どうも、竜崎です。
この記事では、一般計量士国家試験の科目「計量器概論及び質量の計量（計質）」で押さえたい、代表的なはかりの種類と測定原理を整理します。棒はかりや台はかりなどの機械式はかりから、ロードセル式、電磁式、静電容量式などの電気式はかりまで、特徴を図とともに確認できます。
この記事で分かること
- 機械式はかりと電気式はかりの代表例
- 棒はかり、台はかり、ロードセル式などの基本原理
- 試験学習で混同しやすい「測定原理による分類」と「計量法上の分類」の違い
※2026年8月23日に内容と出典を確認し、読みやすさを改善しました。法令・検定制度は変更される場合があるため、受験前に経済産業省の最新情報をご確認ください。
はかりの分類
この記事では、測定原理を理解しやすいよう、代表的なはかりを「機械式」と「電気式」に分けて説明します。機械式は、てこ・ばねなどの機械的な変位を利用する方式です。電気式は、荷重を電気信号へ変換して質量を表示する方式です。それぞれの特徴を順番に見ていきましょう。
試験での注意：ここでの「機械式・電気式」は測定原理を学ぶための整理であり、計量法上の分類そのものではありません。法令では、自動・非自動、取引・証明への使用、特定計量器への該当などが関係します。最新の制度は、経済産業省「計量行政」および「計量制度見直し」で確認してください。
機械式はかり
機械式はかりは、てこ・ばね・振り子などの機械的な働きを利用して質量を測定します。電源を必要としないものが多く、電気機器を持ち込みにくい環境でも使える点が特徴です。一方、電子式に比べると読み取りが人の目に依存しやすく、用途によっては分解能や扱いやすさに差があります。
棒はかり
棒はかりは、てこの原理を利用するはかりです。計量物をかぎなどに掛け、支点の反対側にあるおもりを動かし、棒が水平につり合った位置の目盛りを読み取ります。支点・力点・作用点と、てこのつり合いを関連づけて覚えましょう。
上皿天びん(等比及び不等比皿手動はかり)
てこの両腕の長さの等しいものが等比皿手動はかりと言います。
異なるものを不等比皿手動はかりと言います。
計量するため載皿をてこの上に置き、皿の転覆を防ぐために
皿の真下に副かんがあり、それにより補助てこを備えています。
17世紀フランスの数学者ロバーバルによって考案された
ロバーバル機構の代表的なはかりです。
台はかり
台はかりは、組み合わせたてこによって力を伝え、低く広い載台で大きな荷重を量りやすくした構造です。送りおもりと増しおもりを併用するものでは、それらも計量性能に関わるため、さびや損傷を防いで適切に管理する必要があります。
ばね式はかり
ばね式はかりは、荷重に応じてばねが変形する性質を利用します。生じた変位を、てこやラック・ピニオンなどで拡大・回転運動へ変換し、指針と目盛りで表示します。ばねの弾性と荷重の関係が学習上のポイントです。
その他機械式はかり
その他は名称の紹介のみとします。
振子式(振子の復元力を利用しているはかり)
圧力式(ブルドン管を利用しているはかり)
浮子式(浮子の浮力を利用しているはかり)
電気式はかり
電気式はかりは、荷重による変形や力を電気信号へ変換し、演算して表示します。デジタル表示のものが多く、高い分解能やデータ出力などの機能を持たせやすい点が特徴です。試験では、荷重をどの物理量の変化として検出するかを区別して覚えましょう。
電気抵抗線式はかり
電気抵抗線式はかりは、荷重によって弾性体に生じるひずみを、ひずみゲージの電気抵抗の変化として検出します。複数のひずみゲージをホイートストンブリッジに組み、微小な変化を高感度に取り出す方式が一般的です。ロードセルとして産業用の大型はかりにも広く使われています。
電磁式はかり
電磁式はかりは、計量物による力と電磁力がつり合うように制御し、そのときの電流から質量を求めます。フレミングの左手の法則と関連づけて理解でき、高精度・高感度が求められる分析用天びんなどに利用されます。
静電容量式はかり
静電容量式はかりは、荷重による変位をコンデンサの静電容量の変化として検出します。平行板コンデンサでは極板間距離の変化が容量変化として現れます。高分解能を得やすい一方、浮遊容量や温度・湿度の影響に注意が必要です。
その他電気式はかり
その他は名称の紹介のみとします。
弦振動式（弦に働く力と振動数の関係を利用しているはかり）
音叉振動式(音叉に働く力と振動数の関係を利用しているはかり)
ジャイロ式(歳差運動の角速度を利用しているはかり)
光電式(変位量を電気信号に変換をしているはかり)
磁歪式(誘磁率の変化を利用しているはかり)
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参考サイト
MISUMI-VONAトップ 技術情報 はかりの種類と特長
はかりの定期検査に係る事前調査
https://www.city.yokkaichi.lg.jp/www/contents/1589535220329/simple/teikikensaannai.pdf
はかり商店 はかりの基礎知識
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