高精度なロードセルでは、被測定体の負荷挙動を十分把握し最適なメカニズムを介在させることにより重量と重心位置を同時に測定することが可能です。当社では、国産初の大型ロケット／H-2（第一段目／約10t、第2段目／約2.7t）の重量・重心測定に協力させていただいたこともあり、自動車・航空・宇宙産業分野のみならず医学的リハビリテーション分野において重心測定のニーズが高いことから、当社の得意分野である6分力ロードセルを用いた重心測定法をご紹介いたします。

< 6分力ロードセルの3成分/ Fz的， MX，我を利用した重心测定法>

一般的な重心測定法は、プラットホームに３点（または４点）ロードセルを設置し、Ｘ軸方向のモーメントおよびＹ軸方向のモーメントつり合い条件から重心位置を算出します。これに対し、６分力ロードセルでは全ての力の成分／FX,FY,Fz,Mx,My,Mzが出力されることから、図のようにＸＹ平面上で被測定体によるモーメント／Mx,My、および質量／Fz変化から複雑な計算なしで容易に重心位置を求めることが可能になります。

無負荷状態のモーメントの中心M(0,0)からワークを載荷した際の移動したモーメント中心M'(x0,y0)は、Ｘ軸およびＹ軸モーメントを載荷荷重で除することで求められる。

Lx0 = MX0 / Fz的， Ly0 = My0 / Fz的

また、高さ方向Zcの計算はＸ軸（またはＹ軸）を回転中心としたとき水平時におけるＹ軸重心位置Ly0と傾斜させた際の重心移動位置L'y0から以下の式で算出される。

L' Y0 = LyCosθ - ZcSinθから

ZC = （ Ly0 / tanθ ） - （ L' Y0 / SINθ ）

Q：衝撃荷重をロードセルで計測する場合どの程度の固有振動数が必要であるか？

˚F_ř≧ 5 /吨_米，分つまり，最大冲撃力までの时间の5倍以上を推奨しています。

˚F_ř：ロードセルの固有振动数（赫兹）
吨_米，分：最大冲撃力までの时间（ S）

Q ：冲撃力测定におけるロードセルと加速度センサーによる计测の违い？

一般に動荷重・衝撃力の特性評価をする際は加速度センサーを用いるケースが多く、これはニュートンの第２法則“F = M * α ”を応用しており、家電・自動車部品等の振動による信頼性試験は擬似的に各部位に力を加えることになります（慣性力）。また、自動車工学の衝突試験では人体の加速度に対する安全基準に基づき評価し乗り心地についても同様に加速度をベースにしています。

このように加速度センサーによる計測は非常に幅広いものですが、エネルギー＆運動量保存の観点から見た場合は振動の伝達特性から「力」が物体の質量と加速度の積で表すことが出来なくなるケースがあるため「力」で計測評価しなければなりません。

伝达特性：T已_ř=（（ 1+（ 2βu ）²） / （ （ 1 -U²）²+ （ 2βu ）²））^ 1/2

牛逼Niú bī_ř：振动の伝达特性
U：固有振动数（F₀） /外部振动数（F_ñ）の比
β ：减衰定数

私たちが承知している範囲では共振現象がよく知られており固有振動数付近では質量が変わるいわゆる「見かけ質量」で力を算出していることになります。このように「力を関数」としなければならない計測ではロードセルの使用を推奨します。

あるものを挟む力をクリップ力と呼んでおり、身近にある洗濯ばさみや事務用品の"Ｗクリップ"を想像してこのクリップ力を測定したいとのご要求があります。最近の液晶や半導体分野では製造・検査ラインで我々が想像できないような目的でこのようなクリップ力測定センサーをご要求されるケースがあります。以下に簡単な事例として紹介します。

クリップ力測定には一般に市販されています標準ロードセルにメカニズムを介することにより測定は可能ですが、クリップ負荷点あるいは面位置が特定されず高精度を要求される際は、メーカの基本弾性体の応用による設計が可能なためイニシアルコスト以外は大きな費用も発生しない特注センサーを要求され方が好ましいと思います。

右図は、ミシンの布押さえ力（定格：100N）測定用ロードセルで下部プレート間をクリップすることによりクリップ力測定への応用も可能になり、負荷に対するたわみ量は0.2mm以内／100N時と極めて少ない弾性体を採用しています。また、固定方法やクリップ面サイズの変更等もお客様のご要求に対応可能です。

テンション測定は非常に幅広い分野の製品／薄板鋼板・鋼線・ベルト・フイルム・紙・繊維・光ファイバー等の製造工程で利用されています。検出方法は目的によって多少異なりますが、基本的には張力が加わるローラの一つをテンション計測用ローラとしてロードセルを設置し、図のように張力の合成値をロードセルで検出します。また、張力制御を行う場合は電磁パウダクラッチ・ブレーキを利用してコントロールされるのが一般的です。

< 3点ローラ方式によるテンション测定>

右図のようにロードセルが受ける垂直荷重の力"F"と張力"T"は次式で表されます。

F = T（ COSθ₁+ COSθ₂）

上式から， θ₁， θ₂=60°のときF=Tとなり設置角度として都合の良い数字となります。また、上式は左右の張力が同じ場合にのみ適用され、設置条件におけるロール自重"W"は無負荷張力のときゼロキャンセル可能です。

最近は摩擦係数測定やスクラッチ試験に２軸(Fz,Fx)の力を同時に測定したいというユーザが非常に増えています。特に摩擦係数測定は多くの方法があるようですが、２分力ロードセルを利用することで動的な測定が可能という面から要求が増えていると推測します。 WEBカタログにも掲载しています高精度2分力ロードセル（MD2形）を摩擦係数測定用としてより使い易いディスク形にした製品を開発しておりますのでご紹介します。

ディスク形2分力ロードセル仕様（写真： MUF - 100N -485 ）

1. 外観：上部フランジ/ Φ50mm ，下部フランジ/ Φ65mm ，高さ/ 34毫米
2. 定格容量：FX / 100N ， FZ / 100N
3. 许容过负荷： 150 ％ RO
4. 定格出力：FX /约为1mV / V ， FZ /约为1mV / V
5. 入出力抵抗： 350Ω
6. 推奨印可电圧： 10V （以内）
7. 直线性：0.1％的RO
8. ヒステリシス： 0.1 ％ RO
9. 温度补偿范囲： -20 〜 + 60 ℃
10. 固有振动数： 1.4kHz （汇率， Fz的とも）
11. 相互干渉：2％以内
12. 最大离脱距离（ FX） ：上部フランジ面より3厘米
13. その他：详细はお问い合わせ下さい。

机器构成（概要）

トルク·回転角センサー部（ TP- 250N - 0306 ）
  ·トルク定格： 250N ＆公牛; M〜ひずみゲージ式〜
  ·回転角度：エンコーダ（ 5400パルス/回転） 〜 P / V変换方式〜

计装部（ AC- 23002 ）
  ·ストレインアンプ：差动形DCアンプ
  ·レンジ（トルク） ： 100150200250   N ＆公牛; M / FS
  · P / Vコンバータレンジ（回転角） ： 90180270360  度/ FS
  ·アナログ出力： 0 〜 ± 5V各レンジ
  ·応答周波数： DC〜 5kHz的以上（トルク，角度とも共通）
  ·ディスプレイ： UNIPULSE F381  によるデータ保存·出力可

本件に关する详细はお问い合わせ下さい。

従来、小形・微小荷重の検出は、非接着形（ワイヤータイプ）・カンチレバータイプ・半導体ゲージを用いた方式が採られておりましたが汎用で高精度な検出には限界がありました。当社では高精度で負荷離脱特性や耐横荷重の優れたロバーバル構造を用いた微小荷重領域のロードセルを開発するため、新たに加工技術や専用ひずみゲージ開発を行い、従来にない微小荷重・高精度のロードセル（DBJ形，WBJ形，WBFJ形）を開発しております。詳細は各ＷＥＢカタログ仕様をご参照して頂くとして、その大きな特長として、高精度・負荷離脱特性・耐横荷重・ストッパー機構内蔵等をあげることができ、これらの電気的特性やメカニカル特性を生かすことにより幅広い分野にご利用いただけると確信しております。

また、微小荷重測定ではロードセル設置部の加速度による慣性力を無視できないケースもあります。このような条件下ではロードセル内部にカウンターウエイトを内蔵したWBFJ形を選定することで、上下振動や傾斜の影響を極力抑えた計測が可能になります。

右の図はWBJ形ロードセルを用いた精密板バネの検査時、ロードセルに加わる力のベクトルと負荷点移動を示したもので、これらの微小荷重ロードセルは"Fz"成分のみを検出する構造となっています。

下図は直線ガイドにロードセルを装着し、モーメントバーにより左右に移動させながらモーメントバーに加わる回転モーメントを検出するシンプルな構造のものです。但し、この方式はロードセルに直線ガイド駆動力が同時に加わるため駆動力の影響を受けない構造のロードセルが要求されます。

また、右図はトルクデータの一例を示したもので、JIS B1192では、回転速度：100min^-1および润滑油粘度： ISO   ＆ VG NBSP ; 100 （ JIS   K  2001）を规定しています。