計量技術情報 【計量豆知識 第3回】

1. デジタルロードセルって何?

 一般的なアナログ電圧出力のロードセル(以下デジタルロードセルと区別するためアナログロードセルと記述します)はインジケータ側でA/D(アナログをデジタルに)変換をします、一方デジタルロードセルはロードセルに内蔵されているA/D変換器で変換をおこない、ロードセルの出力特性を補正するための演算処理部で演算後、デジタルロードセル用インジケータにデジタルで信号を出力します。

デジタルロードセル

2. デジタルロードセルの出力はアナログロードセルの出力と何が違うの?

 デジタルロードセルはインジケータへの出力が数値になっており、アナログロードセルはインジケータへの出力が電圧量になっています。

 アナログロードセルは印加電圧(インジケータがロードセルに供給する電圧)に応じて出力が変化します。たとえば定格出力(無負荷時の出力と定格容量時の出力との電圧差)が2mV/VのロードセルにDC10Vの印加電圧を供給し定格容量(ロードセルが設計上、その仕様を保って測定することができる最大荷重)の負荷を掛けると、ロードセルから20mV(2mV×10V)が出力され、印加電圧をDC8Vにすると16mV(2mV×8V)が出力されます。しかしデジセルロードセルでは、印加電圧に関係なくロードセルに掛かった荷重をデジタル値(数値)で出力されます。

デジタルロードセルとアナログロードセルの違い

3. デジタル出力ってどんな出力?

 デジタルロードセルの出力はRS485というシリアル通信を使用し、通信プロトコルはModbus-RTUという方式でデジタル(数値)データをインジケータに送ります。デジタル出力は、荷重(計量データ)の他に、荷重の過負荷情報や製造メーカ名、機種名、シリアル番号などアナログロードセルでは得られない情報もデジタル値として得ることも可能です。

デジタル出力

4. デジタルロードセルは互換性があるの?

 アナログロードセルとの互換性は一切ありません。

 アナログロードセルの場合、メーカーが違ってもロードセルとインジケータは自由に組み合わせる事が可能でしたが、デジタルロードセルの場合、使用するインジケータと同じ会社のデジタルロードセルを使用する事をお勧めします。

 たしかに、“デジタルロードセル共通仕様” により基本的な部分は多いですが、各社独自の仕様追加も可能となっています。よって、デジタルロードセルとインジケータの組み合わせによっては、動作しない部分が発生する事が考えられますので、使用するロードセルとインジケータは同じ会社の製品を選択する必要があります。

 また、デジタルロードセルの印加電圧も各社それぞれ異なっていますので、ハードウエア的にも他社製品の物を使用する場合は注意が必要です。


5. 誤配線は大丈夫?

 弊社製のデジタルロードセルの場合、誤配線対策もしていますので、問題ありません。 また、アナログロードセルとデジタルロードセルと取り間違えて扱っても、問題ありません。


6. デジタルロードセル用のロードセルケーブルは?

 アナログロードセル用のロードセルケーブルは使用できません。

 これは、RS-485等のシリアルデータ通信用に設計されたケーブルではないのが理由です。よって、デジタルロードセルには、シリアルデータ通信用のシールド付きツイストペアケーブル(2対:4本)を使用します。

 デジタルロードセルのケーブルは、1対が通信用でもう1対がDC電源(7V~10V)用です。ケーブルが長くなる場合は、DC電源の電圧降下には十分注意して、デジタルロードセル側に規定の電圧が印加されている事が条件です。


7. アナログロードセルとデジタルロードセルの四隅の調整方法の違いはあるの?

 複数のアナログロードセルを和算しはかりを作る場合、アナログ出力(mV/V)と出力抵抗の調整は和算箱のなかの抵抗を調整することでおこないます。また、個々のロードセルへの偏置誤差調整も通常和算箱のなかでおこないます。デジタルロードセルの場合、出力抵抗の調整は必要ありません、偏置誤差調整は、インジケータからデジタルで調整します。これによって、アナログロードセルよりも校正作業の時間短縮、労力削減となります。

デジタルロードセルの四隅調整

8. どのデジタルロードセルが故障したか簡単に分かるの?

 あるひとつのロードセルが故障した場合、アナログロードセルの場合はその特定は困難ですがデジタルロードセルでは、個別に信号を取り出すことで容易に故障したロードセルを特定できます。

デジタルロードセルは故障がわかる

 各デジタルロードセルからはそれぞれ個別の信号が出ているため、デジタルロードセルが故障すると そこからの信号が途絶えるためインジケータはどのロードセルから信号が来ていないか容易に特定できます。