2022年の最高のロードセルの評価

圧力および重量ひずみゲージは、物体や物体の機械的変形を従来の電気信号に変換できる計量技術の分野のデバイスであり、その後、特定の物体の圧縮/伸張のレベルを判断できます。このようなセンサーは、それ自体が抵抗変換器であり、高精度計量機器の主要コンポーネントの 1 つとして位置付けられています。これらのデバイスは、家庭用フロアスケールから超精密な実験用スケールまで、あらゆる電子タイプのスケールで使用されます。

ひずみゲージの動作原理は次のとおりです。オブジェクトがスケールに置かれると、その影響（重量）の下で、ひずみゲージが取り付けられている抵抗器が変化（変形）します。次に、センサーは抵抗器の力と歪みを測定し、このデータを制御ボードに送信します。このようにして、荷台上の物品の重量が計算される。計量機器では、1 つまたは複数のセンサーを使用できます。

正しくは、エンジニアリング環境でのこのようなセンサーは、スケールの重量計と呼ばれ、一般の人々では「ビーム」と呼ばれます。

主な特徴

どのロード セルにも、その用途の範囲と制限に影響を与える一連の特性があります。これらには以下が含まれます：

• 「RLM」または最大測定限界は、デバイスが修正できる最大の力です。実際、センサー自体にはもちろん安全域が広がっていますが、正確なデータを取得するために、メーカーが設定したNPI指標を超えることはお勧めしません。超高精度の結果が必要な場合は、追加の NPI を備えたデバイスを使用する必要があります。
• それらの設計によれば、これらのデバイスは、ブリッジとシングルポイント、ビームとベローズ、コラムとS字型、ワッシャーなど、いくつかのタイプに分けることができます。特定のタイプの設計の使用は、デバイスが使用されることになっている計量システムの目的に依存し、その場所の将来の場所の特徴も考慮する必要があります。
• ひずみゲージは接続方式によって「4線式」と「6線式」に分けられます。最初のスキームは標準的なケースと通常の条件下で使用され、2番目のスキームは隣接するセンサーのケーブルの抵抗に大きな違いがある場合に使用されます。これにより、電気抵抗を補正できるためです。
• 精度クラス - 説明されているデバイスの場合、それは非常に広く、OIML R 60-2000 (ロシア連邦における測定の均一性を確保するための国家システム) によると、通常 D1 から C6 まで変化します。クラス C3 は、アプリケーションの幅の点で最も人気があり、0.02% の統計誤差にほぼ等しくなります。誤差が小さいデバイスを使用するには、特定の理由が必要です。特に、計量指示計自体も測定精度に影響を与える可能性があります。
• デバイスの製造材料 - 標準として、アルミニウム、合金鋼、または通常の「ステンレス鋼」がこれに使用されます。さまざまなデザインについて言えば、シングルポイントは原則としてアルミニウムベースで作られていますが、残りのモデルは合金鋼を好むことに注意してください。 「ステンレス鋼」はより高価な材料と見なされ、食品産業などの重要な産業で使用されるデバイスに使用されます。

特定の目的に使用するセンサーを選択する場合は、次のような追加の特性にも注意を払う必要があります。

• 電気保護クラス;
• 使用温度範囲;
• ワーキングギア比（略して「KRP」）;
• 最大供給電圧;
• 入出力抵抗;
• 電気ケーブルの断面の直径と長さ。

既存の構造についての詳細

一般に、説明されているデバイスは、抵抗器と電気回路で構成される単一の弾性システムであり、計量バッチャーに接続されています。抵抗器の抵抗が変化すると、ひずみレベルが設定され、その後、取得されたデータが必要な数学的および物理量に変換され、スケール ディスプレイに表示されます。これが、すべての電子計量機器が機能する方法です。現在使用されているスキームは測定の重複を伴​​うため、センサーの 1 つが故障した場合でも、十分な精度が維持されます。

ひょう量ボウル (または荷重受け台) の種類に応じて、次の種類のひずみゲージがあります。

• コンソールタイプ - 最大7トンの測定限界を持つシステムが測定要素として使用されます。
• シングルポイントデバイス（シングルポイント）、つまり、1つのセンサーで動作します。これらは、大きな負荷が不要な投与、充填、およびその他の操作に使用されます。
• S字型デバイス - バンカータイプの機器を対象としており、張力/圧縮の機械力を比例的に電気信号に変換します。
• 円筒形デバイス - マルチトン制御および測定システムで使用されます。
• 高温デバイス - 製錬や冶金産業など、極端な周囲温度で動作する測定器の製造に使用されます。

ひずみゲージの主な要件は、耐湿性、過酷な環境に対する感受性の低さ、および長い耐用年数の計算です。さらに、センサーは機械的負荷の増加に敏感でなければなりません。

4 線式センサーと 6 線式センサーの主な違い

計量機器自体の寸法が大きすぎる場合、センサと機器のアナログ/デジタル変換器の間の接続が延長ワイヤを使用して行われる可能性があります。したがって、ワイヤ自体の電気抵抗が測定値に影響を与え始めます。

この問題は、次の 2 つの方法で解決できます。

1. 構造内で同じ長さのワイヤを使用すると、抵抗によって発生し、意図せずに測定回路に導入されたエラーがわかり、A/D コンバータへの信号入力で補償できます。

重要：「VT」シリーズの計量器「MASSA-K」では、「ノウハウ」を応用し、コンバーターをセンサーに直接取り付けることで、配線なしで抵抗の問題を解決することができました。 .ただし、エンジニアリング レベルでは、計算ミスがありました。つまり、キャリブレーション トグル スイッチがロード セルの境界を越えて動かされなかったため、検証手順が複雑になりました。

2. ワイヤの抵抗で電圧降下をチェックし、測定回路に導入された抵抗からの誤差を動的に補正するには、測定回路を補足する必要があります。

ロードセルの穴とその機能目的

これらの穴がないと、総荷重が表面全体に均等に分散されるため、変形を確立するのがより困難になります。抵抗器は最も応力が集中する場所に配置されるため、後者の組み込み場所は特別に薄く作られ、ビームのエッジにかかる負荷がこれらの場所で最大に表現されます。 .したがって、抵抗器の向きは最も薄い点を基準にしています。

ひずみゲージの接続: シールドと接地の問題

ロード セルを使用して成功した正確な計量システムを作成する際の重要な問題は、シールドと接地の構成です。このような問題の有能な解決策は、低電流信号生成の分野でテンソメトリー デバイスが正しく機能するための鍵です。同時に、デバイス ケーブルには、適切に取り付けられていれば、静電気やその他の干渉からケーブルを保護するシールド編組が必要です。

この場合の主で不可侵の規則は、「アース」ループを回避するという原則でなければなりません。つまり、デバイスを 1 つの共通点で接地する必要があります。両端でケーブルスクリーンを接続すると、ループの発生は避けられません。したがって、センサー本体がしっかりとスクリーンに接続され、正しく固定されていれば、これで十分です。 「中性」を「接地電極」として使用することは強く推奨されないことを覚えておく価値があります。

センサーが並列に接続されている場合は、ジャンクション ボックス内の関連する端子接点を使用して、スクリーン ケーブル編組を互いに接続することを忘れないでください。接続後、すぐにボックス本体と同時に「接地」してください。

また、一方の側では、デバイスからジャンクション ボックスに至る共通ケーブルをアースに接続する必要がありますが、「アース」ループの形成は許可されません。この回路は、受信機側、つまり測定装置の入口付近から実装することが望ましいです。

センサー ケーブルの絶縁体のすぐ上 (機器の端子から約 4 ～ 5 cm) には、「地面」でのさまざまな干渉をブロックするために、フェライト フィルターをはめ込む必要があります。これらのフィルタは、さまざまなサイズと直径のケーブルに使用できます。また、RS-485 などの他の延長回線に、送信機と受信機の両方に取り付けることもできます。 1 つのフィルタのインダクタンスでは不十分な場合があります。次に、フィルターを互いに一定の距離で追加して順番にスナップする必要があります。これにより、インダクタンスが必要なレベルまで増加し、干渉のレベルが確実に減少します。

ひずみゲージの選択に対する有能なアプローチ

ひずみゲージ デバイスの設計はそれほど複雑ではないため、購入する際はメーカーではなく価格に注目することをお勧めします。したがって、今日の市場はさまざまな価格とブランドのオファーでいっぱいですが、エコノミークラスとプレミアムの間に大きな違いはありません.高価なセンサーは、食品業界や実験室での実験など、高精度の測定に本当に必要な場合にのみ購入する必要があります。それ以外の場合、この購入は多額の支出を必要とせず、標準測定誤差に比べて標準価格がかかります.

問題の製品のアジアのメーカーについて。分析が示すように、台湾、中国、韓国のセンサーの測定精度は、最も人気のある企業に決して劣っていません。ただし、それらの製造材料は耐久性がないことが多く、数回の測定手順の直後に、中国のデバイスのビームの変形が肉眼で見られることがあります。

2022 年の最高のひずみゲージの評価

予算オプション

3位：「CAS BSA-1」

このモデルは、公共のケータリング施設や食料品店での電子スケールでの使用を目的としています。設計が改善されており、アナログ - デジタルコンバーター (ADC) へのアクセスは単線を介して実行されるため、抵抗に差は生じません。スペアパーツのようなものです。

名前	索引
製造国	韓国
構造タイプ	カンチレバー
重量、kg	0.23
寸法、mm	190×58×53
価格、ルーブル	2100

• 小さな寸法;
• 精度の向上;
• ケーブル1本でADCに接続。

• アプリケーションの焦点を絞ります。

2位：「100kg-3T」

S字デザインの多機能サンプル。中荷重用に設計されたさまざまなタイプのはかりで使用できます。インストールが簡単で、他のセンサーとペアリングできます。より線の助けを借りて、ADC との安定した通信が保証されます。

名前	索引
製造国	中国
構造タイプ	S字
重量、kg	1.5
寸法、mm	94x86x35
価格、ルーブル	3800

• 多機能;
• 許容価格;
• 平均荷重 (1 ～ 3 トン) に基づくアプリケーション。

• 抵抗器が故障している可能性があります。

1位：「シエラ SL6D-C3-10kg」

このセンサーは、梱包やその他のバルク製品の計量用に設計されており、重い荷物用には設計されていません。取り付けが非常に簡単で、長寿命の耐久性のある合金鋼で作られています。さらに、ほこりや湿気に対する保護クラスがあります（計量用の機器の別の要素として）。

名前	索引
製造国	ロシア
構造タイプ	一点
重量、kg	1.3
寸法、mm	130×25×22
価格、ルーブル	5600

• 最適な機器;
• 高度なセキュリティ機能;
• 延長保証 (0.5 年ではなく 1 年)。

• 操作の制限温度モード - 摂氏 +35 度まで。

中間モデル

3位：メトラー・トレド CZL312

表面にニッケルメッキを施した合金鋼プローブ。これは主に工業用であり、中荷重および高荷重に使用されます (建設現場でのコンクリート質量の計量、路盤敷設時の熱いアスファルトの計量など)。引張りと圧縮の両方で作業できます。

名前	索引
製造国	スイス
構造タイプ	S字
重量、kg	12
寸法、mm	150×100×98
価格、ルーブル	11100

• お金に優れた価値。
• 汎用性;
• 積載量の増加（最大10トン）。

• 許容される NPI 基準をわずかに安全に超過 (30% 以下)。

2位：「T-100A」

この装置は、80x80 cm からの比較的大きな積載プラットフォームでの使用を意図しており、バンカーやパッキング スケールでも使用できます。ワンポイントデザインの一例ですので、シングルバージョンでのみご利用いただけます。

名前	索引
製造国	ロシア
構造タイプ	一点
重量、kg	5
寸法、mm	45x54x79
価格、ルーブル	16300

• 精度の向上;
• 大規模なプラットフォームでうまく機能します。
• アルミ合金ボディ。

• 短い保証期間 (最大 6 か月)。

1位：「CAS WBK-20TC」

自動車や各種特殊機器の重量をチェックするために設計されたプロ仕様の測定装置です。これは、移動用の車両の許容重量を決定するために固定交通警察署や税関で使用できます。

名前	索引
製造国	韓国
構造タイプ	カンチレバー
重量、kg	7
寸法、mm	85x70x95
価格、ルーブル	17600

• 生産材料 - ステンレス鋼;
• 高積載量 (20 トン);
• 独自の防湿機能を備えています。

• 狭い専門分野。

プレミアムクラス

3位：「T-50（1次改造）」

このセンサーの弾性要素の設計により、負荷がプラットフォームの端に置かれた場合でも、正確な読み取り値を送信できます。特別なヘリウムガスケットの取り付けにより、ボディの気密性が確保されます。キットには、保護スリーブ、カバー、キャップが付属しています。このデバイスは、小さな値から非常に大きな値まで、ほぼすべての重量で正確に作業できるように設計されています。

名前	索引
製造国	ロシア
構造タイプ	一点
重量、kg	8.1
寸法、mm	76x79x95
価格、ルーブル	33500

• 汎用性;
• 良い人員配置;
• 動作温度範囲は摂氏 -40 ～ +50 度です。

• 見つかりません (そのセグメント)。

2位：「CAS WBK-30-D」

このモデルは、例えば、拡大されたプラットフォームでの大量のバルクおよび液体材料の計量 (コンクリートプラントで準備されたコンクリートの重量の決定) などの産業用を目的としています。キャリブレーションが容易な、ステンレス製のハウジング。

名前	索引
製造国	韓国
構造タイプ	一点
重量、kg	15
寸法、mm	84x83x45
価格、ルーブル	57000

• 頑丈なハウジング。
• 積載量の増加 (最大 30 トン);
• 独自の防湿および防塵。

• 高価。

1位：「LSU-100」

薄型の円形センサーは、最大 100 トンの超重量物を処理できます。同時に、モデルには約 150% の追加 NPI のマージンがあります。圧縮と引張の両方で機能します。この設計では、ADC に送信されるデータの高い直線性と精度を保証するポリウレタン保護編組を備えた 4 芯ケーブルを使用しています。このシステムには、ヨーロッパ規格に従って取り付けられた独自の防湿および防塵機能があります。

名前	索引
製造国	韓国
構造タイプ	「ワッシャー」
重量、kg	30
寸法、mm	307×278×90
価格、ルーブル	70000

• 耐摩耗性の向上;
• 重い荷物を処理する能力;
• 現在の価格。

• 下限時の温度動作モードの制限（-10℃まで）

結論

お金を節約するために、インターネット サイトからひずみゲージを注文して購入することもできます。この方法の人気は、売り手や製造業者のウェブサイトで、指定されたパラメータに従って目的のモデルを検索するのが非常に便利であることにも起因しています。これとは別に、小売とは異なり、インターネット上の価格がはるかに低くなることは注目に値します.さらに、大量の商品の卸売供給が必要な場合（たとえば、産業施設に供給するため）、ブランドの専門店が割引を提供する可能性があります.また、センサは極端に不注意な状態で出荷してもほとんど壊れない製品ですので、おおむね心配する必要はありません。