ひずみゲージ式とピエゾ式 ロードセルの違いを解説!

 

ユニパルスのロードセルはひずみゲージ式を採用しています。

お客さまがロードセルを選定するとき、「ひずみゲージ式とピエゾ式のどちらを選択すればいいの?」と質問されることがあります。

 

今回は、ひずみゲージ式ロードセルとピエゾ式ロードセルの違いを解説します。

 

 

ひずみゲージ式

 

ひずみゲージ式は金属のバネの性質を利用しています。

下記グラフは金属が伸びていく過程を力と伸びの関係で表した代表的なものです。

 

グラフをみると、弾性域では負荷に応じて伸びが比例関係になっていることがわかります。この部分が荷重センサとして使える領域です。

 

 

ひずみゲージ式ロードセルのメリット・デメリットは?

 

メリット

  • 同じ荷重を押し続けても変動がほとんどない(クリープが良い)

デメリット

  • 衝撃力など瞬間的な荷重測定では、応答性がピエゾ式に劣る

ピエゾ式

 

力を受けると電荷を生成する圧電素子を使用しています。

圧電素子は圧縮する力を受けると出力電圧が大きくなり、引張る力を受けると出力電圧が小さくなります。

 

 

ピエゾ式ロードセルのメリット・デメリットは?

 

メリット

  • 剛性を高くできるのでたわみ量が少なく、応答性も早い

デメリット

  • 一定荷重でも時間経過で出力が変化する(クリープ特性が悪い)

まとめ

 

ピエゾ式は、衝撃力など動的な力を高速で測定する用途に最適です。

ただ、クリープ特性が悪く、同じ荷重で押し続けるような静的測定には不向きです。

また、時間経過で出力が変化するので、連続試験をする場合やダンパー・バネ等の戻り(ヒステリシス)の特性を正確に測定するには適していません。

 

ひずみゲージ式は、クリープ特性が良いので、重量計測・プレス荷重測定など静的荷重・動的荷重どちらの測定にも適しています。

 

ユニパルスでは、「小型」かつ「高剛性・高応答」なロードセルを多くラインアップしております。

 

小型ひずみゲージ式ロードセル

UST

厚みわずか2.3mm、直径10mmの超小型ロードセルです。

既存設備への後付けに便利です。

複数個並べての荷重分布測定にも最適です。

USTの製品ページ

UWP

厚み8mmの薄形ワッシャー型ロードセルです。

位置決めピンの利用やロードセル中心に配線を通す際に便利です。

ねじの軸力、締結力の測定に最適です。

UWPの製品ページ

高剛性ひずみゲージ式ロードセル

SCB

ユニパルス独自の「壊れにくい」ロードセルです。

ひずみゲージ式センサで高剛性・高応答性を実現しました。

幅広いラインアップと高い耐荷重で、プレス荷重の測定はもちろん衝撃・破壊試験にも最適です。

  • 100 N ~ 200 kNをラインアップ
  • 固有振動数 最大40kHzの高応答性
  • 耐荷重500%で壊れにくい

 

SCBの製品ページ

 

ロードセルの選定で迷ったときにはご相談ください。

 


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