TÌM HIỂU CHUNG VỀ LOAD CELL DDE serie pdf

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
KHOA CÔNG NGHỆ CƠ ĐIỆN TỬ
Giảng viên hướng dẫn :
nhom thực hiện :
Lớp : K55M

Hà nội,ngay tháng năm 2013

A. TÌM HIỂU CHUNG VỀ LOAD CELL
1. Khái niệm Load cell
Các loadcell là những cảm biến lực (khối lượng, mô-men xoắn, ).
Khi lực được tác dụng lên một loadcell, loadcell sẽ chuyển đổi lực
tác dụng thành tín hiệu điện. Các loadcell cũng được biết đến như là
"đầu dò tải" (load transducer) bởi vì nó cũng có thể chuyển đổi một
tải trọng (lực tác dụng) thành tín hiệu điện.
Trong từ điển, một loadcell được định nghĩa như là một "thiết bị đo
lường trọng lượng cần thiết để cân điện tử hiển thị trọng lượng
thành con số".
Tín hiệu điện tử ngõ ra của loadcell có thể là một sự thay đổi điện
áp, thay đổi tín hiệu dòng, tín hiệu số hoặc thay đổi tần số tùy thuộc
vào loại loadcell và mạch sử dụng, phổ biến nhất là loadcell thay
đổi điện áp.
Các loadcell có thể sử dụng điện trở (strain gauge), điện dung, kỹ
thuật bù lực điện từ. Phổ biến nhất là các loadcell có sẵn dựa trên
nguyên tắc thay đổi điện trở để đáp ứng với một tải áp dụng. Vì thế
ở đây, ta sẽ nói về loadcell sử dụng điện trở (strain gauge)
2. Cấu tạo loadcell
Một loadcell thường bao gồm các strain gauges được dán vào bề
mặt của thân loadcell.
Thân loadcell là một khối kim loại đàn hồi và tùy theo từng loại

loadcell và mục đích sử dụng loadcell, thân loadcell được thiết kế
có hình dạng đặc biệt khác nhau và chế tạo bằng vật liệu kim loại
khác nhau (nhôm hợp kim, thép không gỉ, thép hợp kim).
Strain gauge
Strain gauge là thành phần cấu tạo chính của loadcell, nó bao gồm
một sợi dây kim loại mảnh đặt trên một tấm cách điện đàn hồi.

Để tăng chiều dài của dây điện trở strain gauge, người ta đặt chúng
theo hình ziczac, mục đích là để tăng độ biến dạng khi bị lực tác
dụng qua đó tăng độ chính xác của thiết bị cảm biến sử dụng strain
gauge.
R= Điện trở strain gauge (Ohm)
L = Chiều dài của sợi kim loại strain gauge (m)
A = Tiết diện của sợi kim loại strain gauge (m2)
r= Điện trở suất vật liệu của sợi kim loại strain gauge
Khi dây kim loại bị lực tác động sẽ thay đổi điện trở
Khi dây bị lực nén, chiều dài strain gauge giảm, điện trở sẽ giảm
xuống.
Khi dây bi kéo dãn, chiều dài strain gauge tăng, điện trở sẽ tăng lên
Điện trở thay đổi tỷ lệ với lực tác động.
Hầu hết các nhà sản xuất strain gauge cung cấp nhiều loại strain
gauge khác nhau để phù hợp với các sản phẩm loadcell khác nhau,
các ứng dụng trong nghiên cứu và công nghiệp dự án khác nhau.
Họ cũng cung cấp tất cả các phụ kiện cần thiết bao gồm công cụ
chuẩn bị, vật liệu, chất kết dính liên kết, cáp,
Công việc gắn kết các strain gauge đòi hỏi kỹ năng, sự tỉ mỉ, cẩn
thận và các khóa đào tạo kỹ năng này được cung cấp bởi một số nhà
cung cấp nhất định.

Hình 1: Một số loại load cell thông dụng

3. Nguyên lý hoạt động
Cấu tạo chính của loadcell gồm các điện trở strain gauges R1, R2,
R3, R4 kết nối thành 1 cầu điện trở Wheatstone như hình dưới và
được dán vào bề mặt của thân loadcell.
Một điện áp kích thích được cung cấp cho ngõ vào loadcell (2 góc
(1) và (4) của cầu điện trở Wheatstone) và điện áp tín hiệu ra được
đo giữa hai góc
khác.
Tại trạng thái cân bằng (trạng thái không tải), điện áp tín hiệu ra là
số không hoặc gần bằng không khi bốn điện trở được gắn phù hợp
về giá trị.
Đó là lý do tại sao cầu điện trở Wheatstone còn được gọi là một
mạch cầu cân bằng.

Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên thân loadcell làm cho thân
loadcell bị biến dạng (giãn hoặc nén), điều đó dẫn tới sự thay đổi
chiều dài và tiết diện của các sợi kim loại của điện trở strain gauges
dán trên thân loadcell dẫn đến một sự thay đổi giá trị của các điện
trở strain gauges. Sự thay đổi này dẫn tới sự thay đổi trong điện áp
đầu ra.

Sự thay đổi điện áp này là rất nhỏ, do đó nó chỉ có thể được đo và
chuyển thành số sau khi đi qua bộ khuếch đại của các bộ chỉ thị cân
điện tử (đầu cân).

4. Thông số kĩ thuật cơ bản
- Độ chính xác: cho biết phần trăm chính xác trong phép đo. Độ
chính xác phụ thuộc tính chất phi tuyến tính, độ trễ, độ lặp.
- Công suất định mức: giá trị khối lượng lớn nhất mà load cell có
thể đo được.

- Dải bù nhiệt độ: là khoảng nhiệt độ mà đầu ra load cell được bù
vào, nếu nằm ngoài khoảng này, đầu ra không được đảm bảo
thực hiện theo đúng chi tiết kĩ thuật được đưa ra.
- Cấp bảo vệ: được đánh giá theo thang đo IP, (ví dụ: IP65:
chống được độ ẩm và bụi).
- Điện áp: giá trị điện áp làm việc của load cell (thông thường
đưa ra giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất 5 - 15 V).
- Độ trễ:hiện tượng trễ khi hiển thị kết quả dẫn tới sai số trong
kết quả. Thường được đưa ra dưới dạng % của tải trọng.
- Trở kháng đầu vào: trở kháng được xác định thông qua S- và
S+ khi load cell chưa kết nối vào hệ thống hoặc ở chế độ không
tải.
- Điện trở cách điện: thông thường đo tại dòng DC 50V. Giá trị
cách điện giữa lớp vỏ kim loại của load cell và thiết bị kết nối
dòng điện.
- Phá hủy cơ học: giá trị tải trọng mà load cell có thể bị phá vỡ
hoặc biến dạng.
- Giá trị ra: kết quả đo được (đơn vị: mV).
- Trở kháng đầu ra: cho dưới dạng trở kháng được đo giữa Ex+
và EX- trong điều kiện load cell chưa kết nối hoặc hoạt động ở
chế độ không tải.
- Quá tải an toàn: là công suất mà load cell có thể vượt quá (ví
dụ: 125% công suất).
- Hệ số tác động của nhiệt độ: Đại lượng được đo ở chế độ có tải,
là sự thay đổi công suất của load cell dưới sự thay đổi nhiệt độ,
(ví dụ: 0.01%/10°C nghĩa là nếu nhiệt dộ tăng thêm 10°C thì
công suất đầy tải của load cell tăng thêm 0.01%).
- Hệ số tác động của nhiệt độ tại điểm 0: giống như trên nhưng
đo ở chế độ không tải.
5. Phân loại

Tuy nhiên, điều quan trọng là sử dụng các loadcell với mức cân và
kết cấu phù hợp với vị trí mà nó sẽ được lắp đặt.
Ví dụ 1)
Các loadcell điểm đơn (single point loadcell) thường được sử dụng
cho cân thông thường (vừa và nhỏ). Điểm đặt tải của
các loadcellđiểm đơn (single point loadcell) được đặt ở tâm của mặt
bàn cân.
Ví dụ 2)
Đối với các hệ thống cân công nghiệp như hệ thống cân bồn, hệ
thống cân phễu, loadcell trụ đứng, module loadcell thường được sử
dụng. Một loadcell hoặc nhiều loadcell có thể được sử dụng, nhưng
nếu sử dụng nhiều loadcell, tải trọng được phân bố vào từng
loadcell đều hơn nên độ chính xác sẽ cao hơn.
Ví dụ 3)
Loadcell chữ “S” thường được sử dụng cho các máy đo lực.
6. Ứng dụng của load cell.
 Một ứng dụng khá phổ biến thường thấy của load cell là được
sử dụng trong các loại cân điện tử hiện nay.
Cân kĩ thuật
Từ ứng dụng trong những chiếc cân kĩ thuật đòi hỏi độ chính xác
cao cho tới những chiếc cân có trọng tải lớn trong công nghiệp như
cân xe tải.
Cân xe tải
 Một số ứng dụng khác:
- Trong ngành công nghệ cao:
Với nền khoa học kĩ thuật tiên tiến hiện nay thì loại load
cell cỡ nhỏ cũng được cải tiến công nghệ và tính ứng dụng cao
hơn. Như hình minh hoạ, loại load cel này được gắn
vào đầu của ngón tay robot để xác định độ bền kéo và lực nén tác
động vào các vật khi chúng cầm nắm hoặc nhấc lên.

- Phân phối đều trọng lượng trong công nghiệp:
Công nghệ sử dụng:
Các thế bào tải(load cell LSB and LCF Series) kết hợp với các
thiết bị định hướng và thu thập dữ liệu qua máy tính hoặc PLC
Sơ lược hoạt động:
Các load cell được thiết kế để phù hợp với các ứng dụng tự động
hóa trong công nghiệp để phân phối đều trọng lượng sản
phẩm. Như thể hiện trong sơ đồ dưới đây, load cell được lắp
đặt trong dây chuyền tự động hóa, giám sát việc phân phối khối
lượng vào từng bao bì một cách chính xác.
Hệ thống hoạt động:
+ Một tế bào tải được kết nối với thiết bị đo cần thiết.
+ Khi khối lượng sản phẩm cho phân phối vào thùng đủ yêu
cầu, load cell sẽ phát ra tín hiệu tới bộ diều khiển băng tải để
băng tải ngừng làm việc.
+ Tín hiệu khi băng tải dừng được truyền đến hệ thống phân
phối thùng chứa để xuất thùng chứa.
+ Khi thùng chứa được phân phối sẽ phát ra tín hiệu để hệ
thống phân phối sản phẩm tiếp tục hoạt động.
- Ứng dụng trong cầu đường:
Các load cell được sử dụng trong việc cảnh báo độ an toàn cầu
treo. Load cell được lắp đặt trên các dây cáp để đo sức căng của
cáp treo và sức ép chân cầu trong các điều kiện giao thông và thời
tiết khác nhau. Các dữ liệu thu được sẽ được gửi đến một hệ
thống thu thập và xử lí số liệu. sau đó số liệu sẽ được xuất ra qua
thiết bị truy xuất như điện thoại, máy tính, LCD. Từ đó có sự
cảnh báo về độ an toàn của cầu. Từ đó tìm ra các biện pháp cần
thiết để sửa chữa kịp thời.
7. Các loại Load cell cơ bản
7.1. Load cell tương tự

a)Khái niệm
Load cell cảm biến sức căng, biến đổi thành tín hiệu điện gọi
là load cell tương tự. Tínhiệu này được chuyển thành thông tin
hữu ích nhờ các thiết bị đo lường như bộ chỉ thị.
Mỗi load cell tải một đầu ra độc lập, thường 1 đến 3 mV/V.
Đầu ra kết hợpđược tổng hợp dựa trên kết quả của đầu ra từng
load cell. Các thiết bị đolường hoặc bộ hiển thị khuyếch đại tín
hiệu điện đưa về, qua chuyển đổiADC, vi xử lý với phần mềm
tích hợp sẵn thực hiện tính toán chỉnh định vàđưa kết quả đọc
được lên màn hình. Đa phần các thiết bị hay bộ hiển thị hiện đại
đều cho phép giao tiếp với các thiết bị ngoài khác như máy tính
hoặc máy in.
b) Ưu điểm và nhược điểm
 Ưu điểm:
Ưu điểm chính của công nghệ này là xuất phát từ yêu cầu thực
tế, với những tham số xác định trước, sẽ có các sản phẩm thiết kế
phù hợp cho từng ứngdụng của người dùng. Ở đó các phần tử cảm
ứng có kích thước và hình dạngkhác nhau phù hợp với yêu cầu
của ứng dụng.
Các dạng phổ biến: dạng kéo (shear), dạng uốn (bending), dạng
nén (compression)…
 Nhược điểm:
Tín hiệu điện áp đầu ra của load cell rất nhỏ(thường không quá
30mV). Những tín hiệu nhỏ như vậy dễ dàng bị ảnh hưởng của
nhiều loại nhiễu trong công nghiệp như:
Nhiễu điện từ: sinh ra bởi quá trình truyền phát các tín hiệu
điện trong môi trường xung quanh, truyền phát tín hiệu vô tuyến
điện trong không gian hoặc do quá trình đóng cắt của các thiết bị
chuyển mạch công suất lớn…
Sự thay đổi điện trở dây cáp dẫn tín hiệu: do thay đổi thất

thường của nhiệt độ môi trường tác động lên dây cáp truyền dẫn.
Do đó, để hệ thống chính xác thì càng rút ngắn khoảng cách
giữa load cell với thiết bị đo lường càng tốt. Cách giải quyết
thông thường vẫn dùng là giảm thiểu dung sai đầu ra của load
cell. Tuy nhiên giới hạn của công nghệ không cho phép vượt quá
con số mong muốn quá nhỏ. Trong khi nối song song nhiều load
cell với nhau, mỗi load cell tải với một đầu ra độc lập với các load
cell khác trong hệ thống, do đó để đảm bảo giá trị đọc nhất quán,
ổn định và không phụ thuộc vào vị trí, hệ thống yêu cầu chỉnh
định đầu ra với từng load cell riêng biệt. Công việc này đòi hỏi
tốn kém về thời gian, đặc biệt với những hệ thống yêu cầu độ
chính xác cao hoặc trong các ứng dụng khó tạo tải kiểm tra như
cân tank, cân xilô…
Tín hiệu ra chung của một hệ nhiều load cell dựa trên cơ sở đầu
các tín hiệu ra trung bình của từng load cell. Điều đó gây nên dễ
xảy ra hiện tượng có load cell bị lỗi mà không được nhận biết.
Một khi đã nhận ra thì cũng khó khăn trong việc xác định load
cell nào lỗi, hoặc khó khăn trong yêu cầu sử dụng tải kiểm tra,
hay yêu cầu sử dụng các thiết bị đo lường như đồng hồ volt-ampe
với độ chính xác cao, đặc biệt trong điều kiện nhà máy đang hoạt
động liên tục.
Thực tế còn rất nhiều yếu tố khác liên quan đến độ chính xác
của hệ thống cân như:
• Quá trình chỉnh định hệ thống.
• Nhiễu rung và ồn.
• Do tác dụng chuyển hướng lực trong các cơ cầu hình ống.
• Quá trình phân tích dò tìm lỗi.
• Thay thế các thành phần trong hệ thống cân hoặc các hệ
thống liên quan.
• Đi dây cáp tín hiệu dài.

• Môi trường hoạt động quá kín
Không thể tính toán được trước các yếu tố ảnh hưởng này để
có thể mô hình hóa trong quá trình phân tích và thiết kế. Trong
khi đó điều kiện làm việc ởmỗi nơi rất khác nhau, thiết bị đo ở
cách xa cảm biến, tín hiệu truyền dẫn yếu, dễ bị tiêu hao và nhiều
loại nhiễu tác động, đặc biệt với môi trường làm việc khắc nghiệt
trong nhà máy và xí nghiệp. Tín hiệu đưa về đến thiết bị đolường
khó phản ảnh trung thực giá trị thực tế.
Trong khi đó, các bộ hiển thị hiện nay thường dùng hệ vi xử lý
tốc độ thấp,năng lực tính toán không cao, ít thiết bị tích hợp các
thuật toán xử lý chỉnh định các số liệu thu thập về, hoặc nếu có
còn ở mức độ đơn giản. Do các bộhiển thị sử dụng với nhiều loại
load cell khác nhau nên các thuật toán chỉnhđịnh chỉ mang tính
tương đối, không triệt để, đặc biệt là chưa có thiết bị nàotích hợp
tính năng bù sai lệch do nhiệt độ. Chức năng lọc nhiễu điện
từtrường cho tín hiệu đo của các thiết bị này còn rất kém. Một yếu
điểm nữa làtần số lấy mẫu thấp, do đó không thể áp dụng trong
các ứng dụng mà lực tácdụng biến đổi nhanh (cân động) như các
hệ thống cân bằng liên tục,…
7.2. Load cell số
a) Khái niệm, sự ra đời
Thời gian ra đời: Từ cuối những năm 1970
Về cơ bản load cell số là sự tích hợp giữa load cell tương tự
với công nghệ điện tử hiện đại.
Ban đầu, khi khái niệm load cell số mới ra đời, nhiều người
hiểu lầm là các load cell số có các phần tử điện tiêu hao thấp có
thể được sử dụng để chuyển đổi một load cell chất lượng thấp lên
một load cell chất lượng cao. Thực tế thì ngược lại, mỗi load cell
số đơn giản cũng mang trong nó một cấu trúc khá phức tạp.
- Thứ nhất: Phải có một load cell cơ bản với độ chính xác, độ ổn

dịnh và khả năng lặp lại rất cao trong mọi điều kiện làm việc.
- Thứ hai: Phải có một bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC) 16
đến 20 bit tốc độ cao để chuyển đổi tín hiệu điện tương tự sang
dạng số.
- Thứ ba: Phải có hệ vi mạch xử lý để thực hiện điều khiển toàn
bộ quá trình chuyển đổi từ tín hiệu lực đo được thành dữ liệu số
thể hiện trung thực nhất và giao tiếp với các thiết bị khác để trao
đổi thông tin.
Cấu trúc cơ bản một loại load cell số
b) Hoạt động:
Tín hiệu điện áp từ cầu điện trở của load cell chính xác cao
được đưa đến đầu vào của mạch tích hợp sẵn, bao gồm cả phần
khuyếch đại, bộ giải điều chế, một ADC tốc độ cao 20 bit và bộ lọc
số. Một cảm biến nhiệt độ tích hợp sẵn được sử dụng để đo nhiệt độ
thực của load cell phục vụ cho việc bù sai số do nhiệt độ. Dữ liệu từ
ADC, cảm biến nhiệt độ cùng với các thuật toán trong phần mềm và
một số phần cứng bổ sung tích hợp sẵn có chức năng tối ưu hóa xử
lý các sai số do không tuyến tính, bù sai đường đặc tính, khả năng
phục hồi trạng thái và ảnh hưởng của nhiệt độ… được vi xử lý tốc
độ cao xử lý. Dữ liệu kết quả đầu ra được truyền đi xa qua cổng
giao tiếp theo một giao thức nhất định. Các module điện tử này có
thể được đặt ngay trong loadcell, load cell cable hoặc trong hộp
junction box. Các đặc tính tới hạn của từng load cell được đặt trong
EEPROM nằm trong module của load cell đó, điều đó cũng có
nghĩa là mọi vấn đề xử lý sai số được thực hiện ngay tại load cell,
với chính load cell đó, cũng có nghĩa là phép bù sai số được thực
hiện khá triệt để.
Một hệ thống số điển hình bao gồm một số các load cell số nối
với máy tính, PLC hoặc thiết bị đo như bộ hiển thị. Bên trong hệ
thống, mỗi load cell độclập có thể được nhận dạng bằng địa chỉ làm

việc của nó. Địa chỉ làm việc đócó thể được cài đặt do người lập
trình thông qua một hoặc nhiều địa chỉ cung cấp bởi nhà máy.
Thông thường địa chỉ “0” được sử dụng như là một địa chỉ làm cho
tất cả các load cell trả lời, trong khi các số nối tiếp của load cell có
thể được sử dụng để yêu cầu một địa chỉ xác định.
Các load cell số hoạt động trên một chương trình điều khiển
kiểuMaster/Slave, ở đó định nghĩa một thiết bị (thường là PC hoặc
indicator) làmaster trên mạng. Có hai chế độ hoạt động chính:
Master giám sát tất cả cácquá trình truyền phát bằng cách giao tiếp
với từng slave một cách tuần tự,hoặc master gửi dữ liệu yêu cầu các
slave trả lời theo địa chỉ tuần tự. Chế độthứ nhất có ưu điểm trong
sự mềm dẻo và nắm bắt lỗi, trong khi chế độ haihướng đến tốc độ
giao tiếp. Hầu hết các load cell số kết nối theo chuẩnRS485 hoặc
RS422. Cả hai kiểu giao thức đều có các đặc tính tương tự
nhaucung cấp một môi trường multi-drop. Việc giao tiếp giữa các
thiết bị nốitrên mạng dựa trên giao thức quy định bởi nhà sản
xuất.Có lẽ điểm khác biệt quan trọng nhất giữa hệ thống load cell
tương tự và sốlà mặc dù nối với nhau nhưng mỗi load cell số hoạt
động như là một thiết bị độc lập.
c) Ưu điểm và nhược điểm
 Ưu điểm:
- Tín hiệu ra số “khỏe”, rất ít bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ
hoặc thayđổi nhiệt độ thất thường trên đường dây cable dẫn.
- Khoảng cách dây cáp dẫn có thể kéo dài đến 1200m.
- Dễ dàng thay thế load cell.
- Dữ liệu số có thể xử lý trực tiếp bằng máy tính, PLC hoặc trên
bộ hiểnthị khi cần.
- Mỗi load cell là một thiết bị hoạt động độc lập trong hệ thống,
do đó có thể mở rộng cấu trúc dễ dàng.
- Có thể thực hiện tối ưu hóa hệ thống dễ dàng qua phân tích

từng thànhphần tích hợp.
- Cân bằng các góc cân có thể thực hiện bằng thiết bị. Thay đổi,
sửa lỗimột load cell không ảnh hưởng đến các load cell khác.
Công việc thựchiện dễ dàng và đơn giản, tiết kiệm thời gian.
- Với hệ thống yêu cầu độ chính xác vừa và thấp có thể tự động
chỉnh định mà không cần tải chết.
- Load cell có thể thay thế mà không cần chỉnh định lại.
- Các thiết bị theo chuẩn RS485/422 đều có thể tham gia vào hệ
thống.
- Nhiều hệ thống có thể kết nối và điều khiển bởi một trạm. Chỉ
đơn giản làmở rộng đường dây cable. Tiết kiệm phần cứng. phần
mềm dễ dàng phát triển.
Những ưu điểm của hệ load cell số cho phép trong các ứng dụng
độ chínhxác cao và chống chịu nhiễu tốt, đặc biệt ở những ứng dụng
yêu cầu cácđiểm đo nằm phân tán trên phạm vi rộng.
8. Kết nối load cell
8.1. Load cell tương tự
Hình 10: Sơ đồ đấu dây
Trong đó:
+Excitation (Điện áp kích thích) là đầu vào dương của điện áp
cung cấp
–Excitation là đầu vào âm của điện áp cung cấp
+Output là tín hiệu ra dương của load cell
–Output là tín hiệu ra âm của load cell
+sense và –sense là các dây dẫn đựoc nối trực tiếp với Excitation.
Nóichung để tránh nhiễu. Có loại Loadcell thì có, có loại thì
không. Có thể nốicũng dược mà không nối cũng được. Nhưng nhà
sản xuất khuyến cáo là nênnối.
8.2. Load cell số
Load cell số cho phép với trong nhiều ứng dụng khác nhau.

Dưới đây là 4 mô hình ứng dụng điển hình.
Chú ý: Đầu ra của loadcell số có thể được thiết kế theo giao
diện Profilebus PC, DeviceNet, EtherNet/IP, ModBus,
RS232,RS422,RS485, 4-20mA, 0-10VDC. Thậm chí có cả giao
tiếp qua cổng USB. Nên ta có thể tùy chọn loại Loadcell có giao
diện phù hợp và có thể kết nối trực tiếp đến PLC, PC,…
 Mô hình 1:
Các load cell số cung cấp đầu ra theo giao diện RS422 hoặc
RS 485. Các load cell nối với nhau thành cấu trúc hình sao.
Junction Box hỗ trợ nối song song 8 load cell số. Card
RS422/RS485 cho phải kết nối trực tiếp đến máy tính PC hoặc
PLC.
Hình 11: Mô hình ứng dụng 1
 Mô hình 2:
Mô hình này chỉ khác với mô hình 1 là có thêm các thiết bị
bảo vệ SPD cho hệ thống load cell với máy tính chủ, chống lại các
ảnh hưởng có hại như xung điện hoặc quá áp.
Hình 12: Mô hình ứng dụng 2
 Mô hình 3:
Với hệ thống load cell số, các load cell có thể hoạt động như
các thiết bị độc lập, nhận dạng trong hệ thống bằng địa chỉ của nó.
Vì vậy, nhiều hệ thống có thể cùng dùng chung một thiết bị điều
khiển, đơn giản chỉ cần đi đường dây mạng liên kết chúng về một
trạm điều khiển. Thông thường một trạm chủ này có thể quản lý
được đến 32 load cell số.
Hình 13: Mô hình ứng dụng 3
 Mô hình 4:
Trong mô hình này, bộ hiển thị đóng vai trò là trạm chủ giao
tiếp trực tiếp với các load cell hoặc với Junction Box. Ngoài chức
năng hiển thị, bộ hiển thị này có thể thực hiện một số chức năng

điều khiển khác thông qua các đầu vào ra
Hình 14: Mô hình ứng dụng 4
9. Chống quá tải load cell
9.1. Các tình huống chú ý khi sử dụng load cell
- Điện áp đầu vào vượt quá ngưỡng cho phép: gây sai số lớn
trong việc đo lường. ngoài ra gây hiện tượng đoản mạch làm hỏng
load cell
- Đo lực quá lớn: khi đo lực vượt mức giới hạn đo của load cell
gây sai số lớn. có thể gây hỏng phần cứng của load cell, ảnh
hưởng tuổi thọ của load cell.
- Do sót trong lắp ghép: có thể khiến load cell không hoạt động
hoặc hoạt động nhưng cho kết quả sai
Ngoài ra còn nhiều vấn đề ảnh hưởng chế độ làm việc và tuổi
thọ của load cell nói riêng và hệ thống đo lường nói chung cần
chú ý như: thời gian làm việc, môi trường làm việc và chế độ bảo
dưỡng….
9.2. Khắc phục
Để đảm bảo chế độ hoạt động tốt cho load cell trước tiên cần
nắm vững các thông số của load cell đang sử dụng. cần phải lắp
ráp đúng và chính xác load cell trong mạch do. Tránh để load cell
hoạt động ở chế độ quá tải. có chế độ bảo trì thường xuyên…
10. Cách lựa chọn Load cell và phụ kiện
10.1. Lựa chọn load cell
Khi lựa chọn Loadcells thì các thông số cần phải quan tâm là:
- Chọn loại tương tự hay loại số?
- Các thông số như mV/V là gì, tín hiệu vào ra, tầm sử dụng
tải…
- Cấu tạo Loadcell, thụ động (thuần trở) hay tích cực (bán dẫn),
độ ổnđịnh, chịu nhiệt, chịu nước, chống nhiễu
- Kết cấu của ứng dụng, lưc tập trung, lực phân bố, tải trọng

tỉnh, tảitrọng động
- Phương pháp cân: chất lỏng chất rắn, cân kiểm tra, cân định
lượng,cân phân loại, cân gián tiếp liên tục (cân băng tải)
- Thiết bị đọc tín hiệu: Indicator, PLC, Micro Controler, PC…
- Xử lí tín hiệu: ADC, mạch lọc, mạch tích phân, chống rung,
khử xungnhiễu, khử quán tínhh, ghép nhiều Loadcell, giải
thuật, độ chính xác,hiệu chỉnh…
10.2. Chọn hộp nối(Junctionbox)
Sau khi đã lựa chọn xong load cell, tuỳ theo số lượng load cell và
loại loadcell mà ta chọn loại hộp nối là loại 4 đầu hoặc 8 đầu nối.
Cũng từ chế độdòng áp của load cell mà ta lựa chọn chế độ dòng áp
của hộp nối cho phùhợp. Một số thông số cần quan tâm khi chọn
hộp nối:
- Số đầu đo của load cell phải bằng hoặc lớn hơn số load cell
của cân.
- Khả năng chỉnh góc của hộp nối.
- Cấp bảo vệ của hộp nối. (Ví dụ như IP65, IP66,…)