HƯỚNG DẪN:
THU THẬP TÍN HIỆU CỦA CẢM BIẾN LOADCELL
LÊN MÁY TÍNH
1. Loadcell là gì?
Loadcell là những cảm biến dùng để đo 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.
2. Cấu tạo và hoạt động của Loadcell?
Loadcell được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là "Load", phần thứ
2 là "Strain gage”. “Load” là phần sẽ chịu tải trọng của việc đo lực chính vì thế mà
tùy vào tải trọng tối đa cần đo mà người ta sẽ làm Load bằng các vật liệu khác nhau,
với tải trọng cần đo chỉ vài kg thì vật liệu của Load có thể được làm bằng nhôm
nhưng với các tải trọng hàng tấn thì Load thường được cấu tạo bằng hợp kim thép
không rỉ để phù hợp trong môi trường công nghiệp khó khăn nhất như cân xe tải.
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, được dán chết lên
“Load”.
Subject: Technical Course
Target: Internal

http://www.youtube.com/watch?v=V0N1zmBqEkc

3. Hướng dẫn kiểm tra loadcell bằng đồng hồ VOM
Xem tại: http://www.youtube.com/watch?v=6WXWyZRmlx0
4. Các Thông số quan trọng của Loadcell
Tham khảo tại: http://canotodientu.vn/tu-van/loadcell.html
5. Hướng dẫn thu thập và xử lý tín hiệu của cảm biến Loadcell
Để thu thập được tín hiệu từ cảm biến Loadcell bạn cần chuẩn bị:
- Phần cứng: 1 cảm biến Loadcell, 1 mạch khuếch đại tín hiệu điện áp, 1 mạch giao
tiếp máy tính, nguồn nuôi cho cảm biến (có thể lấy nguồn ra 5V từ mạch giao tiếp
máy tính) và dây diện, tua-vít, kìm cắt dây. Chi tiết phần cứng được dùng trong
hướng dẫn này:
STT
Thiết bị
Số lượng
Giá tham khảo
(VNĐ)
1
VMC Loadcell, 50kg – 2mv/V
1
1.300.000

2
Mạch khuếch đại điện áp HDL-
VAmp

(tham khảo thêm tại:
www.sanpham.hocdelam.org)
1
980.000

100gam cho 1 tấn. Đó là lý do chúng ta cần khuếch đại tín hiệu điện áp ra của
Loadcell.
Dùng card HDL USB 9095 (16bit ADC) để đọc 1 loadcell có tải trọng lớn nhất là 1 tấn
thì tín hiệu đọc sai số có thể là: 1000kg/(2^16) ~ 0,015kg =15gam. Độ chính xác rất
cao.
Dùng card HDL USB 9090 (10bit ADC) để đọc 1 chú loadcell 1 tấn thì tín hiệu đọc sai
số có thể là: 1000kg/(2^10) ~ 1kg. phù hợp cho các ứng dụng đo kiểm có dung sai
dưới 1kg.
Mạch đã được đấu nối và kết nối với máy tính: Bước 2: Lập trình đọc tín hiệu cảm biến lực loadcell lên máy tính
Để đọc được tín hiệu từ cảm biến lực loadcell lên máy tính đầu tiên các bạn cần chắc
chắc các vấn đề sau đây:
- Card Hocdelam USB 9090 đã được cài đặt driver và cấu hình kết nối thành công với
máy tính. Xem hướng dẫn sử dụng USB 9090 tại:
http://www.mediafire.com/view/14ykbvj3q7nwe68/Huong_dan_su_dung_HDL_USB_9
090.pdf
- Phần mềm LabVIEW đã được cài đặt (phiên bản 2009 hoặc 2012). Sau khi đã cài đặt xong phần mềm, chúng ta khởi động LabVIEW lên: Lấy hàm giao tiếp với thiết bị ngoại vi: IO Hocdelam USB 9090 LabVIEW 2009:
Right – Click vào cửa sổ Block Diagram >> Slect a VI >> IO Hocdelam USB 9090
LabVIEW 2009.vi: Sau đó bạn phải khai báo đầu vào cho hàm I/O: Right – Click lên chần USB Card của

được khuếch đại cũng đồng nghĩa nhiễu đi theo tín hiệu cũng được khuếch đại, lúc
này ta cần xử lý nhiễu sao cho tín hiệu của chúng ta giảm nhiễu mà vẫn đảm bảo độ
trễ tín hiệu (là sự trễ pha tín hiệu cũng giống như tốc độ thu thập tín hiệu của phần
mềm) nằm trong giới hạn cho phép.

Điều chỉnh hệ số khuếch đại (GAIN) cho mạch khuếch đại điện áp

Nếu phóng lớn đồ thị lên ta có thể quan sát thấy đường tín hiệu không được mịn như
đồ thị bên dưới:
Bây giờ chúng ta xử lý nhiễu này bằng cách sử dụng hàm Sample Variance PtByPt: Đặt hằng số sample bằng 20 và khởi tạo hàm While-Loop cho chương trình ta được
kết quả thu thập và xử lý như sau:
Cần chọn hằng số sample cho phù hợp để đường tín hiệu mịn và đáp ứng được yêu
cầu về độ trễ. Theo kinh nghiệm tôi thường để sample bằng 20. So sánh 2 tín hiệu
trước và sau khi xử lý nhiễu bằng phần mềm: Đường màu đỏ là đường tín hiệu sau xử lý nhiễu, đường màu trắng là đường tín hiệu
chưa qua xử lý nhiễu.

Trên đây là tín hiệu số chúng ta đưa về, để chuyển đổi về giá trị lực (Newton hay kg)
thì bạn cần đặt tải trọng lớn nhất của bạn lên Loadcell sau đó lập trình theo công

- Trang chủ: www.hocdelam.org
- Đào tạo: www.cep.hocdelam.org
- Sản phẩm: www.sanpham.hocdelam.org
- Facebook: https://www.facebook.com/nhom.hocdelam

Hocdelam.org