그것이 어떻게 만들어지고 무게와 힘을 어떻게 측정하는지 알아봅시다.
스트레인 게이지 로드셀은 무게를 측정하는 데 사용되는 센서입니다. 일반적으로 계량 시스템이나 힘, 압축, 인장력을 측정하는 시스템에 사용됩니다. 로드셀에 가해지는 힘은 기계적 변형을 측정하여 읽습니다. 센서는 이 변형에 비례하는 mV 단위의 전기 신호로 변환합니다.
로드셀은 정확히 어떻게 작동할까요?
그것이 만들어지는 방법
로드셀의 작동 원리를 이해하려면 먼저 로드셀의 구조부터 살펴봐야 합니다.
로드셀은 기계 본체와 전기 회로, 두 부분으로 구성됩니다.
본체는 센서에 가해지는 무게나 힘을 지탱합니다.
일반적으로 고급 강철이나 알루미늄으로 제작됩니다. 이러한 소재는 강하면서도 탄성이 뛰어나 하중을 받으면 약간의 변형을 겪고 원래 위치로 돌아가 응력에 반응합니다.
따라서 이러한 소재는 기계적 신뢰성과 균일한 변형 분포를 보장합니다.
이러한 기계적 특성을 회복성이라고 합니다. 회복성이 높을수록 재료가 에너지를 흡수하고 변형할 수 있는 능력이 커지지만 변형은 영구적이지 않습니다.
이러한 기계적 특성을 회복성이라고 합니다. 회복성이 높을수록 재료가 에너지를 흡수하고 변형할 수 있는 능력이 커지지만 변형은 영구적이지 않습니다.
작동 원리
로드 셀에 힘이 가해지면 로드 셀은 약간 휘어집니다. 금속은 변형되었다가 하중이 제거되면 원래 모양으로 돌아갑니다. 로드 셀 본체와 완전히 일체형인 스트레인 게이지는 표면과 함께 변형되어 늘어나거나 줄어듭니다. 밀리미터의 천분의 일(마이크로미터 또는 미크론) 단위로 표현되는 이러한 미세한 크기 변화는 스트레인 게이지를 구성하는 도체의 전기 저항에 변화를 일으킵니다. 도체가 늘어나면 저항이 증가하고, 압축되면 저항이 감소합니다.
저항 변화는 휘트스톤 브리지에 연결된 스트레인 게이지를 통해 측정되고 mV 단위의 비례 신호로 변환됩니다. 아날로그 로드셀의 경우, 로드셀의 mV 신호는 트랜스미터 또는 외부 중량 표시기를 통해 처리되어 디지털 신호로 변환되어 중량 값으로 표시됩니다. 디지털 로드셀의 경우, 이러한 변환은 로드셀 내부에서 직접 이루어집니다. 마지막으로, 중량 값은 아날로그 출력 또는 필드버스를 통해 PC 또는 PLC로 전송될 수 있습니다.
다양한 유형의 로드셀
로드셀의 구성과 기본 작동 방식을 간략하게 살펴보았듯이, 로드셀은 매우 다재다능한 센서입니다. 실제로 로드셀은 매우 다양한 응용 분야에서 정확한 성능을 제공하며 여러 분야에서 필수적입니다.
- 산업 자동화 및 자동차;
- 화학-제약, 축산 및 식품 산업;
- 건축, 리프팅 시스템, 포장, 섬유 및 제지;
- 운송 및 취급 소매(중량 판매용 저울).
특정 응용 분야에 따라 로드 셀은 서로 매우 다를 수 있는 모양, 치수 및 특성을 갖도록 설계됩니다.