食料品を買いに市場に行くと、どこの屋台にも電子秤が置かれています。買いたい野菜を選んで電子天秤に乗せれば、一目瞭然で正確な重量と値段がすぐにわかり、取引が完了します。この一見単純なプロセスで、電子スケールの内部で何が変わったか知っていますか?
電子はかりの計量方法を見る前に、ぜんまいのしくみを見てみましょう。ばね秤は、ばねの変形の度合いで物の重さをはかります。はかりは重ければ重いほどバネが長く伸び、どれだけ変形するかで重量がわかります。電子スケールには、ひずみゲージという非常に小さなバネもあります。荷物の重さを量るには、電子天秤を使います。
ひずみゲージとは、電流を流すための導体または半導体で、ひずみゲージに何かを押し付けると、ひずみゲージがバネのように変形します。長くなるのではなく、平らになります。平らになったひずみゲージは、電流の通過に影響を与えます (ひずみゲージの抵抗が増加します)。電子はかりは、ひずみゲージに流れる電流の変化を測定することで、はかり物の重さを知ることができます。
しかし、重いものをひずみゲージに押し付けても変形は非常に小さいです。この微妙な変化を検出するために、電子スケールには電気信号を増幅するフィルター回路が必要です。さらに、測定の精度を向上させるために、電気信号のノイズを除去する必要もあります。ひずみゲージと増幅フィルター回路に加えて、電子天秤には中央処理装置である頭脳もあります。野菜市場の電子秤を例にとると、中央処理装置は野菜の価格設定を受け取る役割を果たします。料理の単価に料理の重量を掛けて、料理の合計金額を求め、この情報を電子ディスプレイに出力します。
