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ロードセルでの微量計測における誤差への対応
2023/09/07 05:48
- ロードセルの選定において、最も測定頻度の高い荷重が20～30N程度で、最大500Nまでの容量が求められています。
- 定格荷重が1000Nで総合誤差が0.25%のロードセルを使用した場合、100Nの計測においては2.5Nの誤差が生じます。
- 誤差を緩和するために、実負荷で校正を行ったり、実負荷と出力の関係を測定し、修正用の曲線を作成する方法が考えられます。
ロードセルでの微量計測における誤差への対応
2010/11/28 16:42
装置に組み込むロードセルの選定で困っております。
風量に相当する部分が300N相当ですが、最も測定頻度の高い荷重が
20～30N程度で、最大500Nまでの容量を求められています。
定格荷重が1000Nで総合誤差が0.25%のロードセルを用いる場合、
仮に100Nを測定する場合でも1000×0.25÷100＝2.5Nの誤差が生じる
（つまり100Nの計測に対して97.5～102.5Nの数値が出る）
と理解していますが、以下の方法でその誤差を緩和する、あるいは
無視してよいと考えることは可能でしょうか？
（変換器及び温度の影響は考えないものとして）
? 100N（必要であれば30ないし40N）の実負荷で校正を行う
? 0～1000Nまで数ポイントの実負荷－出力を測定し、計測値を修正する
ための曲線（近似式）を作成する
20～30Nの測定で2.5Nの誤差では使い物にならず困っております。
よろしくご助言の程お願いいたします。
すいません。「風量」→「風袋」の間違いです。
参考文献です
http://www.dpri.kyoto-u.ac.jp/~dptech/gihoh/gihoh03/matuo.pdf
質問者が選んだベストアンサー
そういう場合は30ないし40Nでフルレンジになるようなレンジ切り替えを用いると良くなります。?で実測校正ですね。
ほかの領域でも精度を上げたければ?のように多点取れば可能です。
ただ、それ全体を含めたもの（装置に内蔵）は特許が出されています。
これはアンプからやらなくてはなりませんので市販品を使って簡単に
というわけにはいかないかもしれません。
また4-20mAにはそれ自体の精度がありますのでその下の部分
たとえば4が最低で4.1がMAXなどという使い方はそれ自体で精度がでません。
トータル的にみて設計しないといけないようです。
やったことありますが高いですよ。
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その他の回答 （2件中 1～2件目)
フィルタリングする
お礼
2010/11/28 22:43
ご回答ありがとうございます。
初心者なので、さらに質問させていただきますが、
フィルターを入れるのはロードセル～変換器間ですか？
それとも変換器の出力（4-20mAを予定しています）
でしょうか？
よろしければご教授願います。
お礼
2010/11/28 22:58
ご回答ありがとうございます。
「レンジ切り替え」というのは、フルレンジでの校正を
複数回（40N，100N，500N，1000N）行って、それらの
校正データを切り替えて使用するという理解で正しい
でしょうか？
また、そのような方法で低減できる誤差をどのように
評価すればよいのでしょうか。
さらに、修正に必要な多数点の実負荷－出力計測を
（校正の度に）ロードセルメーカーに依頼することは
可能なのでしょうか？
ちなみに、本件は商品ではなく社内で使用する装置ですので、
変換器の出力をデータロガーを介してPCに入力し、
PC内で修正処理を行う方法で考えています。
ご回答いただいたところに甘えるようで恐縮ですが、
よろしければご返答いただければ幸いです。
ご回答ありがとうございます。
先の説明は少し不十分と思いますので、補足しますと、
1番目の校正ポイント：40N，その後10,20,30,40Nの実負荷で修正用データ
の測定
2番目の校正ポイント：100N，その後50,60,70,80Nで実負荷・修正用データ
3番目の校正ポイント：500N，その後200，300，400Nで実負荷・修正用データ
4番目の校正ポイント：1000N（定格荷重），その後500，600，700で
実負荷で修正用データの測定
という形で、4種類の校正データと、修正用のデータを収集した上で
その結果から得られた近似式でロードセルの出力を補正する方向で
考えています。
確かに4-20mAの出力の扱いには注意が必要だと思います。
レンジを切り替えたときに4-20mAの出力範囲も変化できれば
よいのですが....