CTOL200 | Cảm biến (load cells) lực căng Laumas CTOL200

CTOL200 | Cảm biến lực căng Laumas CTOL200 cho hệ thống đo lực kéo/nén

CTOL200 | Cảm biến lực căng Laumas CTOL200 là load cell dạng tension/compression thuộc dòng CTOL của Laumas, được thiết kế để đo lực kéo và lực nén dọc trục trong các hệ thống cân, kiểm tra lực và tự động hóa công nghiệp. Cảm biến sử dụng phần tử đàn hồi kết hợp strain gauge để biến đổi lực cơ học thành tín hiệu điện analog, sau đó tín hiệu được xử lý bởi bộ hiển thị cân, weight transmitter hoặc bộ số hóa load cell tương thích.

CTOL200 nổi bật với kết cấu bằng thép không gỉ, thiết kế chuyên dụng cho đo lực hai chiều và khả năng kết nối theo cấu hình load cell nhiều dây có đường sense. Đây là lựa chọn phù hợp cho máy thử lực, cơ cấu thanh kéo, thiết bị kiểm tra tải và các hệ thống cần đưa giá trị lực về PLC, HMI hoặc hệ thống giám sát.

1. Giới thiệu & nguồn gốc thương hiệu Laumas

Laumas là thương hiệu Italia hoạt động trong lĩnh vực cân và định lượng công nghiệp từ năm 1984. Doanh nghiệp được thành lập tại Parma và phát triển các dòng sản phẩm phục vụ hệ thống cân điện tử như load cell, bộ hiển thị cân, weight transmitter, bộ số hóa và các giải pháp tích hợp cho tự động hóa.

Laumas CTOL200 thuộc dòng CTOL tension/compression load cell. Dòng sản phẩm này được Laumas phát triển với nhiều mức tải khác nhau, sử dụng kết cấu thép không gỉ AISI 420 và hướng tới các ứng dụng đo lực kéo/nén trong thiết bị công nghiệp.

Thông số kỹ thuật tiêu biểu

Thông số	Giá trị
Tải danh định	200 kg
Kiểu đo	Kéo / nén
Vật liệu	Thép không gỉ AISI 420
Sai số tổng hợp	Tối đa ±0,03%
Cấp bảo vệ	IP67
Tín hiệu đầu ra danh định	2 mV/V ±0,4%
Điện trở đầu vào	385 Ω ±30 Ω
Điện trở đầu ra	350 Ω ±10 Ω
Cân bằng điểm zero	±2%
Điện trở cách điện	>2000 MΩ
Dải nhiệt độ bù	-10 °C đến +40 °C
Dải nhiệt độ làm việc	-20 °C đến +60 °C
Điện áp cấp tối đa không gây hư hỏng	15 V
Cáp kết nối	Dài 10 m, đường kính 6 mm, 6 lõi x 0,20 mm²

2. Ưu điểm / tính năng nổi bật của Laumas CTOL200

• Đo lực kéo và lực nén trên cùng một cảm biến khi tải được truyền đúng theo trục đo.
• Thân cảm biến bằng thép không gỉ AISI 420, phù hợp với yêu cầu cơ khí của môi trường công nghiệp.
• Ứng dụng công nghệ strain gauge và cầu Wheatstone để chuyển đổi biến dạng cơ học thành tín hiệu điện tỷ lệ với lực.
• Tín hiệu analog mV/V dễ tích hợp với các bộ hiển thị cân, weight transmitter và bộ số hóa load cell chuyên dụng.
• Cấu hình cáp nhiều lõi hỗ trợ đường excitation, signal và REF./SENSE, thuận lợi cho hệ thống cần bù ảnh hưởng sụt áp trên dây dẫn khi thiết bị đọc hỗ trợ.
• Phù hợp cho các ứng dụng đo lực công nghiệp, kiểm tra tải, máy thử kéo/nén và cơ cấu truyền lực dọc trục.
• Có thể tích hợp vào hệ thống tự động hóa để đưa dữ liệu lực hoặc khối lượng tới PLC, HMI và SCADA thông qua thiết bị xử lý tín hiệu phù hợp.
• Dòng CTOL có các biến thể dành cho yêu cầu môi trường đặc biệt; cần lựa chọn đúng mã cấu hình khi dự án yêu cầu chứng nhận tương ứng.

3. Chức năng, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của CTOL200

Chức năng đo lực kéo và lực nén

Chức năng chính của CTOL200 là cảm nhận lực tác động theo phương dọc trục. Cảm biến có thể được lắp giữa hai bộ phận truyền lực của máy, cơ cấu thanh kéo hoặc hệ thống kiểm tra tải để theo dõi sự thay đổi của lực trong quá trình vận hành.

CTOL200 không phải thiết bị hiển thị độc lập. Load cell tạo ra tín hiệu vi sai mV/V có biên độ rất nhỏ. Tín hiệu này cần được đưa tới bộ điện tử cân để cấp excitation, khuếch đại, chuyển đổi A/D và hiệu chuẩn trước khi sử dụng làm giá trị đo.

Kết nối CTOL200 với bộ điện tử cân

Cấu hình điện của dòng CTOL gồm các đường EXC+/EXC- dùng để cấp điện áp kích thích cho cầu đo, các đường SIG+/SIG- truyền tín hiệu vi sai từ cảm biến về thiết bị đọc và các đường REF./SENSE phục vụ phản hồi điện áp kích thích trong hệ thống hỗ trợ sense.

Đường sense giúp thiết bị đọc theo dõi điện áp thực tế tại load cell và bù ảnh hưởng của sụt áp trên cáp. Việc sử dụng REF./SENSE phụ thuộc vào khả năng hỗ trợ của thiết bị điện tử cân; không nên tự nối tắt hoặc tự gán số chân nếu chưa đối chiếu tài liệu của thiết bị.

SHIELD của cáp cần được xử lý theo thiết kế chống nhiễu EMC của toàn hệ thống. Cáp load cell nên được bố trí tách khỏi dây động lực, contactor, động cơ và biến tần để hạn chế nhiễu tác động lên tín hiệu mức thấp.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến CTOL200

Bên trong cảm biến lực căng Laumas CTOL200, các strain gauge được gắn trên phần tử đàn hồi của cảm biến. Khi có lực kéo hoặc lực nén tác động theo đúng trục, thân cảm biến xuất hiện một biến dạng đàn hồi rất nhỏ.

Biến dạng này làm điện trở của các strain gauge thay đổi. Các strain gauge được bố trí thành cầu Wheatstone; khi cầu đo được cấp điện áp excitation, sự thay đổi điện trở tạo nên độ mất cân bằng của cầu và sinh ra điện áp vi sai tại đầu ra signal.

Bộ hiển thị cân hoặc weight transmitter tiếp nhận tín hiệu này, thực hiện khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu analog sang dữ liệu số. Sau đó, các thuật toán hiệu chuẩn, lọc, zero, tare và tính toán được sử dụng để chuyển tín hiệu thành giá trị lực hoặc khối lượng có ý nghĩa đối với người vận hành và hệ thống điều khiển.

Nếu sử dụng cấu hình sense, bộ điện tử cân đồng thời nhận phản hồi điện áp qua đường REF./SENSE để bù ảnh hưởng của điện trở dây dẫn. Điều này đặc biệt hữu ích khi cần duy trì độ ổn định của hệ thống đo với đường cáp load cell.

Ứng dụng tiêu biểu

• Máy thử kéo và thử nén trong thiết bị kiểm tra cơ khí.
• Hệ thống đo lực trên thanh kéo, cơ cấu liên kết và cơ cấu treo tải.
• Thiết bị giám sát lực trong dây chuyền lắp ráp và máy tự động.
• Hệ thống kiểm tra tải của cơ cấu chấp hành hoặc bộ truyền động.
• Máy đóng gói, máy định lượng và thiết bị cần phản hồi lực trong quá trình vận hành.
• Kết hợp với weight transmitter để truyền giá trị đo tới PLC, HMI hoặc SCADA.
• Các hệ thống cân và đo lực cần cảm biến làm việc theo hai chiều kéo/nén.

Lưu ý khi lắp đặt

Để cảm biến làm việc ổn định, lực phải được truyền qua đúng phương dọc trục của CTOL200. Cần hạn chế lực ngang, mô-men xoắn, tải lệch tâm hoặc ràng buộc cơ khí không mong muốn vì các tác động này có thể tạo thêm biến dạng ngoài trục đo.

Các đầu liên kết cơ khí nên được bố trí sao cho tải truyền thẳng qua tâm cảm biến và có khả năng tự căn chỉnh khi cần. Không dùng cáp điện của load cell để chịu lực cơ học hoặc làm phần tử giữ cảm biến.

Trước khi thực hiện đấu dây hoặc bảo trì, cần ngắt và cách ly nguồn của thiết bị điện tử cân. Không cấp nguồn AC trực tiếp vào load cell và luôn đối chiếu sơ đồ đấu nối trong manual của đúng bộ hiển thị hoặc transmitter đang sử dụng.

4. Cam kết & nơi mua Laumas CTOL200 chính hãng

Khi lựa chọn Laumas CTOL200 chính hãng, người dùng cần đối chiếu tải làm việc, kiểu truyền lực, môi trường lắp đặt, thiết bị xử lý tín hiệu và yêu cầu chứng nhận của dự án. Việc lựa chọn đúng load cell và bộ điện tử cân giúp hệ thống dễ hiệu chuẩn, vận hành ổn định và hạn chế sai số do đấu nối hoặc lắp đặt không phù hợp.

Khách hàng cần mua cảm biến lực căng Laumas CTOL200, lựa chọn bộ hiển thị cân, weight transmitter hoặc bộ số hóa load cell tương thích có thể đặt mua hàng chính hãng tại thietbicodien. Chúng tôi hỗ trợ đối chiếu model và cấu hình phù hợp cho hệ thống cân, đo lực và tự động hóa công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

CTOL200 có đo được cả lực kéo và lực nén không?

Có. CTOL200 là load cell tension/compression, được thiết kế để cảm nhận tải theo cả hai chiều kéo và nén khi lực truyền đúng theo trục đo.

CTOL200 có thể nối trực tiếp vào PLC không?

Thông thường cần sử dụng weight transmitter hoặc bộ số hóa load cell ở giữa. Thiết bị này cấp excitation cho cảm biến, xử lý tín hiệu mV/V và chuyển đổi thành tín hiệu hoặc dữ liệu phù hợp để PLC sử dụng.

REF./SENSE trên CTOL200 dùng để làm gì?

REF./SENSE là đường phản hồi điện áp kích thích tại cảm biến, giúp bộ điện tử cân hỗ trợ sense có thể bù ảnh hưởng sụt áp trên cáp. Chỉ nên sử dụng khi manual của thiết bị đọc xác nhận hỗ trợ chức năng này.

Có được bỏ qua đường SENSE khi bộ hiển thị chỉ hỗ trợ load cell 4 dây không?

Cách xử lý các đường sense phụ thuộc vào thiết kế của bộ hiển thị hoặc transmitter. Không nên tự nối tắt hay bỏ dây theo suy đoán; cần thực hiện theo sơ đồ đấu nối của đúng thiết bị đọc.

CTOL200 có cần cấp nguồn riêng không?

Load cell không nhận nguồn điện lưới trực tiếp. Điện áp excitation được bộ điện tử cân cấp cho cầu Wheatstone, còn nguồn chính của bộ hiển thị hoặc transmitter được đấu riêng theo yêu cầu của thiết bị đó.

Tại sao nên dùng khớp nối tự căn chỉnh khi lắp CTOL200?

Khớp nối phù hợp giúp tải truyền gần với phương trục thiết kế, giảm ảnh hưởng của lực ngang, lệch tâm và mô-men. Đây là yếu tố quan trọng để duy trì độ ổn định của hệ thống đo lực.

Cáp CTOL200 có nên đi chung với cáp biến tần hoặc động cơ không?

Không nên. Tín hiệu load cell là tín hiệu mức thấp nên cáp cần được bố trí cách xa nguồn nhiễu điện từ mạnh. Shield và tiếp địa cũng cần được xử lý theo hướng dẫn EMC của toàn hệ thống.