圧力を測るセンサー|BEMSを利用して省エネを目指しましょう

BEMSを利用して省エネを目指しましょう

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圧力を測るセンサー

スペクトラム

圧力をデジタル的に検知し、制御するという場合はロードセルと呼ばれるセンサーを用います。荷重センサーと呼ばれる事もあるロードセルは、デジタル的に扱いにくかった圧力という物理的現象を上手くデジタル変換してくれた素晴らしいセンサーであり、ロードセルは体重計を始め様々な場所で広く用いられています。ロードセルには幾つか種類があり、形状にも特徴的な種類があります。それぞれの種類は全て利用目的に合った圧力測定が出来るように配慮されたものであり、形状がいびつな形のロードセルもあります。ロードセルが圧力を測ることが出来るのにはひずみゲージという電気特性を応用した基礎的な仕組みがあり、ひずみゲージは電気特性を知る上で欠かせない現象を応用しています。
全てのロードセルには必ずひずみゲージが含まれていますが、ひずみゲージは非常に簡単な仕組みで圧力を測ります。まず導体と呼ばれる全てのモノには電気的抵抗が存在し、この抵抗値は材料の大きさが変わることで比例するように変わってしまいます。簡単に言うとある鉄棒材があり、この鉄棒材をハンマーで叩くと形が変わりますが、この時一緒に電気的抵抗値も変わってしまいます。ひずみゲージは電気的抵抗値の変化が顕著な材料を線状にすることで、あらゆる角度から圧力が加わった時に抵抗値が変わりやすい用に作られています。そして圧力をゼロにすると再度元に戻らせる事ができ、圧力の掛かった状態とかかっていない状態を抵抗値で置き換えることが可能になります。これの現象はオームの法則で簡単に表すことができ、ホイートストンブリッジ回路等を用いることで簡単に電気抵抗の変化を把握することが出来ます。後は電気抵抗を計測する装置と繋げば圧力を把握することが出来るようになります。ロードセルには圧力を測ることが出来る精度が規格で決められていて、非常に小さな圧力を検知したという場合にはそれなりに精度の高いロードセルを選ぶ必要が出てきます。