로드셀 (Load Cell) 구조

로드셀(Load cell)은 무게를 측정하는 용도로 사용됩니다.

먼저 로드셀을 분해해 보면 아래 사진과 같습니다.

로드셀에는 총 4가닥의 선이 연결되어 있습니다. 

녹색 OUT1, 흰색 OUT2, 빨강 VCC, 검정 GND 입니다.

그리고 로드셀의 한쪽면에는 3가닥씩 연결되어 있습니다.

반대쪽도 마찬가지

선을 쭈욱 잡아 뜯어보면 PCB가 하나있습니다.

그냥 와이어 연결용

양쪽의 3가닥은 이런식으로 들어가 있습니다.

입력 전원만 한가닥씩 나눠 들어갑니다.

그리고 양쪽의 노란 구리선 모양으로 된 것이 스트레인(Strain)게이지 입니다.

로드셀은 물리적인 변형량(Strain)을 저항의 변화로 검출해 무게를 계산합니다.

이런식으로 압력이 가해지면 변형이 되고 저항값이 변하게 됩니다.

그리고 이 스트레인게이지는 휘스톤 브릿지 회로로 연결되어 있습니다.

회로구성은 위와 같이 됩니다.

변화가 없을때에는

이런 식이 만들어 지며 한쪽으로 힘을 받게 되면

이런 식이 됩니다.

R1*R3=R2*R4 이므로

이러한 식이 만들어지고, 스트레인 게이지의 저항이 모두 같으므로(R1=R2=R3=R4)

이런 식이 만드어 지게 됩니다.

일반적으로 로드셀의 출력전압은 1~3mV/V(출력전압/입력전압) 라고 합니다.

여기까지의 경우는 모두 이상적인 경우이고, 여러 오차가 존재합니다.

온도에 대한 보상과 탄성체감지부의 감도온도에 대한 보상, 그리고 입출력 보정을 해줘야 합니다.

위 회로가 보상회로입니다.

※ 이론적인 내용은 ktlmedi.re.kr  를 참고하였습니다.