ロードセルの値の取得

質問

容量50Nのロードセルを±10Vのアナログ電圧を出力できるロードセルアンプに接続しています．
そのアナログ電圧を±10Vを分解能8000で取り込めるADコンバータに入力してから、力(N)に変換したいと考えています．
この時、ADコンバータの値はどのような計算で力に変換できますでしょうか?
何卒ご教授宜しくお願い致します．

回答No.4

phobos · ベストアンサー

> ADコンバータの値はどのような計算で力に変換できますでしょうか？
このご質問には、このままでは誰にも回答することは出来ません。

なぜなら、「±10Vのアナログ電圧を出力できるロードセルアンプ」というのは、そのアンプの最大出力が±10Vまでである、と言うことであって、実際にロードセルに50(N)の荷重がかかった時にアンプからは何(V)が出力されるのかが判らないからです。

この場合まず必要なことは、例えば1.0kgの分銅を実際にロードセルに乗せてみて、何(V)が出力されるかを検定することです。
仮に1.0kgの分銅で2.35(V)出力されたとしたら、ロードセルの変換係数は
　1.0*9.8/2.35 = 4.17 (N/V)
と算出できます。
（誤差を少なくするために、またロードセルの線形性を確認する意味からも、検定用荷重は1,2,……5kg(49.0N)まで順次増やしていき、その時の出力電圧を記録してグラフに描いて、その傾きから換算係数を求めるのが良いでしょう）

ＡＤコンバータの分解能8000というのは、正しくは8192（12ビット＋符号）の事だと思いますが、そのＡＤＣの入力電圧値はどんな単位のデータとしてＰＣに記録される仕様になっているのでしょうか？
普通は電圧（Ｖ）の数値として記録されるはずだと思いますが、いかがでしょう？

記録されたＡＤＣ入力電圧(Ｖ)に、変換係数（例の場合ならば4.17 N/V）を掛けてやれば、力(Ｎ）を得ることが出来ます。

なお、ロードセルの仕様書に出荷時検定結果や換算係数が書かれていると思いますよ。

お礼

ご回答ありがとうございます。
定格出力などに関してまったく知識がありませんでしたが、
ご教授していただいた内容をもとに勉強致しました。
問題なく使用できるようになりました。

回答No.5

phobos

ANo.4です。
先の回答で「変換係数」「換算係数」と混記してしまったことに、投稿後に気付きました。
どちらも同じ意味で記しましたので、どちらか一方に読み替えて下さい。

回答No.3

Tann3

ＡＤコンバータの１カウントあたりの力の数値（Ｎ：ニュートン）を知りたいということでしょうか？

（１）「容量50Nのロードセルを±10Vのアナログ電圧を出力」ということは、
　　0～50N　のレンジが　-10V～0～+10V　にリニアに変換される

（２）-10V～0～+10V　が0～8000カウントに変換される

ということであれば、結果的には

「0～50N　のレンジが0～8000カウントに変換される」

ということですよね。

　従って、

「１カウントは　50/8000ニュートン　＝　1/160ニュートン」

ということでよろしいのではないでしょうか。

　ご質問文では不明確ですが、もし各々のレンジの上下限が異なるようであれば、正しく割り当て直して計算してください。

お礼

ご回答ありがとうございます。
>>各々のレンジの上下限が異なるようであれば...
ロードセルの定格出力などを考慮する必要があるのですね。
ご教授いただいた考え方で問題ありませんでした。

回答No.2

teppou

No.1です。

　間違っていました。

　＞仮に、50N の入力に対して、＋10V の出力になるのなら、10(V)/50(N) = 0.2(V/N) となるので、8000/10(V) = 160/0.2 となるので、1N あたり 160 になります

　仮に、50N の入力に対して、＋10V の出力になるのなら、10(V)/50(N) = 0.2(V/N) となるので、4000/10(V) = 80/0.2 となるので、1N あたり 80 になります

　＋10(V) に対して 4000 になりますので、1N あたり 80 になります。

回答No.1

teppou

質問の意味がいまいち分りませんが。

　ロードセルアンプの入出力の比例定数が分ればよいのではないでしょうか。

　ロードセルアンプの 1N 当たりの出力電圧を求めればよいので。

　仮に、50N の入力に対して、＋10V の出力になるのなら、10(V)/50(N) = 0.2(V/N) となるので、8000/10(V) = 160/0.2 となるので、1N あたり 160 になります。

　トンチンカンな回答でしたら読み捨ててください。

お礼

ご回答ありがとうございます。
ご教授いただいた考え方で問題ありませんでした。