ロードセルとは？

ロードセルとは、力や質量（張力・圧力・ねじり力など）を検出するセンサーのことで、荷重変換器とも呼ばれます。力や質量を電気信号に変換して出力し、ロードセルに接続した計装用機器によって電気信号を増幅して数値化します。

ロードセルで電子化された力や質量の数値はデータとして保存できるため、産業においては製品の検査やデータ集計などに利用されています。
例えば、製品の質量を測ることで、規定の重さに足りない不良品を検出するといった用途です。力や質量を測定してデータとして記録することは、製品の品質や生産性の向上、コストダウンにつながっています。

ロードセルはほかのセンサーに比べて比較的安価で寿命が長いというメリットもあるため、さまざまな分野で使用されています。

ロードセルには加えられた力や質量に比例して変形するパーツがあり、そこにひずみゲージが貼り付けられています。ひずみゲージとは、変形の量に応じて電気抵抗値が変化することで、変形前と後の変化量の割合（ひずみ）を測ることのできるパーツです。

ロードセルに力や質量が加わって変形すると、貼り付けてあるひずみゲージも同時に変形します。変形によるひずみゲージの電気抵抗値の変化をロードセルが電気信号に変換することで、力や質量を数値化します。

実際に力や質量が加わったときのロードセルの変形は、目で見てもわからないくらい小さな変化です。

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ロードセルは、デジタル体重計やはかりなどの身近な製品からエンジン開発の性能試験まで、力や質量の測定が行われるさまざまな場面で使われています。ロードセルの使用例を見ていきましょう。

ロードセルには力を加えると変形するパーツの形状によって、主に4つの種類があります。それぞれの特徴を見ていきましょう。

ロードセルにはダイヤフラム型やS字型など、さまざまな形状があります。圧縮力や引張力などの力を測るのか、質量を測るのかなど、計測したい力や質量の種類によって適切なロードセルが異なるため、測定の目的に合ったロードセルを選びましょう。
荷重を測定する場合には、ロードセルの対応荷重の容量にも注意が必要です。定格容量より余裕を持って選定します。

また、ロードセルの設置環境についても確認します。ロードセルには力や質量がかかるため、不安定な場所に設置してしまうと危険です。力や質量をかけることで地面にロードセルが沈み込んでしまうような場所に設置すると、正しい数値が測定できません。十分に強度のある設置場所を確保できることが必要です。
気温変化が大きいなど過酷な周辺環境の場合は、温度、防塵、防水などのスペックも確認するようにしてください。

ロードセルは、身近な家電から製品の研究・開発の現場までさまざまな場面で使われ、精度の高さや製品寿命の長さから用途がますます広がっています。ロードセルにはさまざまな種類があり、測定したい力や荷重の種類によって適した製品が異なるので、ロードセルの導入には専門知識が必要です。

ミネベアミツミのロードセルは、独自の設計開発による、長期安定性に優れた自社製ひずみゲージを採用し、低容量の小型はかり用から高容量の一般産業用まで、豊富なラインナップを取り揃えております。お客様のニーズや測定対象に合わせたアドバイスやご提案が可能です。ロードセルの導入をご検討の際は、ぜひお気軽にご相談ください。