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【2021年版】ロードセル5選 / メーカー17社一覧

ロードセルのメーカー17社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


ロードセルとは

ロードセル

一般的に荷重(力)の強弱を表わす単位として、kg重とかN(ニュートン)といった単位が用いられています。

ロードセル(荷重変換器)とはこのような力の強さを検知して、電気信号に変換・出力するための部品(センサー)です。

電気信号に変換されたデータを元にセンサーが検知した力の大きさを表示したり、記録されます。

ちなみに電気信号に変換しないアナログな方法で荷重を測定する装置に、「バネばかり」があります。これはバネが荷重に比例して伸びるという性質を応用したもので、バネの長さを測定することで力の大きさを知ることができます。

ロードセルの使用用途

ロードセルは多くの分野で使われていて、私たちの身の回りにある電気製品の内部にも組み込まれています。

例えば家庭用の製品であれば、体重計・デジタル式のはかり・シャワートイレの便座、などがあります。

産業用であれば重量物用のはかりのほかにも、引張試験器・粘弾性測定装置・プレス機・糸やフィルムの巻き取り装置、などに使われています。

これら以外にも一部の航空機の操縦桿(サイドスティック)にもロードセルが使われていて、パイロットが手でスティックに力を入力するとコンピュータが荷重の大きさを検知して飛行機をコントロールします。

ロードセルの原理

ロードセルが荷重の大きさを検知して電気信号に変換する仕組み(原理)ですが、物体が応力を受けると力の大きさに応じて歪みが起こるという性質を利用しています。

内部には応力の大きさに比例して形状が変化するような片持梁や円筒形などのセルに、ひずみゲージと呼ばれるものが貼り付けられています。ひずみゲージは、形状が変化すると電気抵抗の値が変わるという性質があります。セルに一定の荷重が加えられた時にひずみゲージの電気抵抗が変化することから、力の大きさを電気信号に変換して出力するという仕組みです。

使用するセルのサイズや材質を変えることで、測定したい力のスケールを大きくしたり小さくすることができます。これにより、数グラムからトン単位の巨大な力まで、幅広い範囲で重量を知ることができます。

ちなみに、最近はmNオーダーの微小荷重の測定が可能な高精度のロードセルが開発されていて、人工筋肉の研究開発などに使用されています。

ロードセルの単位

ロードセルは測定値を「力」のSI単位「N」ニュートンで表示します。ロードセルの容量により「mN」「kN」などが使われる場合もあります。
「N」ニュートンは質量に重力加速度を掛け合わせた値です。
測定場所の重力加速度がわかっている場合は、ロードセルで質量(㎏)を測定できます。
それは、その場所の重力加速度が「9.8m/s2」 とわかっているとき、ある物を測定して、測定値が9.8Nを表示したら、その物の質量は1㎏であると言えます。また、 1kgの分銅があって、その場所の重力加速度が「9.8m/s2」であれば、表示計の値を9.8に合わせると、表示値 は1kg=9.8Nであると校正できます。重力加速度は緯度経度や標高によって異なる値となりますので、力の校正はそれぞれの場所で実施することが必要です。
日本国内であれば 稚内と鹿児島では1kgの質量を、同じロードセルの秤で測るとほぼ1.2gの差があります。
(国土地理院による重力加速度は、稚内では980642.6mGal。鹿児島では 979471.18mGalです。)

また、「N」ニュートンはSI単位施行以前には「kgf」が使われていましたが、計量法の改定により1999年10月以降 日本国内では使用できなくなりました。

ロードセルの精度

ロードセルの仕様書には「精度」という項目の記載はされていません。

ロードセル単体の精度は 仕様に記されている 直線性、ヒステリシス、再現性、温度影響から総合的に判断します。

ロードセルへ既定の電圧を印加した場合に、荷重に比例した電圧を出力しますが、その電圧は大きくても20mVほどの微小なものです。この小さな電圧をさらに分割して計測しますので、検出した電圧を増幅し力の数値とするための表示計が必要です。

ロ ードセルを使った計測装置の精度は、ロードセルや表示計のそれぞれの、個体の誤差、温度条件、取り付け状態、振動などによって発生する誤差を含めて総合的に判断する必要があります。それには検出部であるロードセルの精度と、表示器の精度をそれぞれ求め、それらの二乗の和の平方根で総合精度を計算します。

参考文献
https://www.unipulse.tokyo/techinfo/loadcetthowto/
https://www.unipulse.tokyo/techinfo/loadcetthowto/
https://www.kyowa-ei.com/jpn/technical/notes/transducers/
https://www.aandd.co.jp/products/loadcell/introduction/

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ロードセルのメーカー情報

ロードセルのメーカー17社一覧


ロードセルのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 ミネベアミツミ株式会社
  2. 2 株式会社エー・アンド・デイ
  3. 3 大和製衡株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 メトラー・トレド株式会社東京本社
  2. 2 株式会社テンサー
  3. 3 株式会社イマダ

歴史のある会社

  1. 1 株式会社ダイトク
  2. 2 大和製衡株式会社
  3. 3 株式会社共和電業

ロードセルのカタログ一覧(4件)

Metoreeに登録されているロードセルのカタログ一覧です。無料で各社カタログを一括でダウンロードできるので、製品比較時に各社サイトで毎回情報を登録する手間を短縮することができます。

株式会社エー・アンド・デイのカタログ

スペクトリス株式会社のカタログ



ロードセル5選

小型圧縮型ロードセル

株式会社共和電業 小型圧縮型ロードセル 画像出典: 株式会社共和電業公式サイト

特徴

共和電業のロードセルは、小型から大型荷重まで引張や圧縮荷重をはじめとした、さまざまな測定をおこなうことができます。

LMA-AやLMB-Aは、小型圧縮型ロードセルであり、簡単な設置方法と低価格を実現しているシリーズです。

LCN-AやLCV-Aなどは、内部に不活性ガスを封止した密閉構造にすることで安定性と信頼性に優れたシリーズです。

その他、薄型圧縮型のLCK-Aや外部冷却なしで150℃の高温域まで使用可能な高温用圧縮型のLC-FH、防爆型のLCS-D、耐腐食型のLC-Jなどのさまざまなシリーズがあります。

測定結果は、計装用コンディショナによって、加圧変化等をモニタすることができます。

また、データーロガーに接続することで長時間の測定データを内蔵メモリに保存することが可能となります。

株式会社共和電業の会社概要

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ロードセル

東洋測器株式会社 ロードセル 画像出典: 東洋測器株式会社公式サイト

特徴

東洋測器製のロードセルは、定格容量10N程の小型タイプから、3MNの高容量タイプがあります。

荷重負荷方式は、圧縮型や引張圧縮型をはじめとして、クレーンやホイストに使用されるピン型やエレベータかごの重量計測等に使用されるロープ張力用、エレベータ積載重量の測定や管理をおこなうエレベータ用ロードセルなどのラインナップがあります。

同じ荷重負荷方向であっても、本体の材質や取付け方法、厚みなどが異なり、設置場所にあわせて選定することができます。

ロードセルからの電気信号は、デジタル指示計やアンプに接続し出力します。それにより、測定結果の表示や記録、管理をおこなうことができます。

東洋測器株式会社の会社概要

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ロードセル

富士コントロールズ株式会社 ロードセル 画像出典: 富士コントロールズ株式会社公式サイト

特徴

富士コントロールズ製のロードセルは、携帯電話やDVD、自動車部品製造など、さまざまな用途に採用されています。

ロードセルを応用し、エアープレスやハンドプレスに導入することで、組付けやカシメに必要な推力を適切に制御することが可能になります。

ラムシャンク型ロードセルは、既存プレス機のラムシャンク部に取付け可能となっています。

また、超薄型ロードセルは、高さスペースを取らずに、同様な既存プレス機への導入が可能です。

その他、軽量・小型や下置型ロードセルがあり、用途に応じて選定します。

富士コントロールズ株式会社の会社概要

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【荷重計測用】高剛性・高応答ロードセル Super Cell(SCB) シリーズ

ユニパルス株式会社 【荷重計測用】高剛性・高応答ロードセル Super Cell(SCB) シリーズ 画像出典: ユニパルス株式会社公式サイト

特徴

ユニパルス製のロードセルは、大小さまざまな荷重測定用に使用されます。

SCBシリーズは、ロボットケーブルを使用することでケーブル断線対策が取られており、また耐負荷500%であることから壊れにくいことが特徴です。

USB58シリーズは、各種試験機の較正用や社内基準器として使用されるなど、精度が要求される用途に用いられます。

両方に共通して、較正不要となっています。

また、オーバーロードに強く、耐久性に優れており、保守が簡単で経年変化が少ない為、長期間の安定使用が可能となっています。

その他、超小型・小型・センターホール型などさまざまなラインナップがあります。

ユニパルス株式会社の会社概要

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ロードセル

ミネベアミツミ株式会社 ロードセル 画像出典: ミネベアミツミ株式会社公式サイト

特徴

ロードセルとは、引張・圧縮等の力や質量をひずみゲージを使用することで電気信号に変換し、デジタル指示計などの各種測定器に出力する荷重変換器です。

測定器では、使用目的によって荷重の表示の他に、記録や制御、管理をおこないます。

ミネベア製のロードセルでは、家庭用電化製品に使用されるような低容量の小型はかりから、一般産業用のセンサまでその用途は多種多様にあります。

圧縮型、引張型、ビーム型やはかり用、特殊用途のラインナップがあり、定格容量は最大で300tfになります。

また、自社製のひずみゲージを採用することで、安定して高品質の製品を供給しています。

ミネベアミツミ株式会社の会社概要

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