力伝達装置は多くの産業において不可欠な装置であり、力を測定して電気信号に変換するために使用されます。力伝達装置のサプライヤーとして、私はこれらの伝達装置が提供できるさまざまな出力信号についてよく質問されます。このブログ投稿では、力伝達装置の最も一般的な出力信号を分析し、それらがどのように機能するかを説明し、それぞれの長所と短所について説明します。
電圧出力
力伝達装置の最も単純かつ最も一般的な出力信号の 1 つは電圧出力です。電圧出力システムでは、送信機に加えられる力が比例した電圧に変換されます。たとえば、電圧出力範囲が 0 ～ 10 ボルトの力伝達装置がある場合、低い力では 1 ボルトの出力が得られ、高い力では 9 ボルトの出力が得られます。
電圧出力の主な利点はそのシンプルさです。測定が簡単で、マルチメーターやデータ収集システムなどのデバイスに直接接続できます。ただし、いくつかの欠点もあります。電圧信号はノイズの影響を受けやすく、ケーブルが長いと影響を受ける可能性があります。これは、力トランスミッターを監視装置から遠くに配置する必要がある場合、電圧信号が劣化し、不正確な測定値が得られる可能性があることを意味します。
電流出力
もう 1 つの一般的なオプションは電流出力で、通常は 4 ～ 20 mA 信号の形式です。 4 ～ 20 mA システムでは、4 mA はトランスミッタにかかる最小の力を表し、20 mA は最大の力を表します。たとえば、力伝達装置の範囲が 0 ～ 1000 ニュートンの場合、4 mA は 0 ニュートンに、20 mA は 1000 ニュートンに対応します。
電流出力の大きな利点は、ノイズとケーブル抵抗に対する耐性です。電圧信号とは異なり、電流信号は長距離にわたって比較的安定しています。このため、力伝達装置が制御室から遠く離れた場所に設置される可能性がある産業用途に最適です。ただし、電流出力システムはもう少し複雑で、信号を駆動するための電源が必要です。
デジタル出力
近年、力伝達装置ではデジタル出力がますます普及しています。デジタル信号はバイナリ形式で送信されるため、アナログ信号 (電圧と電流) に比べてより多くの情報を伝送でき、干渉を受けにくくなります。
一般的なデジタル出力プロトコルの 1 つは Modbus です。 Modbus を使用すると、力トランスミッターはプログラマブル ロジック コントローラー (PLC) やコンピューターなど、ネットワーク上の他のデバイスと通信できます。これにより、力測定のリアルタイム監視と制御が可能になります。
デジタル出力の利点は非常に大きいです。高精度、他のシステムとの統合が容易で、複数のパラメータを一度に送信できる機能を備えています。ただし、より複雑なセットアップと構成も必要になります。ネットワーク上のすべてのデバイスが同じデジタル プロトコルをサポートしていることを確認する必要があります。
周波数出力
一部の力伝達装置は周波数出力を使用します。周波数出力システムでは、送信機に加えられる力が対応する周波数に変換されます。たとえば、力が小さいと周波数が 100 Hz になる可能性があり、力が大きいと周波数が 1000 Hz になる可能性があります。
周波数出力には、電流出力と同様に、電気ノイズの影響を比較的受けにくいという利点があります。また、周波数信号を扱うように設計された一部の制御システムと直接インターフェイスするために使用することもできます。ただし、周波数出力デバイスはより高価になる可能性があり、周波数値の解釈には特別な知識が必要です。
パルス出力
パルス出力はデジタル出力の別の形式です。パルス出力システムでは、力伝達装置が一連のパルスを生成します。パルスの数は加えられる力に比例します。たとえば、小さな力を加えると 1 秒あたり 10 パルスが発生する可能性がありますが、大きな力を加えると 1 秒あたり 100 パルスが発生する可能性があります。
パルス出力は、力を個別の単位でカウントまたは測定する必要があるアプリケーションに役立ちます。力が段階的に測定されるコンベア システムや重量計でよく使用されます。ただし、他のデジタル出力と同様に、適切な設定と受信デバイスとの互換性が必要です。
適切な出力信号の選択
用途に合わせて力トランスミッタを選択する場合、出力信号が重要な要素となります。送信機と監視装置間の距離、必要な精度レベル、使用している制御システムの種類、予算を考慮する必要があります。
シンプルさが重要な短距離アプリケーションの場合、電圧出力が最良の選択となる可能性があります。信号を大幅に劣化させることなく長距離に渡って送信する必要がある場合、電流出力は優れたオプションです。デジタル出力は、高精度かつリアルタイムのデータ転送を必要とする複雑なシステムに最適です。
力伝達装置のサプライヤーとして、当社はさまざまなニーズを満たす幅広い製品を提供しています。たとえば、私たちのフォーストランスミッター B30複数の出力信号オプションが用意されているため、アプリケーションに最適なものを選択できます。
などの関連商品もございます。チルトスイッチ電源オフ保護 S07Dそして角度スイッチ 角度検出 CSX-SEN-815A力測定のセットアップを補完できます。
力トランスミッターの市場に参入している場合、または出力信号についてご質問がある場合は、遠慮なくお問い合わせください。お客様の特定のニーズに最適なソリューションを見つけるお手伝いをいたします。小規模の製造業者であっても、大規模な産業プラントであっても、当社は高品質の力伝達装置と専門家のアドバイスを提供できます。
参考文献
- 「産業用計装および制御システム」Bela Liptak 著
- 『測定、計装、センサー ハンドブック』ジョン G. ウェブスター著
