選對容量、看懂精度、抓準峰值:一次把規格挑對。
挑選力量/扭力量測設備時,最常見的三個選型關鍵是:① 容量(量程) ② 精度(Accuracy) ③ 取樣率(Sampling Rate)。若規格選得太保守或不符合測試型態,常會出現「數據不穩、峰值偏低、判定不可靠」等問題。本頁用最簡單的方式,協助你快速選到合適配置。
量程太大會讓小力量量測的誤差占比提高;量程太小則可能過載影響壽命。一般建議:容量選擇約為最大測試負載的 1.2~2 倍。
👉【提示】不確定單位怎麼換算,可先用右側單位換算器(N/kgf/lbf)統一單位再選型。
若測試有衝擊、瞬間峰值或不確定性較高,容量可略保守,但仍不建議過度放大。
Mark-10 將「精度」定義為儀器滿量程(Full Scale, FS)的百分比。
若要把精度換算成「實際載荷(力量/扭力)誤差值」,可用以下公式:
實際誤差值 =(精度 %FS)×(儀器量程/容量)
精度:±0.1% FS
容量:50 lbF
計算:±0.1% × 50 lbF = ±0.05 lbF
代表:儀器顯示的讀值,可能比真實值高或低最多 0.05 lbF。
例如顯示 30.00 lbF,真實值範圍為:
≥ 29.95 lbF
≤ 30.05 lbF
在 Plug & Test® 系列中,「感測器精度」與「顯示器精度」需要相加,才是整體精度。
7i/5i 顯示器:±0.1% FS
3i 顯示器:±0.2% FS
以 R50 型扭力感測器+ 3i 型顯示器為例:
感測器精度 ±0.35% + 顯示器精度 ±0.2% = ±0.55% FS
若以 MR50-12(容量 135 Ncm)為例:
±0.55% × 135 Ncm = ±0.7425 Ncm
由於精度屬於「固定的滿量程誤差」,量測值越小,換算成「讀值百分比」時誤差比例會越高(看起來越不準)。
讀值百分比誤差 = 固定誤差 ÷ 量測值
以 M5-50 的固定誤差 ±0.05 lbf 為例:
當量測值為 1.00 lbf:±0.05 ÷ 1.00 = ±5% of reading
當量測值為 30.00 lbf:±0.05 ÷ 30.00 = ±0.17% of reading
結論:精度以 %FS 計算,因此建議量程盡量接近最大測試負載,可獲得更佳的有效精度表現與可用解析度。
取樣率是指儀器每秒與感測器進行訊號讀取與處理的次數(Hz)。取樣率越高,越能在測試過程中精準捕捉瞬間峰值(Peak Load / Peak Torque),降低峰值低估的風險。
取樣率與資料輸出速率不是同一件事:儀器可內部高速取樣,但即時串流輸出到電腦/軟體的速度通常較低。若你需要更高資料密度曲線,需採用更合適的資料收集方式(例如高速資料收集後批次下載分析)。
A:建議容量接近最大測試負載(約 1.2~2 倍最常見)。容量太大會讓滿量程誤差放大,小力量量測更容易不穩;容量太小則可能有過載風險。
A:建議先從力量感測器開始,因為量程與受力型式決定你的量測範圍與穩定度;再依資料需求、判定需求與輸出介面需求,選擇適合的顯示器等級。
A:當你需要更可靠的峰值捕捉、更完整的判定輸出(OK/NG)、更多介面整合,或要把測試流程做成標準化管理時,建議選擇更高階等級的顯示器配置。
A:偏載與安裝偏心會直接造成測值不穩與重複性下降。使用轉接器/適配器能協助同軸定位、降低偏載風險,搭配治具固定夾持,可大幅提升量測一致性與數據可信度。
A:當你需要固定速度、固定行程、降低人為差異,或要提升重複性與可追溯性時,測試台會非常加分。尤其是規格判定嚴格、或需建立標準作業流程的測試情境,更建議納入配置。
A:可以。常見做法是先建立基本量測配置(顯示器+1 顆主要量程感測器),先讓產線/品保開始運作;後續再依產品與工位需求擴充不同量程感測器、轉接器與治具,逐步提升測試覆蓋率與重複性。
A:若多工位測試條件相近,可用同一顯示器搭配多顆感測器輪替使用;若各工位需同時運作或節拍要求高,則建議每工位配置獨立顯示器與感測器,避免等待與切換造成停線。
■ 抽驗/巡檢/快速確認為主 → 建議:基本顯示器+主要量程感測器,先建立可用的基本量測配置
■ 需要 OK/NG 判定與訊號輸出,納入品保流程 → 建議:支援判定與輸出的顯示器+對應感測器,並搭配治具提升一致性
■ 峰值變化快(破壞/斷裂/衝擊),怕漏抓真正峰值 → 建議:峰值可靠度較高的配置,並搭配測試台固定條件,提升數據可信度
■ 多量程/多產品線,常需要切換不同測試範圍 → 建議:同一顯示器搭配多顆感測器輪替使用,依產品快速切換量程
■ 要高重複性、流程化、可追溯(研發/品保/製程工程) → 建議:顯示器+感測器完整配置,搭配測試台固定速度與行程,並加上轉接器/適配器確保同軸安裝
A:很多不穩定其實來自偏載或夾持打滑。建議搭配轉接器/適配器確保同軸定位,並使用治具固定夾持,重複性會改善非常多。
A:多數情況是峰值出現時間極短,若取樣/峰值模式或測試條件不合適,就可能漏抓真正峰值而低估。建議搭配適合的取樣條件與測試台固定流程,提高峰值可信度。
▶ 已確定容量與型式 → 請回到「力量感測器(Load Cell)」挑選量程。
▶ 需要 OK/NG 判定與輸出整合 → 請參考「顯示器(3i/5i/7i)」。
▶ 要提升重複性 → 請搭配「測試台用感測器(F 系列)」與治具固定。
▶ 要曲線/報表/追溯 → 請參考「軟體與資料擷取」。
建議路徑:先看「選型建議」釐清容量/精度/取樣率 → 再選「感測器量程」→ 最後決定「顯示器等級」與「轉接/治具」提升一致性。
系統總覽與配置建議 | 顯示器(3i/5i/7i) | 力量感測器(Load Cell) | 測試台用感測器(F 系列對應) | 轉接器/適配器(PTA) | 選型建議(容量/精度/取樣率)
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