コンテンツメニュー
● 負荷セルの理解
>> 負荷セルの種類
● 負荷セルの騒音源
>> 1。適切なインストール
>> 2。信号条件付け
>> 3。環境管理
>> 5。高度なテクニック
● 結論
● よくある質問
>> 2.ロードセル測定の電気ノイズを最小限に抑えるにはどうすればよいですか？
>> 3.信号コンディショニングとは何ですか？また、ロードセルにとって重要なのはなぜですか？
>> 4.荷重セルはどのくらいの頻度で調整する必要がありますか？
>> 5.機械学習を使用して、ロードセルのパフォーマンスを向上させることができますか？
騒音低減技術に飛び込む前に、ロードセルが何であり、それらがどのように機能するかを理解することが重要です。ロードセルは、力を電気信号に変換するトランスデューサーです。最も一般的なタイプ 負荷セルは ひずみゲージの負荷セルであり、ひずみゲージの原理を使用して、荷重によって引き起こされる変形を測定します。
1。ひずみゲージ負荷セル：これらは最も広く使用されている負荷セルです。それらは、負荷の下で変形する金属要素で構成され、それに取り付けられたひずみゲージの抵抗の変化を引き起こします。
2。油圧負荷セル：これらは、体重を測定するために流体圧力を使用します。それらはしばしば頑丈なアプリケーションで使用されます。
3。空気圧荷重セル：これらは、チャンバー内の空気の圧力による重量を測定します。それらはあまり一般的ではありませんが、特定のアプリケーションでは役立ちます。
4。静電容量負荷セル：これらの荷重下の誘電体材料の変形によって引き起こされる容量の変化を測定します。
負荷セルのノイズは、以下を含むさまざまなソースから発生する可能性があります。
1。電気ノイズ：これは、近くの電気機器、送電線、または荷重セル自身の回路からさえもたらすことができます。電気ノイズは、測定値の精度に大きく影響する可能性があります。
2。機械的振動：機械または環境要因からの外部振動により、荷重セルの測定にノイズが導入されます。
3。温度の変動：温度の変化は、ひずみゲージの抵抗に影響を及ぼし、測定値に漂う可能性があります。
4。信号干渉：これは、配線の慣行が不十分な、または信号ケーブルの不十分なシールドが原因で発生する可能性があります。
5。環境要因：湿度、ほこり、およびその他の環境条件も、負荷セルの性能に影響を与える可能性があります。
ロードセル測定のノイズの減少には、設計上の考慮事項、設置慣行、信号処理技術の組み合わせが含まれます。ここにいくつかの効果的な方法があります：
負荷セルの設置は、ノイズを最小限に抑える上で重要な役割を果たします。ここにいくつかのベストプラクティスがあります：
- 振動分離：振動を減衰するマウントに荷重セルを取り付けて、機械的振動の影響を減らします。これは、振動が荷重セルに簡単に移動し、その測定値に影響を与える可能性があるため、重機が動作する環境で特に重要です。
- 安全な配線：すべての配線が安全であり、電気ノイズの源から外れていることを確認してください。ツイストペアケーブルを使用して、電磁干渉を最小限に抑えます。ねじれたペアケーブルは、ワイヤに誘導される可能性のあるノイズをキャンセルするのに役立ち、ロードセルにクリーナー信号を提供します。
- 接地：ロードセルと関連する機器の適切な接地は、電気ノイズを減らすのに役立ちます。業界の基準に従って接地が行われることを確認してください。優れた接地システムは、荷重セルのパフォーマンスに影響を与える騒音のリスクを大幅に減らすことができます。
信号コンディショニングは、荷重セルからの信号の品質を改善するために不可欠です。これには以下を含めることができます：
- 増幅：高品質のアンプを使用して、ロードセルからの信号を高めます。アンプが低いノイズ図を持っていることを確認して、追加のノイズの導入を避けます。アンプの選択は、システムの全体的なノイズパフォーマンスに大きく影響する可能性があります。
- フィルタリング：低パスフィルターを実装して、高周波ノイズを排除します。これは、アナログフィルターまたはデジタル信号処理技術を使用して実行できます。フィルターは、特定の周波数範囲をターゲットにするように設計でき、目的の信号を維持しながら不要なノイズを除去できます。
- アナログからデジタルへの変換：高解像度ADCを使用して、ロードセルからアナログ信号をデジタル形式に変換します。より高い解像度は、実際の信号をノイズと区別するのに役立ちます。 ADCの解像度は、アプリケーションの精度要件と一致する必要があります。
ロードセルが動作する環境を制御すると、ノイズを大幅に減らすことができます。
- 温度制御：荷重セルの周りに安定した温度を維持して、熱漂流を最小限に抑えます。必要に応じて温度補償技術を使用してください。温度の変動により、荷重セルがさまざまな出力を生成し、不正確さにつながる可能性があります。
- 湿度制御：負荷セルを過度の湿度から保護し、パフォーマンスに影響を与える可能性があります。必要に応じて、エンクロージャーまたは保護コーティングを使用してください。湿度は、負荷セルの機能に影響を与える腐食やその他の形態の劣化につながる可能性があります。
- ほこりと汚染物質保護：荷重細胞が、手術を妨害する可能性のあるほこりや他の汚染物質から保護されていることを確認してください。保護ハウジングの荷重セルを密封することは、時間の経過とともにパフォーマンスを維持するのに役立ちます。
正確な測定を確保するには、荷重セルの定期的なキャリブレーションとメンテナンスが不可欠です。
- ルーチンキャリブレーション：荷重セルの定期的なキャリブレーションを実行して、正確な測定値を確実に提供します。これは、パフォーマンスのドリフトまたは変化を特定するのに役立ちます。キャリブレーションは、正確さを確保するために認定重みを使用して行う必要があります。
- 目視検査：目視検査を実施して、パフォーマンスに影響を与える可能性のある摩耗、損傷、または汚染の兆候を確認します。定期的な検査は、重大な問題につながる前に潜在的な問題を捉えるのに役立ちます。
- ソフトウェアのキャリブレーション：ソフトウェアツールを使用して、システム内の既知のノイズまたはドリフトのソースを調整および補正します。ソフトウェアのキャリブレーションは、環境条件が頻繁に変化するアプリケーションで特に役立ちます。
高精度を必要とするアプリケーションについては、高度な手法を検討してください。
- 微分測定：差動負荷セルを使用して、2つの負荷の差を測定します。これにより、一般的なノイズ源をキャンセルできます。この手法は、負荷が変動の影響を受けるアプリケーションで特に役立ちます。
- デジタルフィルタリング：ソフトウェアにデジタルフィルタリング手法を実装して、ロードセル信号を処理し、ノイズを減らします。デジタルフィルターは、変化するノイズ条件に適応し、より堅牢なソリューションを提供するように設計できます。
- 機械学習アルゴリズム：履歴データに基づいてノイズを予測およびフィルタリングするための機械学習アルゴリズムの使用を調べます。これらのアルゴリズムは、過去の測定から学習して、将来の測定値の精度を向上させることができます。
ロードセル測定のノイズの削減は、正確で信頼できるデータを確保するために重要です。騒音の原因を理解し、効果的なノイズリダーステクニックを実装することにより、ユーザーはさまざまなアプリケーションでの負荷セルのパフォーマンスを大幅に改善できます。適切な設置、信号調整、環境管理、定期的なメンテナンス、および高度な技術はすべて、包括的なノイズリダクション戦略の重要なコンポーネントです。
これらのガイドラインに従うことにより、エンジニアと技術者はロードセルシステムの精度を高め、パフォーマンスの向上と信頼性の高い測定につながることができます。
負荷セルの騒音の一般的な供給源には、近くの機器からの電気ノイズ、機械的振動、温度変動、配線不良からの信号干渉、湿度や粉塵などの環境要因が含まれます。
電気ノイズを最小限に抑えるには、ロードセルと関連する機器の適切な接地を確保し、ツイストペアケーブルを配線に使用し、電気干渉の源から信号ケーブルを遠ざけます。
信号コンディショニングには、ロードセルから信号を処理して品質を向上させることが含まれます。信号を増幅し、ノイズをフィルタリングし、アナログ信号をデジタル形式に変換し、正確な測定値を確保するのに役立つため重要です。
荷重セルは定期的に調整する必要があります。通常は、重要なアプリケーションで使用されている場合、または過酷な環境条件にさらされている場合は、少なくとも1年以上頻繁に頻繁に校正する必要があります。
はい、機械学習アルゴリズムを使用して履歴データを分析し、ノイズパターンを予測し、より効果的なフィルタリングとロードセル測定の精度を向上させることができます。
