로드셀이란?

로드셀은 힘(Force)이나 하중(Load)을 측정하는 센서로, 주로 전기 신호로 변환하여 무게를 측정하는 데 사용됩니다. 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 하며, 전자저울, 체중계, 산업용 저울 등에서 활용됩니다.

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로드셀 기초이론 (정의, 역사, 종류, etc..)!

로드셀의 작동 원리

로드셀은 보통 스트레인 게이지를 사용하여 작동합니다. 스트레인 게이지는 로드셀의 몸체에 부착되어 있으며, 하중이 가해질 때 변형을 감지하여 전기 신호로 변환합니다. 이 신호는 무게나 힘의 크기에 비례하여 변화합니다.

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스트레인 게이지 자세히 알아보기!

스트레인 게이지(Strain Gauge)는 물체에 가해지는 힘에 의해 발생하는 변형을 측정하는 센서입니다. 주로 전기 저항의 변화를 통해 변형률을 측정합니다. 스트레인 게이지는 물체에 부착되어 그 물체가 변형될 때 발생하는 저항의 변화를 감지하여 전기 신호로 변환합니다. 이 신호는 물체에 가해진 힘의 크기와 방향을 나타냅니다. 스트레인 게이지는 일반적으로 휘트스톤 브리지 회로에 연결되어 사용되며, 이를 통해 저항 변화와 출력 전압 사이의 비선형 동작을 측정합니다. 이러한 방식은 매우 작은 변형도 정밀하게 측정할 수 있게 해줍니다. 다양한 형태와 구성이 있으며, 측정하려는 변형의 유형에 따라 적합한 스트레인 게이지를 선택해야 합니다.

 

휘트스톤 브리지(Wheatstone Bridge)는 전기 저항을 측정하기 위한 회로로, 주로 스트레인 게이지와 함께 사용됩니다. 이 회로는 저항의 상대적 변화를 측정하여 출력 전압을 생성하며, 이를 통해 물체의 변형을 정밀하게 측정할 수 있습니다.

 

구성 및 작동 원리

휘트스톤 브리지는 네 개의 저항으로 구성된 다리 모양의 회로입니다. 이 네 저항 중 하나 또는 여러 개가 스트레인 게이지로 대체될 수 있습니다. 회로의 두 대각선에는 전압이 인가되고, 나머지 두 대각선에서 전압 차이를 측정합니다. 이 전압 차이는 저항의 변화에 비례하며, 이를 통해 변형률을 계산할 수 있습니다.

 

응용

휘트스톤 브리지는 다양한 측정 장비와 센서에서 사용되며, 특히 스트레인 게이지를 사용한 변형 측정에 널리 활용됩니다. 쿼터 브리지, 하프 브리지, 풀 브리지 등의 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 각각의 구성은 측정의 민감도와 정확도에 영향을 미칩니다.

로드셀의 종류

로드셀은 다양한 형태로 제공되며, 주로 다음과 같은 유형이 있습니다

 

● 스트레인 게이지 로드셀: 가장 일반적인 형태로, 정적 및 동적 압력을 정밀하게 측정할 수 있습니다.

 

● 유압식 및 공압식 로드셀: 유체 압력이나 공기 압력을 이용하여 힘을 측정합니다.

 

● 압축형 로드셀: 주로 하향 압축력을 측정하며, 사일로 및 트럭 스케일과 같은 고용량 정적 계량에 사용됩니다.

 

● 빔형, 원주형, S자형 로드셀: 각각 누르거나 당기는 힘을 측정하는 데 사용됩니다.

 

로드셀의 응용

로드셀은 다양한 환경에서 사용되며, 정확한 무게 측정이 필요한 모든 곳에서 필수적인 장비입니다. 특히 산업용 저울과 같은 대형 계량 장비에서부터 주방 저울과 같은 소형 기기까지 널리 사용됩니다.

 

로드셀은 정확한 측정과 데이터 전자화를 통해 품질 향상 및 생산성 향상에 기여하며, 비교적 저렴한 가격과 긴 수명으로 인해 다양한 분야에서 선호됩니다.

 

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