CTOL5000 | Cảm biến (load cells) lực căng Laumas CTOL5000

1. CTOL5000 | Cảm biến lực căng Laumas CTOL5000 – giới thiệu và nguồn gốc thương hiệu

CTOL5000 | Cảm biến lực căng Laumas CTOL5000 là cảm biến tải thuộc dòng CTOL của Laumas, được thiết kế để chuyển đổi lực kéo hoặc lực nén tác động theo trục thành tín hiệu điện phục vụ đo lường, cân và giám sát tải trong các hệ thống công nghiệp. Model CTOL5000 phù hợp với những ứng dụng cần đo lực hai chiều, kết nối với bộ hiển thị cân, weight transmitter hoặc bộ số hóa load cell.

Laumas là thương hiệu của Italia hoạt động trong lĩnh vực cân và định lượng công nghiệp từ năm 1984. Hãng phát triển hệ sinh thái gồm load cell, bộ hiển thị trọng lượng, bộ truyền trọng lượng, thiết bị số hóa và các thành phần phục vụ tự động hóa cân. Nhờ khả năng kết hợp trực tiếp với thiết bị điện tử cân, dòng CTOL thích hợp cho cả hệ thống cân độc lập lẫn các dây chuyền tích hợp PLC, HMI hoặc SCADA.

Điểm đáng chú ý của CTOL5000 là cấu trúc load cell lực kéo/nén sử dụng phần tử đo biến dạng và strain gauge. Khi lực cơ học thay đổi, cảm biến tạo ra tín hiệu analog mức thấp theo đơn vị mV/V để thiết bị điện tử cân khuếch đại, chuyển đổi và tính toán thành giá trị lực hoặc khối lượng.

2. Ưu điểm và tính năng nổi bật của Laumas CTOL5000

• Đo lực kéo và lực nén theo trục, phù hợp với nhiều cơ cấu thanh kéo, máy thử lực và hệ thống cân treo hoặc cân cơ khí chuyên dụng.
• Kết cấu cảm biến dành cho môi trường công nghiệp, hỗ trợ sử dụng trong hệ thống cân và giám sát tải hoạt động liên tục.
• Tín hiệu load cell mV/V tương thích với nhiều bộ hiển thị cân, weight transmitter và bộ số hóa cảm biến strain gauge.
• Hỗ trợ đường hồi tiếp REF./SENSE khi kết hợp với thiết bị đọc tương thích, giúp thiết bị điện tử giám sát điện áp kích thích tại cảm biến và hạn chế ảnh hưởng của sụt áp trên đường cáp.
• Cáp nhiều lõi tích hợp shield hỗ trợ bố trí đường excitation, signal và sense riêng biệt, thuận tiện khi thiết kế hệ thống đo có yêu cầu chống nhiễu.
• Thích hợp để tích hợp vào hệ thống cân công nghiệp, máy tự động, thiết bị kiểm tra lực và hệ thống giám sát tải kết nối PLC/HMI/SCADA.

Thông số kỹ thuật tiêu biểu

Thông số	Giá trị
Tải danh định	5000 kg
Kiểu đo	Lực kéo và lực 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
Điện áp cấp tối đa không gây hư hỏng	15 V
Dải nhiệt độ bù	-10 °C đến +40 °C
Dải nhiệt độ làm việc	-20 °C đến +60 °C
Chiều dài cáp	10 m
Đường kính cáp	6 mm
Cấu tạo lõi cáp	6 × 0,20 mm² cùng shield

3. Chức năng, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của CTOL5000

Kết nối cảm biến CTOL5000 với thiết bị điện tử cân

CTOL5000 là cảm biến strain gauge thụ động, vì vậy cảm biến không được cấp nguồn điện lưới trực tiếp. Bộ hiển thị cân, weight transmitter hoặc bộ số hóa load cell sẽ cấp điện áp excitation cho cầu đo bên trong cảm biến và đồng thời tiếp nhận tín hiệu vi sai do load cell tạo ra.

Trong hệ thống thực tế, load cell được lắp sao cho lực cần đo truyền đúng theo trục của cảm biến. Hai đầu cơ khí phải được bố trí phù hợp để hạn chế lực ngang, mô-men xoắn và tải lệch tâm. Phần cáp cảm biến được đưa về thiết bị đọc, trong khi nguồn hoạt động của thiết bị đọc được bố trí riêng và nên có thiết bị bảo vệ cũng như phương tiện cách ly nguồn phục vụ đấu nối và bảo trì.

Đường EXC+/EXC- có nhiệm vụ đưa điện áp kích thích từ thiết bị điện tử cân tới cảm biến. Đường SIG+/SIG- mang tín hiệu đo từ cảm biến trở về thiết bị đọc. Khi hệ thống hỗ trợ kết nối 6 dây, REF./SENSE+/REF./SENSE- được sử dụng làm đường hồi tiếp điện áp. Shield cần được xử lý theo hướng dẫn EMC của thiết bị đọc và thiết kế tủ điện để hạn chế nhiễu tác động lên tín hiệu mV/V có biên độ nhỏ.

Không nên suy đoán số chân terminal trên bộ hiển thị hoặc transmitter chỉ dựa vào màu dây. Khi thi công cần đối chiếu đúng manual của thiết bị điện tử được sử dụng và cách ly nguồn trước khi thao tác.

Nguyên lý chuyển đổi lực thành tín hiệu điện

Nguyên lý của cảm biến lực strain gauge CTOL5000 bắt đầu khi lực kéo hoặc lực nén dọc trục tác động lên thân cảm biến. Phần tử đàn hồi bên trong xuất hiện một biến dạng rất nhỏ và có kiểm soát. Các strain gauge gắn trên vùng đo biến dạng theo phần tử đàn hồi, làm điện trở của chúng thay đổi tương ứng với mức tải.

Các strain gauge được bố trí thành cầu đo Wheatstone. Khi chưa có tải, cầu ở trạng thái gần cân bằng. Khi xuất hiện lực, sự thay đổi điện trở làm cầu mất cân bằng và tạo ra điện áp vi sai giữa hai đường tín hiệu. Biên độ đầu ra được biểu diễn theo mV/V và thay đổi tỷ lệ với lực tác động trong phạm vi làm việc của cảm biến.

Tín hiệu mức thấp này được đưa tới bộ điện tử cân để khuếch đại. Sau đó bộ chuyển đổi A/D biến tín hiệu analog thành dữ liệu số. Thiết bị đọc thực hiện các bước hiệu chuẩn, lọc nhiễu, zero, tare và quy đổi dữ liệu thành giá trị lực hoặc khối lượng. Giá trị sau xử lý có thể hiển thị trực tiếp hoặc được truyền tới PLC, HMI, SCADA và hệ thống điều khiển tùy theo loại thiết bị điện tử kết hợp.

Ứng dụng tiêu biểu

Nhờ khả năng đo theo hai chiều, load cell Laumas CTOL5000 có thể được sử dụng trong các hệ thống cần theo dõi lực kéo hoặc lực nén của cơ cấu cơ khí. Những ứng dụng thường gặp gồm máy thử lực, cơ cấu căng kéo, thiết bị kiểm tra tải, hệ thống cân treo, máy sản xuất có giám sát lực và các trạm đo tải kết nối với hệ thống tự động hóa.

Trong dây chuyền công nghiệp, CTOL5000 có thể đóng vai trò phần tử đo đầu vào cho hệ thống điều khiển. Sau khi tín hiệu được bộ transmitter hoặc bộ số hóa xử lý, PLC có thể sử dụng giá trị đo để giám sát trạng thái, tạo cảnh báo, ghi dữ liệu hoặc phối hợp điều khiển các thiết bị khác trong dây chuyền.

4. Cam kết và nơi mua CTOL5000 chính hãng

Khi lựa chọn CTOL5000 chính hãng, cần xác định đúng tải làm việc, kiểu lắp cơ khí, thiết bị điện tử cân đi kèm và yêu cầu tín hiệu của hệ thống. Việc chọn đúng cấu hình giúp khai thác độ ổn định của cảm biến, đồng thời hạn chế sai số do tải lệch trục, đấu nối không đúng hoặc nhiễu điện từ.

Khách hàng có nhu cầu mua cảm biến lực căng Laumas CTOL5000, tư vấn lựa chọn bộ hiển thị, weight transmitter hoặc thiết bị số hóa tương thích có thể liên hệ và đặt hàng chính hãng tại thietbicodien. Chúng tôi hướng tới cung cấp đúng model, hỗ trợ đối chiếu thông số kỹ thuật và tư vấn giải pháp kết nối phù hợp với hệ thống cân công nghiệp thực tế.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

CTOL5000 là cảm biến lực kéo hay lực nén?

CTOL5000 thuộc dòng load cell có khả năng làm việc với cả lực kéo và lực nén tác động theo trục. Vì vậy sản phẩm phù hợp với nhiều cơ cấu đo lực hai chiều thay vì chỉ giới hạn ở một chiều tải.

CTOL5000 có thể kết nối trực tiếp với PLC không?

Bản thân cảm biến phát ra tín hiệu analog mV/V, không phải tín hiệu PLC công nghiệp tiêu chuẩn. Trong đa số hệ thống cần sử dụng weight transmitter, bộ hiển thị có giao tiếp hoặc bộ số hóa load cell để khuếch đại, chuyển đổi và truyền giá trị đo tới PLC.

EXC+, EXC-, SIG+ và SIG- trên load cell có chức năng gì?

EXC+ và EXC- là hai đường điện áp kích thích do thiết bị điện tử cân cấp cho cầu đo bên trong cảm biến. SIG+ và SIG- là cặp tín hiệu vi sai đưa tín hiệu đo từ load cell trở về bộ hiển thị, transmitter hoặc bộ số hóa.

REF./SENSE trên CTOL5000 có bắt buộc phải sử dụng không?

Không. Đường REF./SENSE được sử dụng khi thiết bị điện tử cân hỗ trợ cấu hình sense. Chức năng này cho phép thiết bị đọc theo dõi điện áp excitation thực tế tại cảm biến để bù ảnh hưởng của sụt áp trên dây dẫn. Việc đấu nối phải thực hiện theo manual của thiết bị đọc.

Có thể cấp 220 VAC trực tiếp cho CTOL5000 không?

Không. CTOL5000 là load cell strain gauge và nhận điện áp kích thích mức thấp từ thiết bị điện tử cân phù hợp. Không được đưa nguồn điện lưới AC trực tiếp vào các dây của cảm biến.

Khi lắp CTOL5000 cần lưu ý điều gì về cơ khí?

Cảm biến cần được lắp sao cho tải truyền theo đúng trục đo. Cơ cấu liên kết nên hạn chế lực ngang, mô-men xoắn và tải lệch tâm. Đồng thời cần tránh để cáp cảm biến trở thành phần tử chịu lực hoặc bị kéo căng trong quá trình máy hoạt động.

Tại sao cần chú ý chống nhiễu cho cáp load cell?

Tín hiệu của cảm biến tải mV/V có biên độ nhỏ nên có thể bị ảnh hưởng bởi cáp động lực, biến tần, contactor và các nguồn nhiễu điện từ trong nhà máy. Vì vậy cần đi cáp hợp lý, sử dụng shield đúng hướng dẫn EMC và tuân thủ quy tắc nối đất của thiết bị điện tử cân.