【ロードセル】両持ち梁式ロードセル作った＜床置きで便利＞

本ブログでご紹介しているDIYロードセルは、Roverbal型で片持ち梁式のものでした。しかし、片持ち梁だと固定作業が手間で使い勝手が悪かったので、両持ちにして、床置き測定できるようにしました。置くだけで測定できるので便利です。さらに、片持ちだと高荷重でたわみが大きく使えないというデメリットがありました。そこで、両持ちで荷重を測定するブリッジのアイデアを試作しました。

●Ｒoverbal式を対向させて2対使った両持ち梁式ロードセル

原理は、ロバーバルです。原理詳細はこちらの記事で

■結線をまとめれば１Chでも使えます。
現在は、２Chを使ってますが、落ち着いたら、左右のゲージ線をそれぞれまとめて、4本にすれば１Chのアンプで測定できるようになります。それぞれの
ゲージを直列に結線すればいいです。L1とＲ１というふうに同じ番号のゲージを直列にしてあたかも1本のゲージのように結線すればいいです。
■２分力計としても使える
Fz荷重のみでなくMｙモーメントも測定できるので、２分力センサにもなる点がメリットです。

●クロストーク影響実験
ロードセルの荷重位置での出力変化をクロストークと言いますが、いつもの8か所荷重で、荷重値の変化を測定してみました。
※その後（2021年10月22日追記）
３Kg荷重までの校正を数回やってみましたが、ねじれ方向へ荷重した場合のクロストークが７％近く発生してしまいました。板厚2ミリでは、大きなねじれが発生してしまうためだと推測してます。計算すると1ミリ以上たわみが発生していたので、最大荷重時に0.1ミリたわみ程度の剛性にアップする程度の板厚、６～8ミリくらいまで剛性をアップして、再度示試作しようと思います。更に、体重を乗せても大丈夫な、6分力フォースプレートを作りたいので、Fz荷重以外にFx,Fyの3分力を測定できる3分力センサに発展させないといけませんので、今回のTwinRoverbalを応用して、両持ちで3分力センサのアイデアを出していきます。

●組みあがり写真
参考にして、制作してみてください。1本板があれば、それに8枚表裏に貼るだけですので
単純ですが、固定部のネジ止めをしっかりしないと高荷重でずれるので注意です。
①ゲージ配置
今回は、大量に余っている国産のひずみゲージセットを使いました。
時間がないときは、配線ずみのゲージセットが便利です。しかし、中国製の10倍の価格です。

②木製の台に木ネジ止めしてからゲージ板を残留荷重がないように締め付けます。

③センター部は、ネジ2本でがっちり止めて剛性をだしてます。ネジ締め具合で左右の
モーメントの振り分け具合が変わりますのでできるだけ左右対称にします。