ロードセルが簡単に:それらは何ですか?

力の測定とそれに使用されるデバイスを理解することは、特に難しいことではありません。 必要なのは、ロードセルの基本を理解し、その知識を提供するための便利なガイドです。 ここミシガンサイエンティフィックでは、あなたをカバーしています。

ロードセルについて詳しく見ていきましょう。ロードセルとは何か、どのように機能するか、いつ使用するかなどです。

ロードセルは、物体が力を加えたときを検出するために使用できます。 また、それらを使用して、時間の経過とともに加えられる力の変化を追跡することもできます。 一部のアプリケーションでは、ロードセルを使用して、入力による表面のひずみを測定することにより、力の存在を検出します。 ひずみは、加えられた荷重による表面の変形応答です。 力が加えられると、ロードセルはこのエネルギーを電気信号に変換します。


ロードセルとは何ですか?

ロードセルは物理的な要素であり、トランスデューサーとも呼ばれます。 トランスデューサ ある形式のエネルギーを別の形式のエネルギーに変換できます。 つまり、ロードセルに力を加えると、電気信号に変換できます。

この信号の大きさは、加えられている力に正比例するため、測定が容易になります。

ロードセルの種類は何ですか?

いろいろなタイプの ロードセル。 最も一般的なXNUMXつは、ひずみゲージ、油圧、および空気圧ロードセルです。 これは、ロードセルが加えられた力を測定可能な読み取り値に変換するためのXNUMXつの簡単な方法があることを意味します。 Michigan Scientificは、ストックひずみゲージロードセルとカスタムひずみゲージロードセルの両方を専門としています。

また、他のタイプのロードセルもありますが、あまり一般的には適用されません。

ひずみゲージロードセル:機械要素

ひずみゲージロードセルは、本質的に機械的です。 この機械的要素は、加えられた力によって引き起こされる変形を感知するために、ひずみゲージまたは複数のひずみゲージを利用します。

ひずみゲージは、さまざまな負荷に対応するために、サイズ、製造材料、さらには機械的なセットアップが異なることがよくあります。 また、意図した目的に基づいてさまざまな感度を持つことができます。 設計は異なりますが、すべてのひずみゲージは同じ概念で動作し、たわみを抵抗の変化に変えます。

一般的なひずみゲージは、グリッドパターンの非常に細いワイヤーまたはフォイルで構成されており、特定の方向の力、重量、または圧力によるひずみを検出することにより、電気抵抗の線形変化を引き起こすことができます。 多くの場合、120Ω、350Ω、または1,000Ωのベース抵抗があります。

上記のように、すべてのひずみゲージは異なるレベルの感度を持つことができます。 これは「ゲージ係数」またはGFとして表され、力が加えられた方向(またはひずみ)の部分的な変形に対する電気抵抗の部分的な変化の比率として定義されます。 


ゲージ係数= GF =(∆R / R)/(∆L / L)=(∆R / R)/ε、ここで、ε=ひずみ


油圧ロードセル:ピストンとシリンダーのセットアップ

一方、油圧ロードセルは、圧力の変化を示すために、従来のシリンダーとピストンの配置を利用します。 ピストンの動きは、接続されたブルドン管の圧力の変化を測定することにより、物体の重量を決定するのに役立ちます。

空気圧ロードセル:空気圧の使用

最後に、空気圧ロードセルは空気圧を利用して同じ結果を取得します。 ダイヤフラムの一端に空気圧が加えられ、ロードセルの下部にあるノズルから逃げます。

油圧ロードセルと空気圧ロードセルはどちらも、静的負荷のあるラボ環境で適切に機能します。 ひずみゲージロードセルは、動的荷重および現場試験に非常に役立ちます。