TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
KHOA CƠ ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XÍ NGHIỆP MỎ VÀ DẦU KHÍ
---------***---------

ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
THẠC SĨ : ĐÀO HIẾU

SINH VIÊN THỰC TẬP
HOÀNG VIẾT ĐẠI
MSSV:1221011184
LỚP : K57 TỰ ĐỘNG HÓA

Hà Nội : 05/2017
1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
KHOA CƠ ĐIỆN

Họ và tên sinh viên : HOÀNG VIẾT ĐẠI
Nghành : Tự động hóa

Khóa K57

Hệ đào tạo : Chính quy

MSSV : 1221011184
Thời gian nhận đề tài : ngày 20 tháng 3 năm 2017

Thời gian hoàn thành : ngày 6 tháng 6 năm 2017

TÊN ĐÈ TÀI
XÂY DỰNG MÔ HÌNH CÂN SỨC KHỎE

PHẦN CHUNG
Tổng quan về các loại cân

PHẦN ĐỀ TÀI
TẠO RA CÂN TỪ LOADCELL , MÀN HÌNH LCD VÀ PIC16F877A

Giáo viên hường dẫn

Chủ nhiệm bộ môn

Th.s : ĐÀO HIẾU

PGS.TS : NGUYỄN ĐỨC KHOÁT
2


LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của thế giới và xu hướng hội nhập kinh tế quốc tế, đất
nước ta đang đổi mới và bước vào thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa, vừa xây
dựng cơ sở vật chất kĩ thuật, vừa phát triển nền kinh tế. Trong đó, ngành cơ điện
đóng một vai trò quan trọng trong qúa trình phát triển đất nước.

Qua thời gian thực tập tại Viện đo lường VIỆT NAM – Phòng đo lường điện,
em đã rút ra được rất nhiều kinh nghiệm thực tế mà khi ngồi trên nghế nhà trường
em chưa được biết . Để có kiến thức và kết quả thực tế ngày hôm nay, trước hết em

xin chân thành cảm ơn thầy Hải và các thầy cô giáo trong khoa Cơ – Điện trường
Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội , đã giảng dạy và trang bị cho em những kiến thức
cơ bản, đồng thời tận tình hướng dẫn em trong quá trình học tập, cũng như thực
tập. Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ban lãnh đạo , các cán bộ
nhân viên chức của Viện đo lường VIỆT NAM – Phòng đo lường điện , đã giúp đỡ
và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành tốt mọi nhiệm vụ trong quá trình
thực tập và làm đồ án tốt nghiệp.

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp , em đã học được rất nhiều kiến thức hay
và bổ ích. Như cách tổ chức và trình bài một quá trình công nghệ , cách làm việc
và tác phong làm việc sau này khi đi làm , cách đo đạt dòng điện , máy móc cơ khí,
điện tử . Đây là những kiến thức bổ ích thiết thực cho công việc trong tương lai của
em.

Trong quá trình nghiên cứu và làm đồ án tốt nghiệp , do còn nhiều sai sót. Em
mong thầy cô chỉ bảo thêm, giúp em hoàn thành và đạt kết quả tốt hơn. Em xin
chân thành cảm ơn!
Hà Nội , tháng 04 năm 2017
Sinh viên thực hiện

HOÀNG VIẾT ĐẠI
3


I.

TỔNG QUAN VỀ CÂN ĐIỆN TỬ

CÂN ĐIỆN TỬ TRONG CÔNG NGHIỆP
Cân điện tử là gì?

Cân điện tử là thiết bị dùng để xác định tải trọng của vật hay một món hàng để
phân tích, kiểm tra hoặc buôn bán cần khối lượng để quy ra giá trị của sản phẩm.
Gắn với tên gọi của nó, cân điện tử là một thiết bị điện tử sử dụng mạch điện tử,
màn hình điện tử và nguồn sử dụng có thể là pin sạc, nguồn điện xoay chiều 220V,
Adaptor sạc.
Cân điện tử gồm có các bộ pân chính là: Cảm biến tải tức Loadcell là thiết bị
dùng để cảm nhận khối lượng của vật. Board mạch điện tử dùng để xử lý các tín
hiệu và thông tin từ Loadcell chuyển về thông qua dây tín hiệu, giúp chuyển đổi
tín hiệu tương tự (analog) sang tín hiệu số (digital). Màn hình hiển thi có chức
năng hiển thị khối lượng của vật bằng số, từ màn hình chúng ta dễ dàng xác định
được khối lượng của vật cần cân.

Cân điện tử được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp sản xuất, dùng để cân đo,
đong đếm, xác định khối lượng của một món hàng hay thành phẩm cần xuất
xưởng. Ứng dụng trong đời sống để xác định khổi lượng của thực phẩm, kinh
doanh buôn bán. Ứng dụng trong nền công nghiệp nặng để cân các lô hàng có tải
trọng lên đến hàng trăm tấn. Ứng dụng trong phòng thí nghiệm để phân tích và xử
lý mẫu, những vật mẫu có khối lượng bằng miligram. Với những tính năng vượt
trội và nhu cầu cao, chắc chắn cân điện tử sẽ là một phần không thể thiếu trong
hoạt dộng sản xuất và kinh doanh.
Các loại cân điện tử chủ yếu được sử dụng trên thị trường Việt Nam là: Cân tiểu
ly điện tử, Cân phân tích điện tử, cân thông dụng, cân đơn giản, cân bàn công
nghiệp, cân sàn công nghiệp, cân đếm điện tử, cân treo điện tử, cân móc
cẩu, cân sấy ẩm, cân xe tải xách tay…
4


5



Tại sao phải sử dụng cân điện tử ?
Vì cân điện tử là một trong những thiết bị quan trọng trong nền sản xuất công
nghiệp hiện nay, giúp đỡ con người rất nhiều trong việc xác định khối lượng, tải
trọng của sản phẩm. Tiết kiệm được thời gian và chi phí đáng kể, giúp kiểm soát
được sản phẩm có bị mất đi hay hao hụt nhờ các chức năng in ra phiếu kết quả khi
cần, kết nối với máy tính để sao lưu dữ liệu trong một ngày làm việc, kể cả một
tháng hoặc một năm. Cân điện tử giúp cân những tải trọng dù rất nhỏ nhưng với
độ chính xác cao hoặc cân với tải trọng rất lớn lên đến nghìn tấn mà các loại cân cơ
thông thường không thề đáp ứng được, một số dòng cân điện tử còn chống được
nước và hoá chất ăn mòn, có chức năng chống nước IPxx giúp cân trong môi
trường ẩm ướt hay độ lạnh cao nhưng vẫn hoạt động bình thường. Với các tính
năng quan trọng như vậy, cân điện tử là một trong những thiết bị không thể thiếu
trong cuộc sống chúng ta.

6


1) Cân phân tích điện tử:
Cân phân tích điện tử là dòng cân điện tử chính xác được ứng dụng trong phòng
thí nghiệm để phân tích và xử lý mẫu. Cân phân tích có rất nhiều model và mẫu
mã, độ chính xác cho phép của cân rất cao. Độ sai số rất thấp từ 0.01 đến 0.000001
gram. Cân phân tích điện tử được sản xuất bởi các hãng cân nổi tiếng hiện nay
như OHAUS, CAS, VIbrashinko, A&D, DINIARGEO… Với các chứng chỉ đã
được chứng nhận chất lượng khi đưa ra thị trường. Chúng tôi chắc chắn rằng sẽ
cung cấp cho bạn một trong những sản phẩm cân phân tích điện tử tốt nhất.
Cân phân tích điện tử thường sử dụng màn hình LCD tinh thể lỏng, khung cân
được thiết kế bằng hợp kim rất chắc chắn. Cân được xây dựng bằng toàn bộ hệ
thống Tunning Fork hoặc Uni block giúp độ ổn định và chính xác cao hơn gấp
bội lần so với cân sử dụng Loadcell bình thường.
Cân phân tích điện tử sử dụng nguồn điện trực tiếp AC 220V, thường có lồng

kính để ngăn cản sự tác động của ngoại lực tránh gây sai số và mất ổn định. Cân
được ứng dụng trong phòng thí nghiệm, dùng phân tích và xử lý mẫu, kiểm tra độ
chính xác của vật mẫu. Vì cân chuyển đổi được nhiều đơn vị đo nên việc ứng dụng
vào ngành vàng bạc đá quý rất phổ biến.

7


Các dòng cân phân tích điện tử thường sử dụng:
–Cân phân tích điện tử CAS

8


–Cân phân tích điện tử OHAUS

–Cân phân tích điện tử Vibrashinko

9


–Cân phân tích điện tử A&D

10


–Cân phân tích điện tử DINI ARGEO

2) Cân tiểu ly điện tử
Cân tiểu ly điện tử là dòng cân tiểu ly điện tử chính xác cao do các hãng cân nổi

tiếng trên thế giới sản xuất như OHAUS, CAS, Vbrashinko,KENDY… Với chất
lượng rất đảm bảo và là một trong những thương hiệu cân điện tử được người sử
dụng ưa chuộng trên thị trường Việt Nam và toàn thế giới hiện nay.
Cân tiểu ly điện tử với màn hình hiển thị LCD tinh thể lỏng (Liquid Crystal
Display) số to, rõ ràng, dễ đọc kết hợp với đèn nền tạo hiệu ứng sáng rõ rệt cho
người sử dụng, dễ dàng đọc được độ hiển thị khối lượng của cân. Khung cân được
thiết kế bằng khung kim loại rất chắc chắn và bền vững, đĩa cân bằng khay inox
chịu được sự tác động của nước và hoá chất tác động vào. Cân có chức năng trừ bì,
tính phần trăm, đếm đơn giản và dễ dàng chuyển đổi nhiều đơn vị đo. Độ ổn định
và chính xác rất cao được áp dụng trong công nghiệp như cân vật mẫu, cân trong
phòng thí nghiệm, cân hoá chất. Ứng dụng để cân vàng bạc, đá quý, đồ trang sức
và kiểm tra tải trọng của các vật cần độ chính xác cao.
11


Cân tiểu ly điện tử chủ yếu hoạt động bằng nguồn điện xoay chiều trực tiếp AC
220V với Adaptor sạc, cổng chuẩn RS232 kết nối máy tính, máy in. Là một trong
những thiết bị cần thết cho bất kỳ công việc nào cần đến xác định tải trọng nhỏ và
chính xác.
Các dòng cân tiểu ly điện tử thường được sử dụng:
–Cân tiểu ly điện tử SPS OHAUS:

12


–Cân tiểu ly điện tử KD-TBED:

–Cân tiểu ly điện tử AJ – VibraShinko

13



–Cân tiểu ly điện tử MW-II

3) Cân thông dụng điện tử:
Cân thông thông dụng điện tử hay còn gọi là cân điện tử đơn giản được ứng
dụng để cân các loại hàng hoá, thành phẩm có khối lượng dao động từ 1 kilogram
đến 30 kilogram, với thiết kế nhỏ gọn, đơn giản, dễ dàng sử dụng để cân và kiểm
tra khối lượng.
Cấu tạo và các chức năng của cân thông dụng điện tử:
Cân thông dụng điện tử được sử dụng tất cả trong bất kỳ công việc nào cần đến
xác định khối lượng của vật cần cân dao động từ 1 đến 30 kilogram. Với tính năng
đơn giản nhưng hiệu quả sử dụng cao, chất lượng bền bỉ,cân thông dụng điện
tử được cấu tạo bằng vỏ nhựa ABS chịu được sự va đập cao, khay cân bằng inox
không gỉ với diện tích rộng có thể dễ dàng đặt bất kỳ vật cần cân dù ở kích thước
quá khổ. Màn hình hiển thị LED hoặc LCD 6 số với số cao, to, rõ ràng và rất dễ
đọc, kết hợp đèn nền có thể đọc được trong bóng tối. Cân được sử dụng chủ yếu
bằng nguồn pin sạc lại, pin sạc trong vòng 5 tiếng và sử dụng 3 đến 5 ngày liên tục,
dễ dàng di chuyển cân qua lại mà không bị ảnh hưởng bên trong.
Cân thông dụng điện tử với độ chính xác cao, đảm bảo độ ổn định trong thời gian
ngắn, chế độ bảo trì, bảo hành rất ít, là một trong những người bạn tin cậy trong
sản xuất công nghiệp và trong công việc cân tải trọng hàng hoá.
14


Các dòng cân điện tử thông dụng thường được sử dụng là:
–Cân điện tử thông dụng V11P – OHAUS

–Cân điện tử thông dụng SW


15


–Cân điện tử thông dụng JWE

–Cân điện tử thông dụng chính xác cao ED-H

16


4) Cân bàn công nghiệp
Cân bàn công nghiệp hay còn gọi là bàn cân rời công nghiệp có cấu tạo rất khác
so với các loại cân trên. Cân bàn công nghiệp với cấu tao một đầu cân và bàn cân
riêng lẻ được kết nối với nhau bằng dây tín hiệu, có thể di chuyển đi lại dễ dàng và
bàn cân tuỳ chọn kích thước.
Cân bàn công nghiệp thường được sản xuất để cân các loại hàng hoá có tải trọng
từ 30 đến 500 kilogram, có thể lên đến 1000 kilogram tuỳ theo yêu cầu của quý
khách hàng.
Cân bàn công nghiệp có cấu tạo bền vững và rất chắc chắn, chịu được sự va đập
rất cao với mức độ quá tải lên đến 200 phần trăm. Bàn cân được đúc bằng khung
thép chịu lực, sơn tĩnh điện để tránh bị oxi hoá và ăn mòn, mặt cân inox bóng hình
chữ nhật dễ dàng di chuyển qua lại trong kho và nhà xưởng.
Đầu hiển thi cân bàn công nghiệp thường sử dụng loại màn hình LED hoặc LCD
hoặc có thể sử dụng màn hình VFD (dùng nguồn điện trực tiếp). Màn hình hiển
thi to, số hiển thị rõ ràng dễ đọc. Cân có các chức năng như đếm đơn giản, trừ bì,
chuyển đổi nhiều đơn vị đo tính phần trăm và kiểm tra khối lượng. Cân được sử
dụng bằng nguồn pin sạc lại hoặc nguồn điện trực tiếp. Chế độ hiệu chuẩn
cân bằng quả chuẩn thao tác trên bàn phím đầu hiển thị.

17



Các dòng cân bàn công nghiệp thường được sử dụng:
–Cân bàn công nghiệp JADEVER

–Cân bàn công nghiệp OHAUS

18


–Cân bàn công nghiệp CAS

–Cân bàn công nghiệp DB-IH CAS

19


–Cân bàn công nghiệp Mettler Toledo
Mettler Toledo là nhà sản xuất có quy mô toàn cầu về công cụ phân tích. Chủ yếu
hoạt động kinh doanh và sản xuất trên các khu vực toàn thế giới như Châu Âu, Bắc
Mỹ và cả Châu Á. Mettler Toledo chuyên trong lĩnh vực chế tạo các dụng cụ
phòng thí nghiệm để ứng dụng vào phát triển công nghệ và khoa học theo quy mô
rộng.
Trong lĩnh vực này, thiết bị được chủ yêu nhắc đến của Mettler Toledo là Cân
điện tử. Với những dòng cân mang vẻ bề ngoài chắc chắn nhưng độ chính xác
mang tính gần như tuyệt đối. Mettler Toledo không những phát triển mảng cân
phòng thí nghiệm mà còn đi đầu trong việc định lượng trong công nghiệp sản xuất,
công nghiệp nặng và cả công nghiệp nhẹ, xác định khối lượng hàng hoá và trong cả
ngành bán lẻ.


20


5) Cân sàn điện tử công nghiệp
Cân sàn công nghiệp là loại cân điện tử được cấu tạo từ màn hình hiển thi cân
kết nối với sàn cân thông quadây tín hiệu. Cân sàn công nghiệp cân được vật
kích thước và tải trọng rất lớn, có thể cân từ 200kg lên đến 20 Tấn hoặc cao hơn
nữa.
Cân sàn công nghiệp thuờng được cấu tạo bởi 4 Cảm biến tải (Loadcell) ở 4
chân của sàn. Bốn cảm biến tảinày được tổng hợp tín hiệu thông qua hộp nối.
Từ hộp nối sẽ kết nối thẳng lên màn hình hiển thi cân tạo thành một cân sàn hoàn
chỉnh. Sàn cân được làm bằng khung sắt lắp ráp rất chắc chắn, chịu được sự va
đập rất cao, chống quá tải lên đến 200%. Kích thước sàn cân có thể thay đổi tuỳ ý
theo kích thước của vật cần cân hoặc theo yêu cầu của quý khách hàng.
Màn hình hiển thi cân thường sử dụng pin sạc lại, khách hàng có thể lựa chọn loại
màn hình LCD hoặc LED tuỳ theo nhu cầu. Đầu cân lớn, chịu được sự va đập
cao. Số to, rõ ràng và dễ đọc. Cân sàn công nghiệp thường được ứng dụng vào
trong sản xuất để cân nguyên liệu, hoá chất, nông sản, sắt thép, tôn cuộn hoặc các
mặt hàng cồng kềnh tải trọng cao.
Cân sàn điện tử công nghiệp kết nối với máy in, máy tính thông qua chuẩn kết
nối RS-232, dùng để in và lưu trữ dữ liệu khi cần.
Các dòng cân sàn điện tử công nghiệp thường được sử dụng:
–Cân sàn công nghiệp OHAUS

21


–Cân sàn công nghiệp CAS

–Cân sàn công nghiệp YAOHUA


Đối với cân sàn YAOHUA thì có một số loại model như model XK3109 – A9
(Cân sàn điện tử XK 3109 – A9) còn có chức năng tích hợp máy in vào trong đầu
cân và cả cổng giao tiếp RS-232 để kết nối với máy tính khi cần. Trên bill giấy in
ra sẽ hiển thị ngày giờ, khối lượng cân, trọng lường tổng và trọng lượng trừ bì.
Đồng thời đầu cân còn có các chức năng như tính tổng, cộng dồn các lần cân lại và
tính ra được tổng khối lượng trên dưới 1o mẫu cân. Cân kết nối với máy tính thông
qua cổng RS-232 để lưu lại các dữ liệu cần thiết, không bị mất và bỏ xót, giúp
kiểm tra và quản lý chặt chẽ hơn.
22


–Cân sàn công nghiệp JADEVER

6) Cân treo điện tử công nghiệp
Cân treo điện tử hay còn gọi là cân móc cẩu, cân xe cẩu là loại cân được cấu tạo
có thể treo lên được khi cân, hàng hoá cần cân sẽ được cân móc lên và cân được cố
định bằng ma ní bởi ba lăng hoặc xe cẩu.

23


Cân treo điện tử có cấu tạo rất nhỏ gọn và tiện lợi nhưng nhưng cân được với tất
cả các vật ở bất kỳ trọng lượng nào. Khi cân chỉ cần móc vật cần cân lên, chờ
trong vòng từ 3 đến 5s cho cân ổn định thì có thể biết được khối lượng của vật. Vỏ
cân được cấu tạo đặt biệt bằng chất liệu hợp kim cường lực chịu được sự va đập
rất cao, màn hình hiển thị LCD to, rõ ràng dễ đọc dù ở khoảng cách xa lên đến
hàng trăm mét. Được ứng dụng remote (điều khiển từ xa) nên thao tác cân dễ dàng
dù ở khoảng cách xa hàng trăm mét, chỉ cần ấn vào bàn phím remote thì mọi chức
năng của cân như trừ bì, chuyển đổi đơn vị cân… sẽ được thao tác rất dễ dàng.

Đồng thời hiện nay còn có các loại cân treo wireless (cân treo không dây) có
máy in và màn hình hiển thị kết hợp bàn phím trên bộ điều khiển. Cân và bộ điều
khiển được kết nối với nhau thông qua tín hiệu wifi tự phát trong cân. Chỉ cần treo
cân lên thì từ xa, chúng ta cũng có thể điều khiển cân dễ dàng và đọc kết quả từ
màn hình hiển thị, in ra phiếu kết quả để lưu lại. Rất thuận tiện trong cho việc ứng
dụng vào ngành cảng biển và sản xuất sắt thép.
Các dòng cân treo điện tử thường được sử dụng:
–Cân treo điện tử CAS
Cân treo điện tử CAS dòng cân CASTON-I tức model THZ là dòng cân được
sản xuất với tải trọng 20 tấn trở xuống. Vỏ bề ngoài của cân sơn lớp màu vàng tĩnh
điện, cân sử dụng remote điều khiển từ xa và có thể thao tác trực tiếp trên bàn phím
màn hình cân. Cân ứng ụng để cân sắt thép, vật nặng , ứng dụng vào balang, xe
cẩu.

24


Cân treo điện tử CAS dòng thứ 2 CASTON-II tức model THB là dòng cân
chuyên sử dụng cho cân có tải trọng nhỏ, từ 5 tấn trở xuống. Cân được sơn màu
xám tĩnh điện, vỏ bề ngoài rất chắc chắn, chịu được sự va đập rất cao. Cân sử dụng
remote điều khiển từ xa, sử dụng 2 pin sạc lại dễ dàng thay thế, ứng dụng chủ yếu
vào các ngành công nghiệp nặng

25