dữ liệu, ứng dụng trên thiết bị di động, internet,… đồng thời thực hiện nhiều ứng dụng khác nhau như đếm số lượng, tính tỷ trọng, cân động vật, kiểm tra trọng lượng,…  Thêm vào đó, một số đầu hiển thị cân còn tích hợp tính năng điều khiển, giúp quá trình tích hợp tự động hóa thuận tiện hơn rất nhiều.

✅ Ứng dụng của cân điện tử:

Cân điện tử ngày nay đã có mặt trong hấu hết các hoạt động của đời sống và sản xuất kinh doanh bởi; 

- Khả năng cân nhiều hạn mức khối lượng khác nhau, từ rất nhỏ cho tới hàng trăm tấn.

- Cho kết quả nhanh với độ chính xác cao, tích hợp nhiều ứng dụng hiện đại.

- Thuận tiện trong sử dụng, thống kê và quản lý dữ liệu.

- Khả năng kết nối linh hoạt đa dạng trong thời đại kỹ thuật số.

Trong khuôn khổ bài viết này, chúng tôi không thể liệt kê ra hết được. Dưới đây là ví dụ về một số loại cân điện tử và ứng dụng trong đời sống và sản xuất kinh doanh. 

Cân điện tử thông dụng: 

Những sản phẩm như cân bàn điện tử, cân tính tiền, cân in mã vạch, in tem nhãn, hay gọi chung là cân siêu thị mà chúng ta thường thấy để cân các loại hàng hóa, thực phẩm như thủy sản, nông sản, các loại vật dụng…tại các cửa hàng bách hóa hay là ở các siêu thị, chợ.

Cân công nghiệp: 

Dùng để cân khối lượng hàng hóa lớn như cân ô tô – xe tải, cân điện tử xe nâng, cân treo điện tử, cân bồn, cân si lô, cân toa tàu hỏa, cân container tại các nhà ga, bến cảng,  kho hàng. Hay tới các sản phẩm thường dùng trong các nhà máy sản xuất như;  cân bàn, cân sàn điện tử, cân đếm số lượng, cân đóng bao, cân triết rót, cân kiểm tra trọng lượng trong dây chuyền,...

Cân phòng thí nghiệm: 

Các dòng cân phân tích, cân kỹ thuật, cân phân tích độ ẩm,  dùng trong phòng thí nghiệm dùng để cân mẫu vật, phân tích hàm lượng, tỷ trọng nguyên liệu

Cân điện tử chuyên dụng:

Các loại cân sử dụng cho những mục đích chuyên biệt như cân pha chế sơn, cân tính tỷ trọng tinh bột, cân động vật, cân đo lực kéo, ...