1 - 11  전기식 지시 저울

   전기식 저울은 전자력 평형식과 전기 저항선식의 주종을 이루고 있다. 전자력 평형식은
     전자력으로 하중과 평형을 이루는 원리로서 용량은 수 ㎎부터 수10㎏까지 이르며, 상대
     정밀도는 1/2,000에서 1/1,000,000정도에 달한다. 전기 저항선식은 하중에 의한 로드셀의
     비틀림을 전기 저항으로 감지하는 원리로. 용량이 1㎏부터 수톤까지 이르고, 상대 정밀도는
     1/1,000 ~ 1/10,000 정도까지이다.
(1)  전자력 평형식의 원리 및 구조
    그림 1-13 은 전자력 발생 기구의 원리이다.

그림 1-13  전자력 발생 기구

     자기장 속에 있는 코일에 전류를 흐르게 하면 플레밍(Fleming)의 왼속 법칙에 따라 전자력이
     발생한다. 즉, 코일에 하중 W가 가해진 상태에서 전류 I를 서서히 증가시켜가면 어떤 전류값에서
     전자력이 하중을 이기게 된다. 이 때 전류를 미세하게 조절하여 평형 상태가 될 때, 코일에
     발생하는 힘 F와 하중 W가 일치하게 될 때 다음 식과 같이 하중을 전류의 관계로 나타내어
     질량을 측정한다.
          W = F
              = 2πnr BI
     여기서, r : 코일의 반지름, n : 코일의 권수, B : 자속 밀도
(2)  전기 저항선식 
     전기 저항선식은 탄성체에 하중이 가해지면 하중에 대응하는 탄성체의 비틀림이 발생한다.
     이 비틀림을 전기적 저항으로 검출하여 물체의 질량을 측정하는 것이다. 그림1-14 는 저울에
     사용되는 전기 저항선식 하중 센서인 로드셀의 원리와 스트레인 게이지를 나타내고 있다.

(a)  스트레인 게이지식

(b)  로드셀 원리

그림 1-14  스트레인 게이지를 사용한 로드셀의 원리

     탄성체에 부착하여 사용되는 스트레인 게이지는 엷은 매트릭스 위에 가는 저항선이 나열된
     구조로서 탄성체가 비틀리면 저항선의 길이가 변하는 원리이다. 전항선의 저항R은
          R = pJ/A
     여기서, p : 저항선의 비저항, J : 저항선의 길이, A : 저항선의 단면적이다.
(3)  성능 시험
   ①  기  차
          교정용 분동으로 끝달림을 포함한 각 단계별로 측정하여 측정값(지시값)-분동의 값으로
            기차를 구한다.
   ②  반복 하중
          저울은 끝달림의 1/2에 상당하는 질량으로, 보통 사용 상태에서 5회 반복하여 순차적으로
            각 회의 기차를 측정하였을 때, 그 중 기차의 최대값을 말한다.
   ③  내 하 중
          저울은 끝달림으 1.5배에 상당하는 하중을 짐판의 중앙에 1분간 가했을 때
            이상이 없어야 한다.
   ④  짐판 이동,  ⑤  온도 변화,  ⑥  노이즈.  ⑦  전압 변동,  ⑧  감도,  ⑨  편심,  ⑩  0점
          변화 등이 있다.