로드셀

다양한 모델의 제품을 개발하여 생산하고 현재 수입에만 의존하고 있는 Torque Transducers를
자체 기술력으로 시판하여 세계 50여개 국에 수출하여 그 품질을 인정 받고 있습니다.

로드셀 용어정리

로드셀의 원리

일반적으로 로드셀이라 함은 하중을 가하면 그 크기에 비례하여 전기적 출력이 발생되는 힘 변환기의 총칭으로 Strain Gage식 로드셀을 의미한다.

따라서 Strin Gage를 금속 탄성체에 점착하고 그 탄성체에 하중을 가했을 때 탄성체의 Strain을 Strain Gage의 저항값의 변화로서 가해진 하중의 크기에 비례한 전기적 출력신호를 얻을 수 있다.

스트레인 게이지의 측정 원리

스트레인(Strain)이란 어떤 탄성체를 당기거나 밀면 변형이 일어나고 이때 줄거나 느는 양을 스트레인이라 하며, 이 미세한 변형량을 측정하기 위해 스트레인 게이지를 사용하게 된다.이러한 특성을 이용하여 변형량을 하중으로 변환하여 측정하는 것이 바로 로드셀의 원리이다. 이러한 미세한 변화를 검출하기 위해 전기적으로 브릿지 회로라는 회로를 사용하게 된다.

즉, 평상시에는 전기적으로 평형이 유지되어 (물의 수면이 동일한 경우와 같은 경우) 극히 미세한 전류를 흘려 보내다가, 어느 한쪽의 불균형이 발생하면(저항값이 변하면) 그쪽으로 전류가 흘러 이 전류의 흐름이 전압의 변화로 나타나 검출된다. 이때 저항값의 변화는 스트레인에 의해서만 나타나지 않고 온도나 습도에 따라 변할 수도 있으므로 이에 대한 보상이 반드시 필요하며, 로드셀의 좋고 나쁨의 기준이 된다.

로드셀 용어

주위조건: 주위조건이라 함은 로드셀을 둘러싸고 있는 매체의 습도, 압력, 온도 등의 조건을 말한다.
주위온도: 로드셀을 둘러싸고 있는 매체의 온도를 말한다.
동심정각하중: 기본축에 대한 어떤 가도만큼 떨어진 하중점에 있어서, 기본축에 동심으로 작용하는 하중을 말한다.
편심정각하중: 기본축에 대한 어떤 가도만큼 떨어진 하중점에 있어서, 기본축에 편심으로 작용하는 하중을 말한다.
축방향하중: 기본축과 평행하거나, 기본축과 함께 작용하는 하중을 말한다.
교정: 기본이 되는 하중에 대한 로드셀 출력을 비교하는 것을 말한다.
교정곡선: 교정에 의하여 비교된 수치를 기록하거나 그래프화된 것을 말한다.
정격용량: 소정의 규격에 의하여 측정이 가능한 축방향의 최대하중을 말한다.
종합오차: 무하중시와 정격하중시 사이에서 출력을 직선으로 연결할 부분에 대한, 하중증가와 감소시에 측정된 출력을 백분율로 나타낸 오차를 말한다. 또한 비직진성 또는 히스테리시스라고도 한다.
크리이프: 하중작용하에서 시간의 경과에 의해서나 외부조건의 변화, 기타 요소들에 의하여 발생하는 로드셀 출력의 변화를 말한다. 일반적으로 정격하중과 제거 직후의 일정시간 동안의 정격 출력의 백분율로 측정된다. 통상 20분 또는 30분간의 크리이프 값을 보증한다.
크리이프 회복: 일정기간 동안 작용한 하중을 제거한 후, 시간의 경과와 함께 나타나는 무하중시의 출력을 말한다. 일반적으로 정격하중과 제거 직후의 일정시간 동안의 정격 출력의 백분율로 측정된다.
변위: 정격 하중시와 무하중시 사이에 변화를 기본축에 평행한 길이의 변화량으로 나타낸 것을 말한다.
드리프트: 일정하중하에서의 출력변화를 말한다.
편심하중: 기본축에 대한 중심 방향은 아니지만 평행하게 작용하는 하중을 말한다.
하중: 로드셀에 작용하는 질량이나 힘을 말한다.
오차: 측정된 참값과 지시값의 차를 말한다.
여자: 로드셀의 압력단자에 인가한 전압 또는 전류를 말한다.
주파수 응답: 규정 한도 이내에서의 불규칙적으로 변화하는 기계적 압력을 수반하는 주파수 범위를 말한다.
히스테리시스: 동일하중 작용시 로드셀 출력간에 나타나는 최대차를 말한다. 즉 무하중으로부터 하중의 증가시와 정격 하중으로부터 하중의 감소 사이에 얻어진 읽을 양의 차이를 말한다.

(*주: 동상 정격출력의 1/2에 해당하는 양을 측정하고, 정격 출력의 백분율로 나타낸다. 측정은 크리이프 현상을 최소화하기 위하여 가능한한 빨리 행해져야 한다.)
절연저항: 로드셀 회로와 로드셀구조 사이에서 측정된 직류저항을 말한다.
(*주: 통상 표준시험 상태하에서 직류 50볼트로 측정한 값으로 한다.)
고유진동수: 무하중에서 자유롭게 진동하는 주파수를 말한다.
비직진성: 무하중시와 정격하중 출력사이를 직선으로 한 것으로부터 교정곡선의 최대편차를 말하며, 하중의 증가시에만 적용되며, 또한 정격출력의 백분율로 나타낸다.
정격출력: 정격하중과 무하중에 있어서의 출력의 차이를 말한다.
기본축: 하중을 가할 수 있도록 설계된 로드셀의 축으로서, 통상 기하학적인 중심선을 말한다.
정격용량: 소정의 범위 내에서 측정할 수 있도록 설계된 로드셀의 최대 축방향 하중을 말한다.
보상온도범위: 소정의 범위 내에서 영점 평형 정격 출력을 유지할 수 있게 로드셀이 보상될 수 있도록 한 온도 범위를 말한다.
허용온도범위: 로드셀이 성능상 영구적인 변화없이 작동할 수 있는 온도 범위를 말한다.
영점평형: 무하중 상태에서 정격여자를 갖는 로드셀 출력변화를 말하며, 통상 정격출력의 백분율로 나타낸다.
입력단자간 저항: 출력단자를 개회로로 한 상태에서 무부하시, 표준온도시의 입력단자 사이의 저항을 말한다.
출력단자간 저항: 입력단자를 개회로로 한 상태에서 무부하시, 표준온도시의 출력단자 사이의 저항을 말한다.