計測構成例 / ワイヤレス計測

ロードセル4点の荷重を無線計測する

mV/Vロードセル4点をV-Link-200の差動入力へ接続し、校正後の荷重を無線計測する代表構成。ブリッジ、励起、ゲイン、フィルタ、256 Hzのサンプリング例を解説します。

代表構成実顧客の導入事例ではありません。サンプリング、ノード数、設置・通信条件は対象設備ごとに最終設計します。
試験治具の4点ロードセル荷重を無線で同時収集する用途イメージ
用途イメージ(生成画像・実顧客の導入事例ではありません)
ロードセルによる多点荷重計測の概念構成図 計測対象からセンサ・入力からノード・処理から記録・出力までの概念的な流れ。 計測対象 センサ・入力 ノード・処理 記録・出力
概念構成図ロードセルによる多点荷重計測における情報の流れを簡略化して示しています。実際の構成・設定は対象設備ごとに確認します。

測定目的

複数ロードセルの荷重を、同じ無線ノードで同時に取得する。

治具、試験体、支持点、機械部材など複数位置の荷重を比較したい場合、mV/V出力のロードセルをV-Link-200の差動入力へ接続する構成があります。本例では4点を256 Hzで取得し、荷重の立上がり・ピーク・分担差を比較します。

4点荷重比較

支持点や治具ごとの荷重分担を同一時間軸で比較します。

過渡荷重

押付け、着地、切換、負荷投入など短時間の荷重変化を確認します。

校正を含む

DAQの電圧値ではなく、ロードセルの校正条件を適用した荷重値として評価します。

代表構成

mV/Vロードセル4台をV-Link-200の差動入力へ接続する。

センサロードセル × 4mV/V ブリッジ出力
機械条件に合わせて選定
無線DAQV-Link-200差動4チャネル
代表256 Hz/チャネル
ゲートウェイWSDA-200-USBLXRS
1,024 サンプル/秒
解析SensorConnect/PC荷重波形
ピーク・分担差
V-Link-200の4つの差動入力でロードセル4点を同時取得する代表構成。

代表条件

ブリッジ適合、励起、ゲイン、フィルタ、校正を一体で設計する。

外部センサ mV/Vロードセル × 4
無線ノード V-Link-200 × 1台
使用入力 差動4チャネル
代表サンプリング 256 Hz/チャネル
代表ネットワーク負荷 4 × 256 = 1,024 サンプル/秒
波形・振幅の主要帯域目安 約25 Hz以下

ブリッジ・校正

無線ノードが直接「荷重」を測るのではなく、ブリッジ信号を荷重へ換算する。

  • ブリッジ:V-Link-200は120 Ω、350 Ω、1 kΩのホイートストンブリッジ検出回路に対応します。使用ロードセルの仕様を確認します。
  • 信号調整:差動入力には可変ゲインとアンチエイリアシングフィルタがあります。レンジはロードセル出力に合わせます。
  • 校正:mV/V、定格容量、励起条件、ゼロ、シャント校正や実荷重校正を使い、電圧を荷重へ変換します。
  • 力の方向:ロードセルの設置方向・治具剛性・横荷重・偏心荷重が計測結果へ影響します。

サンプリング設計

約25 Hzまでの過渡荷重を時間波形で比較するため、256 Hzを代表設定にする。

設計の順番

  • 計測したい帯域:本例は押付け、着地、負荷投入など概ね25 Hz程度までの荷重変化を主対象にします。
  • サンプリング:256 Hzは対象帯域に対して約10倍程度となる時間波形用の代表設定です。
  • 機械系:衝撃性が強い場合や治具共振が重要な場合は、ロードセル、治具、フィルタの帯域も含めて再設計します。
  • ネットワーク:4チャネル×256 Hz=1,024 サンプル/秒なのでLXRS内に収まる代表構成です。

データ → 判断

取得信号、校正後荷重、機械判断を分ける。

4チャネル ブリッジ波形

各ロードセルの生信号を同一時間軸で取得します。

校正後荷重

校正係数を適用してNやkN等の荷重へ変換します。

ピーク・荷重分担

最大値と各点の分担差を比較します。

強度判断

許容荷重や疲労評価は部材・治具の設計基準を別途適用します。

FAQ

無線ロードセル計測の注意点

ロードセルをつなげば自動でN表示になりますか?

いいえ。DAQはブリッジ信号を取得します。荷重表示にはロードセルの定格・感度・励起条件と校正係数を設定する必要があります。

25 Hz程度までの荷重変動を見たい場合、256 Hzは妥当ですか?

時間波形の振幅・形状を比較する代表設計として、対象帯域に対して約10倍程度を確保できます。必要帯域が高い場合はサンプリングだけでなく、ロードセル・治具・フィルタの応答も含めて再設計します。

4点より多く測れますか?

本ページの4点はV-Link-200 1台の差動入力4 チャネルを使う代表例です。ノード追加時はネットワークスループット、RF、時刻同期を含めて再設計します。

技術相談

ロードセル仕様と必要帯域から、ブリッジ・無線・校正を組みます。

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公式根拠

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技術相談

計測対象と必要なデータから、
構成を整理します。

製品名が未定でも、対象設備、設置環境、必要精度、データ形式からご相談いただけます。

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