ロードセル履歴

Aロードセルロードセルとは、力を測定可能な電気出力に変換する特殊なトランスデューサまたはセンサーです。一般的なロードセルは、ホイートストンブリッジ構成の4つのひずみゲージで構成されています。工業規模では、この変換は荷重をアナログ電気信号に変換することから始まります。

レオナルド・ダ・ヴィンチは、機械式レバー上の目盛り付きカウンターウェイトの位置を利用して、未知の重量のバランスを取り、測定しました。彼の設計のバリエーションでは、長さの異なる複数のレバーを使用し、単一の標準重量でバランスを取りました。油圧式および電子式ひずみゲージ式ロードセルが産業用計量用途で機械式レバーに取って代わる前は、これらの機械式レバースケールが広く使用されていました。これらは錠剤から鉄道車両まであらゆるものの計量に使用され、適切に校正および保守されていれば、正確かつ確実に計量できました。これらは、重量バランス機構の使用、または機械式レバーによって発生する力の検出を伴いました。ひずみゲージ以前の初期の力センサーには、油圧式および空気圧式の設計が含まれていました。

1843年、イギリスの物理学者チャールズ・ホイートストンは、電気抵抗を測定できるブリッジ回路を考案しました。ホイートストンブリッジ回路は、ひずみゲージで発生する抵抗変化を測定するのに最適です。最初の接着抵抗線ひずみゲージは1940年代に開発されましたが、この新しい技術が技術的にも経済的にも実現可能になったのは、現代の電子工学が追いついてからのことでした。しかし、それ以降、ひずみゲージは機械式天秤の部品としても、独立型のロードセルとしても普及しました。今日では、精密な機械式天秤がまだ使用されている一部の研究所を除いて、ひずみゲージ式ロードセルが計量業界を席巻しています。空気圧式ロードセルは、本質的な安全性と衛生性が求められる場所で使用されることがあり、油圧式ロードセルは電源を必要としないため、遠隔地での使用が検討されています。ひずみゲージ式ロードセルは、フルスケールの0.03%から0.25%以内の精度を提供し、ほぼすべての産業用途に適しています。

 

どのように機能するのですか?

ロードセルの設計は、生成される出力信号の種類(空気圧式、油圧式、電気式)または重量を検出する方法(圧縮、張力、せん断)によって分類されます。油圧ロードセルは力平衡装置であり、内部に充填された流体の圧力変化として重量を測定する。空気圧ロードセルも力の平衡原理に基づいて動作します。これらのデバイスは複数のダンパーを使用します。

油圧装置よりも高い精度を実現するチャンバー。ひずみゲージロードセルは、自身にかかる荷重を電気信号に変換する。ゲージ自体は、荷重がかかると変形する梁や構造部材に接着されている。


投稿日時:2021年5月6日