スズコー精密の、精密なトルク測定を行う微小トルク計は、さまざまな場面で活用されています。
トルク計の原理としくみ
トルク計内部にある「感度部」にねじれが発生 ⇒「感度部」に貼り付けられた「ひずみゲージ」が伸縮 ⇒抵抗値が変化。⇒抵抗値の変化を電気信号に変換しトルクを測定。
◎ひずみゲージの素材には極薄の金属箔や半導体（シリコン結晶）が使われます。
サイズは極小（1.0×2.0mm）で、複雑な構造を必要としない為、トルク計の小型化が実現可能。
トルク計のタイプ
・微小トルク計は繊細な構造であり、曲げ・過負荷などに十分な注意が必要です。・温度、湿度、振動など計測環境の管理も必要となります。
1 丸棒タイプ ※トルク計の基本型。
棒状金属（φ10～40mm）の両端に雑巾を絞る要領でトルクをかける
⇒棒の表面にねじれ量（表面せん断応力）がトルクに応じて発生
⇒応力は、長手方向に対し45度の角度で発生する為、この方向にひずみゲージを貼り付ける ⇒電気信号を測定。
※このタイプには回転型と固定型があり、電気信号の入出力はスリップリングとブラシによって行う。
2 ビーム(棒)タイプ ※丸棒タイプよりも小さなトルク（500mNm以下）を測る
トルク計内部にアルミ製の板状ビームを４本設ける ⇒このビームの曲げ応力を利用し微小なトルクを測定。
※このビームは0.3～2.0mmととても薄く、高度な機械加工が必要。
回転型と固定型があり、回転型では軸の偏心と回転ノイズに細心の注意が必要。
◎当社の微小トルク計は、ほとんどがこのタイプ。
3 力計タイプ ※さらに微小なトルク（0.2mNm以下）を測る(別の方式)
トルクは、半径からの距離(長さ)に力を乗じたものであり、
半径からの距離を固定し、その点における力を測定し、トルクを導き出します。
※このタイプは主にベアリングのトルクを測るときに使用され、回転部の偏心と接触部からのノイズには細心の注意が必要。
微小トルク計選定のポイント
精密なトルク測定を行う微小トルク計は、さまざまな場面で活用されています。適切な微小トルク計を選ぶ為には、いくつかのポイントを押さえることが重要です。
＜ポイント1＞ 測定範囲
微小トルク計の測定範囲内に使用する機器のトルク値が収まっているかの確認が必要です。
定格容量を大幅に超えると故障の原因となります。
＜ポイント2＞ 精度と分解能
測定時の誤差が小さいものを選定する際、直線性のパーセンテージが小さいものを選定する必要があります。
高精度な測定が求められる場合では、分解能の高い製品を選ぶことにより、より細かい変化を捉えることが可能となります。
＜ポイント3＞ 環境適応性
使用環境(温度変化や振動、電磁ノイズ等)に合わせ、適切なものを選定することが大切です。
＜ポイント4＞ 設置方法
取付方法により、計測結果が変わります。適切な固定方法をよく検討し、取付時のズレを防ぐ必要があります。
＜導入後＞ 安定した計測を継続するために
定期的な校正を行い、設置環境を適切に管理することが重要です。
日々のメンテナンスを徹底することで、より高精度な計測を維持できます。
非回転型トルク計のアピールポイント
＜非回転型トルク計とは＞回転体を直接測定するのではなく、固定された状態でトルクの変化を測ります。
回転型と異なり、センサー自体が動作しないため、外的要因による誤差が少なく、安定した計測が可能です。
＜なぜ非回転型は安定した計測を実現できるのでしょうか？＞ 以下のポイントによって実現されています。
・振動や摩擦の影響を受けにくい
回転型は、高速回転する環境下では振動や摩擦による測定誤差が発生することがあります。
一方、非回転型は固定されているため、不要ノイズが少なく、正確なデータを得ることが可能です。
・接続部の摩耗がない為、長期安定性に優れる
回転型は回転軸との接続部が摩耗し、長期的な精度低下が懸念されます。
非回転型は機械的な接触が少なく、長期間に渡り、校正頻度を抑えつつ高精度を維持できます。
・環境要因による影響が少ない
回転型は、温度変化や周囲の電磁ノイズの影響を受けることがあります。
非回転型は固定されてあり、外部の干渉を抑え、安定した測定結果を得ることができます。
＜非回転型の活用シーン＞ 非回転型だからこそできること ※高精度な評価が求められる場面で活躍。
・微細なトルク変動を正確に測定可能
研究開発や精密機器の評価では、わずかなトルク変化を捉えることが重要となります。
非回転型の特性を活かすことで、数値のブレが少ない安定したデータを取得できます。
・実験・検証用途での信頼性向上
新しいモーターの技術評価において、トルクの安定性を求めるなら、非回転型が最適です。
再現性の高いデータが得られるため、研究の信頼性向上に貢献できます。
・メンテナンスコストの削減
長期間の使用にて、非回転型は摩耗や経年劣化の影響を受けにくい為
定期的な交換やメンテナンスの手間を軽減できます。
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