ロードセル(重量センサー)の仕組みと主要仕様
現代の電子システムにおいて、ロードセル(一般に重量センサーとして知られる)は正確な質量測定の要です。これらのトランスデューサは機械的荷重を電気信号に変換し、スケール、産業オートメーション、その他多くの用途で必須の精密で再現性のある値を提供します。
ロードセルとは
定義: ロードセルは、力、圧力、重量を測定可能な電気信号に変換するトランスデューサです。出力信号は、荷重と選択したインターフェース回路に応じて電圧、電流、周波数シフトのいずれかになります。
荷重が加わると、セル内部のエレメントが印加力に比例して抵抗や容量を変化させ、重量の大きさと直接相関する出力を生成します。
SEN0160サンプルモジュール
SEN0160重量センサーモジュールには、HX711 24ビットADCが搭載されています。このチップは高集積、高速応答、堅牢なノイズ耐性を低コストで実現するため、産業制御と計量アプリケーションで広く採用されています。

モジュール仕様
- 容量:1 kg
- 励起電圧:5 V – 15 V
- 出力感度:1.0 ± 0.15 mV/V
- 系統誤差:フルスケールの1 ‰
- ゼロシフト:0.05 % または 0.03 %
- ゼロ出力:±0.1 mV/V
- 入力インピーダンス:1 055 ± 15 Ω
- 出力インピーダンス:1 000 ± 5 Ω
- 過負荷容量:フルスケールの200 %
- 出力タイプ:アナログ
- 寸法:33 mm × 38 mm
一般的なロードセルタイプ
ロードセルはいくつかの種類があり、それぞれ特定の環境に適しています:
- 歪みゲージ型 — 最も広く使われるタイプ。貼り付け箔の電気抵抗変化を利用。
- 静電容量型 — 荷重下での極板間容量変化を測定。
- 油圧型 — 荷重を流体圧力に変換。
- 空気圧型 — 空気圧変化で力を検知。
適切なロードセルの選び方
ロードセル選定には以下の要素のバランスが必要です:
- 測定レンジと容量
- 使用環境(温度、振動、湿度)
- サイズと取り付け制約
- 要求精度と再現性
- 過負荷耐性
HX711 ADC仕様
- 24ビット分解能
- 2つの選択可能な入力チャネル
- シリアルデジタルインターフェース
- データレート:10 SPSまたは80 SPS
- 高コモンモード除去(50 Hz & 60 Hz)
- 電源電圧:2.6 V – 5.5 V
- 消費電流:< 1.6 mA
- 動作温度:–40 °C – 85 °C
- 16ピンSOPパッケージ
実システムでの性能は振動、温度ドリフト、機械的安定性などの影響を受けるため、慎重な選定と適切なキャリブレーションが不可欠です。
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