1. Bộ phận thứ nhất: Đòn cân
Đòn cân của cân điện tử tên tiếng anh là “Strain Gauge
Load Cell” hay gọi tắt là “
Load Cell”. Như tên gọi phản ánh, đòn cân được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là “
Strain Gauge” và thành phần còn lại là “
Load”.
Strain Gauge là một điện trở đặc biệt chỉ nhỏ bằng móng tay, có điện
trở thay đổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện ổn
định, chĩ nhỏ bằng móng tay, được dán chết lên Load, nghĩa là một thanh
kim loại chịu tải. Thanh kim loại này một đầu được gắn cố định, đầu còn
lại tự do và gắn với mặt bàn cân (Đĩa cân). Khi ta bỏ một khối lượng lên
đĩa
can dien tu , thanh kim loại này sẽ bị uốn cong do trọng lượng của khối lượng cân gây ra. Khi thanh kim loại bị uốn, điện trở
Strain Gauge sẽ
bị kéo dãn ra và thay đổi điện trở. Như vậy, khi đặt vật cân lên bàn
cân, tùy theo khối lượng vật mà Load, thanh kim loại sẽ bị uốn đi một
lượng tương ứng và lượng này được đo lường qua sự thay đổi điện trở của
Strain Gauge.
2. Bộ phận thứ hai: Là xử lý tín hiệu điện tử:
Là cân điện từ: coi nó là một đối tượng, vậy đầu vào của đối tượng là
gì: Trọng lượng đầu vào: vậy làm thế nào để chuyển nó thành tín hiệu
điện.
+ Nếu sử dụng các công cụ có sẵn trên thị tường như các loai cảm biến
áp lực của các hãng lớn như Omron hay Siemns ….,thì rất là đắt tiền.
Tôi cũng không dám trắc là giá có phù hợp hay không hoặc là bao nhiêu
tiền.
Nếu tự chế lấy cảm biến: vậy làm một cái cảm biến đơn giản thôi. Nếu
như mình không nhầm thì có loại cân lò xo. Nếu bây giờ chế thêm bộ phận
dựa vào chuyển động lên xuống của móc cân, làm cho xoay một con biến
trở. Vậy chỉ việc cấp một điện áp cố định vào 3 đầu của biến trở vào thế
là có được điện áp biến thiên tỉ lệ với khối lượng rồi.
+ Nêu không thích làm như vậy thì có thể làm một cái
cân bàn điện tử.
Nhưng phía dưới bàn lại phải đặt thêm một cảm biến áp suất. Có thể tự
chế nó dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Hay dùng vật liệu biến dung
để có thể chuyển đổi thành tín hiệu điện áp để có thể đem ra phân tích. (
Cái này có thể tham khao trong sách Giáo trình cảm biến )
+ Khi đã chuyển đổi thành điện áp tỉ lệ rồi thì việc tiếp theo là
dùng các công cụ để phân tích điện áp. Nếu dùng các mạch so sánh thì sẽ
rất là vất vả. Có thể sử dụng các loại Chíp ADC để phân tích điện áp. Về
IC ADC thì mình biết có loại ADC0809, ADC0804… Bạn có thể sử dụng chíp
AVR để phân tích vì bên trong con chíp đã có sẵn ADC để phân tích điện
áp.
+ Khi phân tích được rồi thì việc còn lại là sử lý quy đổi ra khối
lượng và cho Hiển thị. Có thể sử dụng Led 7 thanh để hiển thị, hay là
màn hình LCD để hiển thị.
Tạm thời thì phân tích vấn đề đơn giản thế thôi. Khi thực hiện thì có
thể còn gặp những vấn đề khác. Nhưng chúng tôi nghĩ là đầu tiên là phải
phân tích được vấn đề rồi mới có thể làm được.