コンテンツメニュー
● 導入
>> 1。信号入力タイプ
>> 2。出力信号タイプ
>> 3。励起電圧
>> 4。精度と解像度
>> 6。環境上の考慮事項
>> 3。ひずみゲージアンプ
>> 産業の計量システム
>> 動的な力測定
>> 1。温度補償
>> 3。データの記録と通信
● ケーススタディ
● 結論
● よくある質問
>> 2.ロードセルアンプを較正するにはどうすればよいですか？
>> 3.ロードセルを備えたロードセルアンプを使用できますか？
>> 4.アナログアンプよりもデジタルロードセルアンプの利点は何ですか？
>> 5.環境要因は荷重セルアンプにどのように影響しますか？
荷重セルアンプは、 さまざまな産業および科学的用途で力と重量データを正確に測定および解釈する上で重要な役割を果たします。特定のニーズに合った適切な負荷セルアンプを選択すると、測定システムのパフォーマンスと信頼性に大きな影響を与える可能性があります。この包括的なガイドは、ロードセルアンプを選択する際に考慮すべき重要な要因を説明し、アプリケーションに情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。
荷重セルアンプは、荷重セルによって生成された小さな電気信号をより強力でより使いやすい信号に変換する不可欠なコンポーネントです。これらのデバイスは、ロードセルからミリボルトレベルの出力を取り、それを0-10Vや4-20MAなどの標準化された出力範囲に増幅し、データ収集システムまたはコントローラーで簡単に読み取ることができます。
ロードセルアンプを選択する際の最初の考慮事項は、受け入れることができる入力信号のタイプです。ほとんどの負荷セルは、通常1〜3 mV/vの範囲で、ミリボルトレベルの出力を生成します。選択したアンプが、ロードセルの出力範囲と互換性があることを確認してください。
ロードセルアンプは、以下を含むさまざまな出力信号タイプを提供できます。
- 電圧出力（例：0-5V、0-10V、±10V）
- 現在の出力（例：4-20ma）
- デジタル出力（例：RS232、RS485、USB）
データ収集システムまたはコントローラーと互換性のある出力タイプを選択します。
励起電圧は、アンプによって荷重セルに供給される電力です。一般的な励起電圧は5V、10V、および15Vです。アンプの励起電圧がロードセルの要件と一致することを確認してください。
アプリケーションに必要な精度と解像度を検討してください。高精度アプリケーションには、より良い線形性、低いノイズ、およびより高い解像度を持つアンプが必要になる場合があります。
ゼロやスパン調整などの簡単なキャリブレーションオプションを提供するアンプを探します。一部の高度なアンプは、より正確なセットアップのためにデジタルキャリブレーション機能を提供します。
アプリケーションに厳しい環境が含まれている場合は、適切なイングレス保護（IP）の評価と動作温度範囲を持つアンプを選択します。
アナログアンプは、入力に比例した連続出力信号を提供します。それらはシンプルで、費用対効果が高く、多くのアプリケーションに適しています。
デジタルアンプは、アナログ信号をデジタル形式に変換し、ノイズ免疫の改善やデジタルシステムとの容易な統合などの利点を提供します。
これらの汎用アンプは、負荷セルを含むさまざまなひずみゲージベースのセンサーで動作できます。
産業の計量用途については、次のような機能を備えたアンプを検討してください。
- 高精度と安定性
- マルチロードセルシステムの複数のチャネル入力
- 過酷な環境のための堅牢な構造
実験室の設定では、優先順位を付けます。
- 高精度と解像度
- 低ノイズパフォーマンス
- キャリブレーションと構成の柔軟性
動的な力を含むアプリケーションの場合：
- サンプリングレートが高いアンプを選択します
- ノイズリダクションのためのフィルターが組み込まれたアンプを検討してください
ロードセルアンプの適切な設置とセットアップは、最適なパフォーマンスのために重要です。ここにいくつかの重要なステップがあります：
1.ロードセルとアンプの間の適切な配線接続を確保する
2。ロードセルの仕様に従ってアンプ設定を構成する
3.既知のウェイトまたはキャリブレーションデバイスを使用して初期キャリブレーションを実行する
4.完全な測定範囲でシステムの精度を確認する
ロードセルアンプを使用する場合、いくつかの一般的な問題に遭遇する可能性があります。
1。測定値のドリフト
2。出力の非線形性
3。信号のノイズ
4。温度関連エラー
これらの問題に対処するには：
- すべての接続と配線を確認します
- 適切な接地とシールドを確認します
- アンプが適切に較正されていることを確認します
- 温度や振動などの環境要因を検討してください
一部の高度な荷重セルアンプは、組み込みの温度補償を提供します。これにより、温度が変動する環境の精度が向上します。
幅広い範囲で高い精度を必要とするアプリケーションについては、マルチポイントキャリブレーションをサポートするアンプを検討してください。
一部の最新の負荷セルアンプには、組み込みデータロギング機能と、ModbusやEthernet/IPなどの高度な通信プロトコルが含まれます。
原材料の取り扱いのために、計量システムをアップグレードするために必要な製造工場。彼らは、複数のチャネル入力を備えたデジタルロードセルアンプを選択し、単一のプラットフォームスケールに4つのロードセルを接続できるようにしました。アンプのModbus出力により、既存のPLCシステムとの簡単な統合により、プロセスの効率と精度が向上しました。
研究室では、材料試験のために高精度の力測定が必要でした。彼らは、USB出力を備えた高解像度のひずみゲージアンプを選択しました。これにより、データ収集と分析のためにコンピューターに直接接続し、実験に必要な精度と柔軟性を提供しました。
荷重セルアンプのフィールドは継続的に進化しています。いくつかの新たなトレンドには次のものがあります。
1。リモート監視と制御のためのIoT機能の統合の増加
2。精度と騒音の減少を改善するための高度な信号処理技術
3。スペースが制約されたアプリケーションのアンプの小型化
4。統合アンプを備えたワイヤレスロードセルシステムの開発
適切な負荷セルアンプを選択することは、アプリケーションで正確で信頼できる力または重量測定を確保するために重要です。信号入力と出力タイプ、精度要件、環境条件、特定のアプリケーションのニーズなどの要因を考慮することにより、測定システムに最適なパフォーマンスを提供するアンプを選択できます。また、決定を下す際に、将来のニーズと新興技術を検討することを忘れないでください。
ロードセルは、力または重量を電気信号に変換するトランスデューサーであり、ロードセルアンプは、測定システムで使用するこの信号を増幅および条件付けるデバイスです。アンプは、ロードセル（通常はミリボルトで）から小さな出力を取得し、データ収集システムまたはコントローラーによって簡単に読み取ることができるより強力な標準化された信号に変換します。
荷重セルアンプのキャリブレーションには、通常、次の手順が含まれます。
1.ロードセルをアンプに接続し、システムに電源を入れます
2。既知のゼロ負荷を適用します（通常、空のスケールまたはアンロードされたセンサー）
3.このゼロ負荷に一致するように、アンプのゼロ設定を調整します
4。既知の重量または力を適用します（理想的にはロードセルのフルスケールの近く）
5.アンプのスパンまたはゲイン設定を調整して、この既知の重量に一致する
6.測定範囲全体で異なる重みでテストしてキャリブレーションを確認します
一部の高度なアンプは、精度を向上させるためにデジタルキャリブレーションオプションまたはマルチポイントキャリブレーションを提供する場合があります。
すべての荷重セルアンプがすべての負荷セルと互換性があるわけではありません。いくつかの要因を考慮する必要があります。
- 入力信号範囲：アンプはロードセルの出力範囲を処理できる必要があります
- 励起電圧：アンプはロードセルの正しい励起電圧を提供する必要があります
- ワイヤの数：アンプがロードセル内のワイヤの数をサポートしていることを確認してください（例、4線、6線）
- 感度：アンプは、ロードセルの感度で動作できるはずです
互換性を確保するには、荷重セルとアンプの両方の仕様を常に確認してください。
デジタルロードセルアンプは、アナログアンプよりもいくつかの利点を提供します。
- より良いノイズ免疫：デジタル信号は電磁干渉の影響を受けにくい
- デジタルシステムとの簡単な統合：コンピューターまたはPLCとの直接通信
- 高度な機能：多くのデジタルアンプは、組み込みのフィルタリング、温度補償、およびデータロギングを提供します
- 柔軟性：デジタルアンプは、多くの場合、ソフトウェアベースの構成とキャリブレーションを可能にします
- 長距離伝送：デジタル信号は、信号分解なしで長い距離にわたって送信できます
ただし、アナログアンプは、単純さ、コストの低下、応答時間の速度が高いため、一部のアプリケーションでは引き続き推奨される場合があります。
環境要因は、荷重セルアンプのパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。
- 温度：温度の変化は、アンプのゲインとオフセットに影響を与え、測定エラーにつながる可能性があります
- 湿度：湿度が高いと、アンプ回路に腐食や短絡を引き起こす可能性があります
- 電磁干渉（EMI）：強力な電磁界はアンプの信号にノイズを誘発する可能性があります
- 振動：過度の振動は、成分に機械的ストレスを引き起こし、測定に影響を与える可能性があります
- ほこりと汚染物質：これらは電気接続とコンポーネントの性能を妨げる可能性があります
これらの効果を緩和するには、適切な環境評価（例：ほこりや耐水性の場合はIP67）のアンプを選択し、シールドケーブルと適切な接地技術の使用を検討します。一部の高度なアンプは、組み込みの温度補償とEMIフィルタリングも提供します。
