[계측 및 신호처리]동적하중 측정 및 원리

소개

기계공학과 전공과목 실험레포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 고찰

본문내용

* 로드셀의 정의
로드셀은 외력에 의해 비례적으로 변하는 탄성체와 이를 전기적인 신호로 바꾸어주는 스트레인 게이지를 이용한 하중감지센서로써 상업용 전자저울 에서부터 산업용 대용량 전자식 계량기에 이르기까지 각종 산업분야의 공정제어, 자동화분야에서 핵심적인 역할을 수행하고 있다. 스트레인 게이지식 로드셀의 기술은 핵심소자인 스트레인 게이지의 기술 혁신과 함께 발전했다. 초기 개발단계의 스트레인지 게이지식 로드 셀은 특수 용도에 국한돼 개발되었으나, 1940~1950년대 미국, 독일, 일본 등에서 와이어 스트레인 게이지의 상품화, 1960년대의 포일 스트레인 게이지의 개발을 통한 균질화된 제품의 획기적인 양산성 증대, 1970년대 이후 성능이 개선된 각종 Backing matrix의 개발을 통한 고정도의 스트레인 게이지를 생산하였으며 급속한 전자기술발전을 통한 신호 처리의 저가격과 보편화가 스트레인 게이지식 로드셀을 가장 광범위한 응용분야에 이용되게 하였으며 이로써 스트레인 게이지식 로드셀은 하중감지 센서 중 가격과 기능면에서 가장 경쟁력 있는 하중감지센서로 자리 잡게 되어 현재에 이르고 있다. 스트레인 게이지식 로드셀은 아래와 같은 유용한 장점을 가지고 있기 때문에 널리 사용되고 있다.

① 가동부분이 없고 보수가 용이하다.
② 계량 시 휘어짐이 작고 고유 진동수가 크므로 계량시간이 짧다.
③ 피로 특성의 좋고 반영구적인 수명을 가지고 있다.
④ 구조가 견고하고 사용 환경에 제한이 없다
⑤ 온도 변화에 의한 영향이 적고 온도 보상이 가능하다.
⑥ 크기가 작으므로 보통 기계식 계량장치에 비하여 장착 공간이 적게 든다.

* 로드셀의 원리
로드셀은 힘이나 하중 등의 물리량을 전기적 신호로 변환시켜 이에 비례하는 변형이 발생하며 단위 길이 당 발생하는 변형량을 변형률(Strain)이라고 한다. 이때 발생되는 변형률은 힘이나 하중의 크기에 직선적으로 변화된 다는 특징을 가지고 있다. 공학적 필요에 의하여 변형률의 측정이 요구되었으며 이를 위하여 개발된 측정소자(Sensor)가 스트레인 게이지이다.

참고자료

· 없음