力センサーは 、機械量を電気信号に変換できるセンサーの一種で、産業、医療、科学研究などの分野で広く使用されています。動作原理によれば、力センサーは主に抵抗ひずみタイプ、容量性タイプ、誘導性タイプ、および圧電タイプに分類されます。その中でも、抵抗ひずみセンサーは、高精度、優れた安定性、広い直線範囲などの利点により、工学現場で広く使用されています。

ロードセルのバックエンド信号処理とは、正確で信頼性の高い測定結果を得るために、センサー出力信号の取得、増幅、フィルタリング、変換などの処理を指します。以下にバックエンド信号処理の主な手法を紹介します。

1. 信号の取得

信号取得とは、後続の処理のために力トランスデューサーから出力される電気信号を取得することを指します。取得された信号は通常アナログであり、コンピューター処理のためにアナログデジタルコンバーター (ADC) を使用してデジタルに変換する必要があります。ノイズや歪みを避けるために、取得した信号は元のセンサー情報をできるだけ多く保持する必要があります。

2. 信号増幅

力トランスデューサから出力される電気信号は弱いことが多いため、より良い測定精度を得るには増幅が必要です。アンプは信号増幅プロセスのキーデバイスであり、センサーの出力特性や測定要件に応じて選択および調整する必要があります。増幅された信号がセンサーの出力を正確に反映できるようにするには、アンプは高精度、低ノイズ、低歪みなどの特性を備えている必要があります。

3. 信号フィルタリング

力変換器の出力信号にはさまざまなノイズや干渉が含まれることが多く、誤差を減らし安定性を向上させるためにフィルタリングが必要です。フィルターは信号フィルター処理の重要なデバイスであり、ノイズや干渉のさまざまな発生源に応じて、さまざまなフィルターの種類とパラメーターを選択できます。一般的なフィルタの種類には、ローパス フィルタ、ハイパス フィルタ、バンドパス フィルタ、トラップ フィルタなどがあります。フィルタリングされた信号がセンサーの出力を正確に反映できるようにするには、フィルタは高い選択性、低歪み、低ノイズ特性を備えている必要があります。

4. 信号変換

信号変換とは、信号の取得、増幅、フィルタリングを指し、コンピュータで処理できるデジタル信号に変換されます。コンバーターは信号変換プロセスの重要なデバイスであり、さまざまな変換ニーズに応じて、さまざまなタイプのコンバーターとパラメーターを選択できます。一般的なコンバータの種類には、アナログ - デジタル コンバータ (ADC) とデジタル - アナログ コンバータ (DAC) があります。変換された信号がセンサーの出力を正確に反映できるように、コンバーターは高解像度、高精度、低ノイズ、低歪みを備えている必要があります。

5. データの処理と補償

データ処理と補償とは、より正確で信頼性の高い測定結果を得るために、さらなる処理と補償のために変換されたデジタル信号を指します。データ処理および補償方法には、デジタル フィルタリング、非線形補償、温度補償などが含まれます。測定結果の精度と信頼性を確保するには、特定の測定ニーズとセンサーの特性に応じてこれらの方法を選択および調整する必要があります。

力トランスデューサのバックエンド信号処理方法は、正確で信頼性の高い測定結果を得る上で重要な役割を果たします。収集、増幅、フィルタリング、変換およびデータ処理の慎重な設計と調整を通じて、力センサーの測定精度と安定性を効果的に向上させ、関連分野のアプリケーションにより信頼性の高い技術サポートを提供できます。将来の継続的な技術開発により、力センサーのバックエンド信号処理方法は、より豊かで多様な応用の可能性を秘めています。