サイト内検索
ホーム > 技術・施工 > 計測・監視システム > 信号変換器 > 歪みゲージアンプ LCA-4G(4ゲージ用)

歪みゲージアンプ LCA-4G(4ゲージ用)

お知らせ

お知らせ: LCA-4Gは製造中止になりました。後継機はSTA-04Gです。

 

この変換器は「ひずみアンプLCA-124」の4ゲージ専用モデルです。

1ゲージ,2ゲージの機能を省略し小型、低価格、低消費電流を実現しています。

この変換器のよくある質問     トラブル対応事例

従来型LCA-124

 

概要

低消費電力のフィールド用ひずみアンプ

 歪ゲージを電圧ロガーに接続する信号増幅アンプです。このひずみゲージアンプは、4ゲージ専用増幅器で、微小なブリッジ電圧信号を、200倍~2000倍に増幅し±5Vの直流電圧に変換するインタフェースです。DC12V駆動で消費電流20mAの省電力変換器です。

 

特徴

小型で省電力の変換器です

 手のひらサイズの小型変換器です。制御盤や接続箱のスミにも納まります。電源はDC9~16Vで、消費電流も20mA(350Ω4ゲージ使用時)と少ないので、野外での、ソーラやバッテリによる計測や、制御盤への組み込み用途や車載用に使えます。

標準DINレールに取り付け可能

 付属のレール取り付け用のベース板をネジ止めすれば、35mmのDINレールに取り付け制御盤や計装盤へ組み込めます。多チャンネル計測時も防水ケースにコンパクトに収納できます。低消費電力なので機器の自己発熱の問題もありません。

土木・建築現場に最適

 屋外使用を前提に作られた静ひずみアンプです。動作温度範囲も広く(-10~50℃)、温度ドリフトや、ノイズも少なく、土木・建築現場で使用できます。

 小型で、現場の接続ボックスへの組み込みも容易です。

 

アンカーのロードセルの荷重計測例→

市販のひずみセンサに対応

 一般的なひずみ変換器に適合します。

  ・4ゲージ(350Ω等)

 注意:商用電源の50Hzノイズなどを防ぐためのローパスフィルターが入っていryため、動的な応答性は10Hz以下と低くなっています。ゆっくりとした変化を正確に測定する静ひずみアンプとしてお使いください。

 

各種の土木用計測機器との接続例

土圧計

変位計

間隙水圧計

4chロガーに接続

 

仕様

LCA-4Gの代表的な特性

項目 仕様
適合センサ  ひずみゲージ式変換器 4ゲージ(350Ω等)
センサ入力範囲  0.5~5.0mV/V
ブリッジ電圧
 5V(定電圧駆動)×標準15mA、最大25mA
増幅率(アンプゲイン)  200,400,1000、2000倍(側面ディップスイッチ切替)
出力電圧範囲  約-5.1~+6.5V(0~5V又は0~-5V出力可能)
ゼロ・スパン調整  上面トリマによる
非直線性  0.1%/F.S.以内
温度変化の影響  ±0.02%F.S./℃以内
応答速度  10Hz以下(静歪みアンプとしてご利用ください)
電源電圧  DC9~16V(12V電源に対応)
消費電流  20mA以下(350Ω 4ゲージ使用時) ※1
動作温度範囲  -10~50℃(結露の無い事)
寸法  40×81×22mm(本体の厚さ17mm)
重量  約90g

※1:出力電圧が±5Vを越えるオーバースケール状態では消費電流が25mAに増加します。

 

 

ひずみゲージアンプLCA-4Gと、従来型LCA-124の特性比較

 LCA-4G型は、4ゲージ専用に特化した分、性能が向上しています。

 但し、ブリッジ電圧が従来の2.5Vから5Vに増加していますので、従来型LCA-124と置き換える場合は、入力レンジや増幅率の変化にご注意ください。

左:LCA-4G 右:LCA-124

側面

背面

比較項目 LCA-4G LCA-124
用途 350Ω×4ゲージ
一般直流電圧増幅器
120Ω×1,2ゲージ
350Ω×4ゲージ
ブリッジ駆動電圧 5V定電圧駆動 2.5V定電圧駆動
ブリッジ駆動電流 15~25mA
(短絡時100mA)
8~20mA
入力レンジ 0.5~5mV/V 0.5~2mV/V
出力電圧5V設定時の
増幅率(GAIN)
  200倍( 5mV/V)
  400倍(2.5mV/V)
  1000倍( 1mV/V)
  2000倍(0.5mV/V)
  200倍
  400倍
 1000倍( 2mV/V)
 2000倍( 1mV/V)
出力電圧 0~±5V 0~±5V
電源電圧 9~16V 10~16V
消費電流:350Ωブリッジ接続 19mA(MAX26mA) 24mA(MAX38mA)
消費電流:ブリッジ部分 14mA(350Ω) 7mA(350Ω)
消費電流:本体のみ 5mA(MAX12mA) 18mA(最大31mA)
外形寸法 40×81×22mm 50×80×22mm
重量 90g(取付板含まず) 120g
取り付け方法 DINレール取り付け板 ビス止め
価格(税別) ¥48,000 ¥70,000

 

接続方法

詳しい接続方法は仕様書/説明書(準備中)をご覧ください。

※ひずみゲージ変換器のケーブルの色や極性はメーカによって異なります。上図は、一例ですので、メーカの仕様書を確認してください。

 

 

 

用途

電圧ロガーでのひずみ計測に

 計測現場では歪センサーと電圧・電流出力センサーが混在する場合があります。ひずみ専用ロガーを用意するのは不経済。そこで、この変換器を使えば、ひずみ値が0~5Vや1~5Vの汎用の電圧ロガーで計測できます。

 

防水ボックスへ電圧ロガーと組込→

(写真はLCA-124型)

センサーのすぐ脇に設置可能

 ひずみセンサーから計測器まで、微弱なブリッジ電圧を長距離伝送すると、ノイズや温度変化の影響を受けます。この「ひずみインタフェース」は低費電流で自己発熱や電力伝送ロスが少ないので、センサー脇に設置し、細いケーブルで接続できます。

 

アンカーのロードセルの脇に設置した例→

省電力の汎用増幅アンプとして利用

 電圧入力のD+とB-端子のみを使用すれば,消費電流12V×5mAの200,400,1000,2000倍の省電力増幅器としても使えます。またブリッジ出力5V×約30mAを簡易センサー電源にも利用できます。

 

日射計(7mV/KW・㎡)の接続例→

※ひずみゲージ以外を接続する場合、

A端子の5V電圧出力によるセンサ破壊にご注意ください。

バッテリやソーラでの観測

 9~16V電源が使え、消費電流も20mAと、一般の歪みゲージアンプより少な目です。山間地や工事現場などの商用電源の無いところで、太陽電池やバッテリーの電源で、ロードセルや間隙水圧計など観測する用途にも適します。

 

山間地での変位計の観測計器→

 

計測システム例

携帯パケット通信によるアンカーのロードセルの遠隔計測例

 

 

 

使用上の注意点

■4ゲージに対応

 このひずみアンプは4ゲージ(350Ωなど)に対応しています。

ゲージの定電圧駆動電流は25mA以上あるので200Ω程度までは使えます。

 

■ゲージの電線の延長

 このアンプは定電圧ブリッジ方式のため、電線が長くなると、電線の心線の電気抵抗のばらつきや、電線抵抗の温度変化が計測誤差となります。

 歪みゲージとアンプ間の距離がある場合、同じ太さの抵抗の低い電線を使用してください。

 

■ゲージセンサー以外の増幅器

 単純な増幅器としても使えます。増幅率が200~2000倍なので、±2.5~±25mVの信号を±5Vに増幅できます。屋外の日射計の10mV以下の直流電圧信号の増幅器などに実績があります。

歪みゲージ接続方法

■アースの接続について

 当アンプの「E」端子はシールド用ですので、通常はアース(大地への接地)には接続しないでください。

 屋外計測の場合、地盤に密着するロードセルや土圧計、間隙水圧計などの埋設型センサーを接続した場合、アースを「E」端子に接続すると、そこ落雷のサージ電圧が逆流入し、アンプを通ってセンサーに誘導電流が流れ、アンプやセンサーを壊す場合があります。

内部のグランドライン

※入出力は絶縁されていません。

 

オプション

DINレール取付用ベース板 (標準オプション、注文時指定)

 標準の35mmDINレールに、ワンタッチで取り付けられるベース板を添付します。注文時に「DINレール取付板」必要の旨ご指示ください。ベース板は、背面にネジ留めします。

 

DINレール取り付け用のベース板→

ひずみセンサーに合わせて出荷 (標準オプション、注文時指定)

 ひずみセンサーの仕様に合わせて、アンプのゼロ点とスパンを調整し、出力電圧0~2.5V、0~5Vなどに設定して出荷します。調整範囲に収まらないゲージもあるので,事前にご連絡ください。

 

出荷時のゼロ・スパン調整(ひずみ発生器使用)→

特殊仕様の製品

 標準品は静ひずみアンプでブリッジ電圧5V、増幅率200~2000倍、出力電圧0~±5Vです。お客様の用途に応じた製品も作成します。カスタマイズ品はおおむね50台ロットで受注生産いたします。

 (1)1~5V出力

 (2)動歪みアンプ(500Hz) など

 

ディップスイッチ設定方法→

 

価格

標準価格表

品名 価格 備考
歪みゲージアンプ
LCA-4G
¥48,000
(税別)

台数が多い場合は別途見積りいたします。

ご評価のための製品の貸し出しも可能です。

特殊仕様製品 30~50台以上のロットで製作いたします。

 

 

お問い合わせはこちら