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모든 SP 로드셀은 스트레인 게이지 기반이며 휘트 스톤 브리지 교장을 사용합니다. 이 기사에서는 관련 과학과 로드셀이 실제로 어떻게 작동하는지 살펴 봅니다.

역사

로드 셀 (또는 로드셀)은 힘 또는 질량을 측정 가능한 전기 출력으로 변환하는 변환기로 가장 일반적으로 볼트 당 밀리 볼트 (mV / V)로 표시됩니다.
유압, 압전 및 공압과 같은 다양한 종류의 힘 센서가 있지만 스트레인 게이지 기반 로드셀이 가장 보편적으로 사용되는 유형입니다.

휘트 스톤 브리지 회로1843에서 영어 물리학 자 Charles Wheatstone 경은 전기 저항을 측정 할 수있는 브리지 회로를 고안했습니다. 휘트 스톤 브리지 회로는 스트레인 게이지에서 발생하는 저항 변화를 측정하는 데 이상적입니다. 첫 번째 접합 저항 와이어 스트레인 게이지가 1940에서 개발되었지만 최신 전자 기술이 기술적으로 경제적으로 실현 될 때까지는 그렇지 않았습니다.

휘트 스톤 브리지 회로

과학

SP 스트레인 게이지 로드셀은 로드셀에 작용하는 하중을 전기 신호로 변환합니다. 게이지 자체는 신중하게 계산 된 위치에서 로드셀 본체에 접착됩니다. 힘이 가해지면 로드셀 몸체가 변형됩니다.
대부분의 경우 최대 감도 및 온도 보상을 얻기 위해 4 개의 스트레인 게이지가 사용됩니다.

SP 스트레인 게이지

긴장 정도

게이지 중 2 개는 일반적으로 긴장 상태이고 2 개는 압축 상태이며 보상 조정으로 배선되어 0의 균형을 유지합니다.
하중이 가해지면 변형률은로드 SP 전자 장치에 비례하여 게이지의 전기 저항을 변경 한 다음이 변화를 비례하여 증폭하고 측정하여 톤, 파운드, 킬로그램 또는 켈리 톤과 같은 알려진 보정 된 엔지니어링 단위로 디스플레이로 변환합니다. 로드셀 작업자가 정확하고 반복적 인 측정을 할 수있는 킬로그램.

로드셀의 종류스트레인 게이지 적용

로드셀에는 몇 가지 일반적인 유형이 있습니다.
• Loadlink - 인장력이 가해지는 양끝에 걸쇠가 들어갈 수있는 구멍이있는 재료 블록
• 전단 빔 - 한쪽 끝에 고정되고 다른쪽에로드 된 직선 블록 재료
• 양단에서 고정되고 중앙에 적재 된 직선 블록 재료 인 양단 전단 전단 빔
• 압축 로드셀, 압축시 한 지점 또는 구역에로드되도록 설계된 재료 블록
• 압축 및 인장 모두에서 사용할 수있는 'S'자 모양의 재료 블록 인 'S'빔 로드셀 (로드 링크 및 인장로드 셀은 인장에만 설계됨)
• Shear Loadpin은 핀 중앙을 통과하는 작은 구멍 안에 설치된 변형 게이지를 통해 가해지는 힘을 감지하는 원형 로드셀입니다. 두 개의 홈이 전단 평면을 정의하기 위해 핀의 외주로 기계 가공됩니다.

여자 및 정격 출력

휘트 스톤 브리지는 안정화 된 전압으로 흥분합니다 (보통 SP 제품의 경우 3vdc이지만 20v까지 가능).
부하에 비례하는 전압의 차이는 mv / v 단위의 신호 출력에 나타납니다.
로드셀 출력은 최대 정격 기계적 부하에서 전압 차의 볼트 당 밀리 볼트 (mV / V)로 표시됩니다. 따라서 2v로 흥분하면 전체 부하에서 6 mV / V로드 핀이 3 밀리 볼트 신호를 제공합니다.
일반적인 감도 값은 1 ~ 3 mV / V입니다. 대부분의 SP로드 셀은 1.5mV / V 주위로 평가됩니다.

4 및 6 와이어로드 셀

일부로드 셀에는 4 와이어가있는 케이블과 화면이 있습니다. 다른 사람들은 6 선과 스크린이있는 케이블을 가지고 있습니다. + input, -input, + signal 및 -signal 터미네이션 외에도 6 와이어를 가진 사람들은 + Sense와 -Sense라고 불리는 2 와이어를 가지고 있습니다. 이들은 + 참조 (또는 + 참조) 및 -Reference (또는 -Ref)라고도합니다.

이러한 2 유형의 주요 차이점은 6 와이어 케이블이있는로드 셀이 증폭기, 표시기 또는 PLC로부터 수신하는 실제 여기 전압의 변화를 보상 할 수 있다는 것입니다. 전기 케이블 (도체)의 저항은 길이와 온도 변화에 따라 달라 지므로로드 셀에서 여기 전압이 변합니다. 긴 케이블을 사용하면 앰프, 인디케이터 또는 PLC에 의해 공급 된 원래 값과 비교하여 전압 강하가 발생하며 6 와이어로드 셀의 이점은 전압 강하가 부하 측정에 영향을 미치지 않고 신속하고 효과적으로 보상 될 수 있다는 것입니다 .

4 와이어로드 셀

4 와이어로드 셀은 이미 제조 과정에서 제공된 케이블의 영구 길이와 함께 보정되고 열적으로 보정됩니다. SP는 너무 길면 4 와이어 로드셀의 케이블을 짧게하지 않는 것이 좋습니다. 여분의 케이블을 감는 것이 좋습니다. 이는 케이블 길이를 줄이면 공장 교정 및 4 와이어로드 셀 보상이 손상 될 수 있기 때문입니다. 새로운 케이블 길이를 보완 할 감지 와이어가 없습니다.

4 와이어로드 셀을 앰프, 인디케이터 또는 PLC 앞에있는 정션 박스에 연결할 때는 전용 6 와이어로드 셀 케이블을 사용하여 정션 박스를 앰프, 표시기 또는 PLC에 연결할 것을 권장합니다. 이렇게하면 케이블 길이에 따른 전압 강하가 보상됩니다. 어떤 경우에도 케이블은 잘 차폐되고 길이에 따른 전압 강하를 제한하기 위해 충분한 단면적 (최소 0.2 mm sq)을 가져야합니다.

6 와이어로드 셀

케이블 절단에 대한 위의주의 사항은 6 와이어 케이블이있는 로드셀에는 적용되지 않습니다. 두 감지 와이어는로드 셀 내부의 휘 스톤 브리지에서 볼 수있는 실제 여기 전압을 측정 할 수 있으므로 로드셀의 mV 신호는 실제 여기에 따라 조정될 수 있습니다. 설치 엔지니어가 케이블을 줄이려는 경우로드 셀 성능을 저하시키지 않고 케이블을 단축 할 수 있습니다.

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