ロードセルの原理と応用についての深い理解

ロードセル物体の力を電気信号出力に変換することができ、計量、力感知、圧力測定の分野で広く使用されています。この記事では、ロードセルの動作原理、種類、応用シナリオを詳しく紹介し、読者がセンサーの特性と実際の応用価値をよりよく理解できるようにします。
1. 動作原理 ロードセルの動作原理はピエゾ抵抗効果に基づいています。これは、エラストマー、ひずみゲージ、ブリッジ、信号処理回路などのいくつかの主要部品で構成されています。エラストマーに物体を加えるとひずみが発生し、加えられた力の大きさと方向に応じてひずみゲージが変形します。ひずみゲージには抵抗ひずみゲージ(ひずみゲージ)が取り付けられており、ひずみゲージが変形すると、それに応じて抵抗の抵抗値も変化します。次に、ブリッジと信号処理回路を介して、抵抗器の抵抗値の変化を電気信号出力に変換することができます。https://www.jjweigh.com/load-cells/
2. タイプと構造 ロードセルは、用途の要件と構造的特徴に応じてさまざまなタイプに分類できます。一般的なものには、スプリング式、シート式、せん断式、摩擦式、圧力式などがあります。構造や動作原理は若干異なりますが、どちらも力の大きさと方向を測定するために使用できます。測定範囲や精度の要件に応じて、ロードセルのサイズや設計も異なります。
3. 応用シナリオ
工業用計量:ロードセルは、車両スケール、プラットフォームスケール、スプレー機など、さまざまな物体の重量を測定するために工業用計量の分野で広く使用されています。その高精度と安定した性能により、計量結果がより正確で信頼性の高いものになります。
力学研究: 力学研究では、力学実験で物体にかかる力の大きさと方向を測定するためにロード セルが使用されます。たとえば、引張試験では、材料の引張強さを検出するためにロードセルが使用されます。シリンジテストでは、ロードセルはパイプライン内の流体の流量と圧力を測定します。
エンジニアリングモニタリング: エンジニアリング分野では、ロードセルを使用して、建物、橋、船舶などの構造物の荷重と変形をモニタリングできます。この情報は、構造物の安全性と信頼性を確保するための重要な参考データをエンジニアに提供します。
医療機器: 医療機器では、メスの推力や歯科器具の適用力など、さまざまな治療機器の力と圧力を測定および監視するためにロードセルが使用されます。
要約: ロードセルは、幅広い用途で使用される高度で信頼性の高い力測定センサーです。その動作原理を深く理解することで、さまざまな分野におけるその機能と役割をより深く理解することができます。技術の進歩によりロードセルの応用範囲はますます広がり、今後さらに多くの分野で重要な役割を果たしていくと考えられます。


投稿日時: 2023 年 7 月 27 日