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電圧(V)を質量(kg、g)への換算法を教えて下さい。

例)0.345V を 質量 kg か g に 換算すると いくらかについて
  1.65V を 質量 kg か g に 換算すると いくらかについて




*圧縮ロードセルから得られた、表示電圧(V)を 実際の圧縮力(質量)として表現したいです


⇒ 圧縮ロードセル http://www.kyowa-ei.co.jp/product/pdf/lux-a.pdf

A 回答 (5件)

もう一度書きます。



3kgで12mVが標示されるのだとしたら、1.65Vは

(1.65V/12mV)×3kg = 412.5kg

力に直せば

412.5kg × 9.8m/s^2 = 4042.5N

で定格50Nをはるかに超えます。だからこの

>ロードセルの定格容量は±50N 、非直線性 ±0.5%以内
>3kgの荷重をかけると大体12mVが出力されるそうですが、

はロードセルの特性を現すもので、1.65Vという表示との間にはロードセル用のアンプがかまされています。そもそもアンプがないと電圧が印加できませんしね(ロードセル以外を自作しているというのは考えにくい)。なので、アンプの設定が分からないと計算のしようがありません。

アンプには負荷0の状態で切りのいい負荷に相当する電圧を出力するキャリブレーション用のスイッチがあるはずなので、それを利用して倍率を設定してあるはずです。普通にキャリブレーションしてあれば、ロードを測定するための装置なら負荷がニュートン(N)の何倍かで、質量を測ることに特化しているなら、そのまま質量の何倍かで表示されていることが想定されます。

ブラックボックスになっていてアンプの設定が分からないなら、質量の分かった分銅等を載せてみて何Vが表示されるかを調べるしかないですね。
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No.2です。



3kgのときに12mVならば、それ以外の質量のときは、質量と電圧が比例すると考えればよいのでは?

そこまで装置の特性がわかっているのなら細かい計算は不要ですね。

心配なら質量を適当に変えて、質量と電圧の関係を調べてみてはいかがでしょうか。
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ロードセルとそれにつないだアンプの設定や校正で表示値は変わるでしょ。


それだけの情報じゃ答がでるわけないですよ。
装置を管理している人に直接聞いてください。
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ロードセルを知りませんでしたので、少し調べて見ました。


どうやら力「N」を電圧「V」に変換する装置のようですね。
リンクのページを見てみると1.3mV/Vとあるので、定格入力のとき1Vの入力が1.3mVに出力されるようです。

機種によって違うみたいですが「LUX-A500N」の場合、定格入力=500N、ですので、印加電圧10Vとすると出力電圧は、
10V × 1.3mV/V = 13mV
となると思われます。それ以外の入力では非直線性が0.1%以内とあるので、正確さをあまり要求しない場合では入力と出力電圧は比例すると考えられるので、入力をf「N」のときの出力電圧V「mV」は、
V = (f/500) × 13
となり、式変形して、
f = 500V/13 「N」
となります。質量m「kg」は重力加速度の大きさをg「m/s^2」とすれば、
f = mg
なので、先ほどの式と組み合わせると、
m = (f/ 500) × 13 ÷ g = (13/500g) × f
になります。f以外は定数なので、あらかじめ計算しておきます。gは適当な桁まで計ります。

カタログを見ただけなので自身はありませんが・・・。
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この回答へのお礼

即答 ありがとうございます。  

ロードセルの定格容量は±50N 、非直線性 ±0.5%以内
3kgの荷重をかけると大体12mVが出力されるそうですが、
計算が 何だかよく分からないですね、、

お礼日時:2010/11/06 21:22

>電圧(V)を質量(kg、g)への換算法



 kgとgとかいう場合であれば、どちらも質量ですから換算できますが、電圧と質量は、まったく違う物理量なので、換算はできません。


>圧縮ロードセルから得られた、表示電圧(V)を 実際の圧縮力(質量)として表現したい

 ロードセルなるものは知らなかったのですが、
http://www.aandd.co.jp/adhome/products/loadcell/ …
をみると、加わる力の応じて出力される電圧によって、力を測定できる装置のようですね。

 しかし、どれだけの力でどれだけの電圧になるかというのは、その機種によるのではないでしょうか。例えば、水銀温度計は水銀柱の長さで温度を測定できるので、長さ→温度 の対応関係がありますが、水銀柱の長さが何cmのときに温度が何度か、というのは、その温度計によりますね。

 今回のご質問は、「単位の換算」ということではなく、ある機械の特性がどうであるか、ということのようで、物理学の問題ではないと思われます。機械のメーカーに問い合わせるのが速いのではないでしょうか。
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