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>> 負荷セルの種類
>> 出力電圧に影響する要因
>> 必要な機器
>> 段階的な測定プロセス
>> 正確な測定のためのヒント
>> 信号コンディショニング
>> データ収集システム
>> キャリブレーション手順
● 結論
● よくある質問
>> 3.温度は荷重セルの測定に影響を与える可能性がありますか？
>> 4.ロードセルの測定値が一貫性がない場合はどうすればよいですか？
荷重セルは、産業の計量システム、強制測定、材料試験など、さまざまなアプリケーションで重要なコンポーネントです。荷重セルの出力電圧を測定する方法を理解することは、正確な測定値を確保し、測定システムの完全性を維持するために重要です。この記事では、測定のプロセスをご案内します 負荷セル 出力電圧、その背後にある原理、および効果的な測定のための実用的なヒント。
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す。最も一般的な荷重セルのタイプは、ひずみゲージの負荷セルです。これは、ひずみゲージの原理を使用して変形を測定します。負荷が荷重セルに適用されると、それはわずかに変形し、ひずみゲージの抵抗の変化を引き起こします。この抵抗の変化は、測定および解釈できる電圧信号に変換されます。
1。圧縮負荷セル：これらの負荷セルは、圧縮方法で適用される力を測定します。これらは、荷重が垂直に適用されるアプリケーションでよく使用されます。
2。張力負荷セル：これらの負荷セルは、引張方向に加えられた力を測定します。それらは、吊り下げスケールなどのアプリケーションで一般的に使用されます。
3.曲げビーム荷重セル：これらの負荷セルは、負荷下のビームの曲げを測定します。それらはしばしばプラットフォームスケールで使用されます。
4。Sタイプの負荷セル：これらの負荷セルは、張力と圧縮の両方を測定できます。それらは多用途であり、さまざまなアプリケーションで広く使用されています。
荷重セルの出力電圧は通常、ミリボルト（MV）にあり、適用される負荷に比例します。負荷電圧と出力電圧の関係は、しばしばMV/Vで表される負荷セルの感度によって定義されます。たとえば、2 mV/vの感度を持つ荷重セルは、特定の負荷が適用されると適用される励起電圧ごとに2 mVを出力します。
1。励起電圧：荷重セルに供給される電圧は、出力電圧に影響します。励起電圧が高いと、出力電圧が高くなります。
2。荷重細胞の感度：異なる負荷セルは感度が異なり、特定の負荷の出力電圧に影響します。
3。温度：温度変化は、ひずみゲージの抵抗に影響を及ぼし、出力電圧の変動につながる可能性があります。
4。キャリブレーション：正確な測定には、ロードセルの適切なキャリブレーションが不可欠です。キャリブレーションにより、出力電圧が印加荷重に正しく対応することが保証されます。
負荷セルの出力電圧を測定するには、次の機器が必要です。
- ロードセル：測定したいロードセル。
- 電源：ロードセルに励起電圧を提供する安定した電源。
- マルチメーター：出力電圧を測定するためのデジタルマルチメーター。
- ロードソース：荷重セルに適用するための既知の重量または力。
1.ロードセルのセットアップ：ロードセルを電源に接続し、適切に取り付けられていることを確認します。ロードセルは、印加荷重を正確に測定できる位置にある必要があります。
2。マルチメーターを接続します。マルチメーターを設定して、DC電圧を測定します。マルチメーターの正のリードを荷重セルの出力端子に接続し、ネガティブリードを地面に導きます。
3.励起電圧を適用します：電源をオンにして、拡張電圧を荷重セルに適用します。電圧がロードセルの指定範囲内にあることを確認してください。
4.マルチメーターをゼロ：負荷を適用する前に、マルチメーターの読み取り値を確認します。ゼロに近いはずです。そうでない場合は、ロードセルまたはマルチメーターを調整する必要がある場合があります。
5.既知の負荷を適用します。既知の重量または力を荷重セルに徐々に適用します。これは、キャリブレーションされたウェイトまたは力ゲージを使用して行うことができます。
6。出力電圧を記録します：負荷をかけると、マルチメーターの読み取り値を観察します。印加荷重に対応する出力電圧を記録します。
7.測定を繰り返す：精度のために、測定を数回繰り返し、各負荷の平均出力電圧を計算します。
8。感度を計算します：負荷セルの感度を決定するには、荷重の変化によって出力電圧の変化を分割します。これにより、ロードセルのMV/V値が得られます。
- 安定した電源の使用：励起電圧の変動により、測定値が不正確になる可能性があります。電源が安定しており、指定された範囲内であることを確認してください。
- 定期的にキャリブレーション：精度を維持するには、ロードセルの定期的なキャリブレーションが不可欠です。キャリブレーション手順については、メーカーのガイドラインに従ってください。
- 温度の変動を最小限に抑える：温度の変化は、出力電圧に影響を与える可能性があります。温度の変動を最小限に抑えるために、制御された環境で測定を実施します。
- 機械的干渉を避ける：測定中に荷重セルが機械的干渉を受けないことを確認してください。これは測定値に影響を与える可能性があるためです。
1.一貫性のない読み取り：出力電圧が一貫していない場合は、接続を確認し、ロードセルが適切に取り付けられていることを確認します。また、電源が安定していることを確認してください。
2。ゼロドリフト：荷重がないときにマルチメーターが重要な読み取り値を表示した場合、これはゼロドリフトを示している可能性があります。この問題を修正するために、ロードセルを再調整します。
3。非線形出力：出力電圧が印加荷重とともに線形に変化しない場合、ロードセルはキャリブレーションまたは交換が必要になる場合があります。
4。温度効果：温度変動による出力電圧の大幅な変化に気付く場合は、温度補償方法または温度安定性のために設計された荷重セルの使用を検討してください。
多くのアプリケーションでは、ロードセルからの出力信号が弱すぎて直接正確に測定することはできません。信号条件付けは、データ収集システムまたは表示に送信される前に、信号を増幅およびフィルタリングするために必要です。信号コンディショナーは、荷重セル出力の増幅、フィルタリング、および線形化を提供し、測定値が正確で安定していることを保証します。
より複雑なアプリケーションの場合、ロードセルとデータ収集システムを統合すると、測定機能が強化されます。これらのシステムは、時間の経過とともにデータを記録でき、詳細な分析と荷重セルのパフォーマンスの監視が可能になります。また、測定が事前定義されたしきい値を超える場合、リアルタイムのフィードバックとアラートを提供することもできます。
キャリブレーションは、荷重セル測定の重要な側面です。これには、精度を確保するために、荷重セルの出力を既知の重みと比較することが含まれます。特に重要なアプリケーションでロードセルが使用されている場合、キャリブレーションは定期的に実行する必要があります。通常、プロセスには以下が含まれます。
1.既知の重みの適用：キャリブレーションされた重みを使用して、既知の負荷を荷重セルに適用します。
2。出力電圧の記録：既知の各重量の出力電圧を測定します。
3.キャリブレーション曲線の作成：適用された負荷に対して出力電圧をプロットして、キャリブレーション曲線を作成します。この曲線は、出力電圧の読み取り値を正確な負荷測定に変換するために使用できます。
4.システムの調整：矛盾が見つかった場合、精度を確保するために測定システムで調整が必要になる場合があります。
負荷セルは、さまざまな業界の幅広いアプリケーションで使用されています。いくつかの一般的なアプリケーションには次のものが含まれます。
1。工業の計量：荷重セルは、製造と出荷の製品を計量するためにスケールで広く使用されています。
2。材料テスト：研究所では、荷重セルを使用して、故障まで加えられた力を測定することにより、材料の強度と耐久性をテストします。
3。自動車テスト：負荷セルは、衝突試験およびその他の自動車用途で使用され、力と負荷を測定します。
4。医療機器：患者の正確な体重測定を確保するために、医療スケールとデバイスで荷重細胞が使用されます。
5.航空宇宙：航空宇宙用途では、ロードセルを使用して、テスト中の力を測定し、コンポーネントの構造的完全性を確保します。
負荷セルの出力電圧を測定することは、計量システムまたは力測定アプリケーションを使用して作業する人にとって基本的なスキルです。負荷セル、出力電圧に影響する要因、および適切な測定技術の背後にある原理を理解することにより、正確で信頼できる測定を確保できます。定期的なキャリブレーションと環境要因への注意は、測定の精度をさらに高めることができます。
要約すると、このプロセスでは、荷重セルのセットアップ、既知の負荷の適用、およびマルチメーターで出力電圧の測定が含まれます。この記事で概説されている手順に従うことにより、ロードセル出力電圧を効果的に測定し、発生する可能性のある一般的な問題をトラブルシューティングできます。
負荷セルの出力電圧は、通常、適用された負荷と励起電圧に応じて、0〜20 mVの範囲です。ほとんどの負荷セルは、通常5V〜15Vの間で、特定の励起電圧の範囲内で動作するように設計されています。
荷重セルは、通常6か月ごとに1年ごとに、または重要なアプリケーションで使用される場合は、定期的に調整する必要があります。キャリブレーション頻度は、環境と使用量にも依存する場合があります。
はい、温度は荷重セルの測定に大きく影響する可能性があります。温度の変化は、ひずみゲージの抵抗を変化させ、出力電圧の変動につながる可能性があります。制御された環境で測定を実施して、これらの効果を最小限に抑えることが不可欠です。
負荷セルの測定値が一貫していない場合は、すべての接続を確認し、ロードセルが適切に取り付けられていることを確認してください。電源が安定しており、荷重セルに影響を与える機械的干渉がないことを確認します。
負荷セルの測定の精度を向上させるには、安定した電源を使用し、荷重セルを定期的に調整し、温度の変動を最小限に抑え、測定中の機械的干渉を回避します。さらに、信号調整装置を使用して出力信号を強化することを検討してください。
