ロード セル技術の比較

ロード セルのボディに力がかかると、ボディが伸張または圧縮されます。ボディに直接接着されたひずみゲージがこれに反応し、ひずみゲージの電気抵抗が変化します。このわずかな抵抗の変化がブリッジ回路で検出され、ミリボルトの信号が生成されます。この信号が信号調整電子部品で増幅またはデジタル化され、加えられた力に比例する校正済み出力が生成されます。ひずみゲージ ロード セルを使用すると、手頃なコストで高い正確性が得られるため、このタイプのロード セルは製造業から材料試験までの幅広い業界で活用されています。

• ロード セルのボディ: 荷重がかかると弾性的に変形するよう設計された、精密加工された部品 (ビームまたはダイアフラム)。
• ひずみゲージ: ロード セルのボディに接着されたセンサで、伸張または圧縮すると抵抗が変化します。
• ブリッジ回路: 抵抗の変化を測定可能な電気信号に変換するホイートストン ブリッジ回路。
• 信号調整電子部品: ミリボルト単位の信号を増幅またはデジタル化して校正済み出力に変換します。
  

力がかかるとセンシング素子がたわみ、2 枚のコンデンサ プレートの間隔が変わります。プレート間は誘電体材料によって絶縁されており、この材料が静電容量を変化させます。この変化が静電容量測定回路で検出され、電気信号が生成されます。生成された出力が信号処理電子部品で増幅またはデジタル化され、表示や制御に使用されます。静電容量式ロード セルは高感度で高速応答性も備えているため、ラボ用天秤や医療機器などの高精度が求められる用途に適しています。

• センシング素子: 荷重がかかるとたわむダイアフラムまたはビーム。
• コンデンサ プレート: 加えられた力に応じて間隔が変わる 2 枚の導電面。
• 誘電体材料: 静電容量を変化させるプレート間の絶縁層。
• 静電容量測定回路: 静電容量の変化を電気信号に変換する電子回路。
• 信号処理電子部品: 表示または制御システムのために出力を増幅および校正する回路。

かけられた力がセンシング素子から半導体ひずみゲージに伝達され、ひずみゲージの抵抗が変化します。この変化がブリッジ回路で検出され、電気信号が生成されます。生成された信号が、信号調整電子部品で出力用に増幅および校正されます。ピエゾ抵抗ロード セルは非常に高速に応答するため、自動車衝突試験、ロボット、エアロスペースの分野での動的力測定に適しています。

• センシング素子: 荷重を半導体ひずみゲージに伝達する構造。
• 半導体ひずみゲージ: 応力を受けると抵抗が変化する高感度センサ。
• ブリッジ回路: 抵抗の変化を測定可能な電気信号に変換する回路 (通常はホイートストン ブリッジ回路)。
• 信号調整電子部品: クリーンな出力信号を生成する計装アンプ、フィルタ、およびアナログ・デジタル変換回路。

かけられた力がロード セルのボディからダイアフラムまたはピストンに伝達され、密閉されたチャンバ内の流体が圧縮されます。その結果生じた圧力が圧力トランスデューサまたは圧力ゲージで測定され、加えられた力に比例する読み取り可能な値に変換されます。油圧ロード セルは電力を必要とせず、過酷な環境でも良好に機能するため、ヘビー デューティー産業用の計量や僻地での使用に適しています。

• ロード セルのボディ: 流体チャンバとダイアフラムまたはピストンを含むハウジング。
• ダイアフラムまたはピストン: 荷重を流体に伝達する部分。
• 流体チャンバ: 油圧作動油やその他の非圧縮性流体で満たされています。
• 圧力ゲージまたは圧力トランスデューサ: 液圧を測定し、加えられた力に比例する読み取り可能な値に変換します。