JP2523658B2 - 重量検出装置 - Google Patents
重量検出装置Info
- Publication number
- JP2523658B2 JP2523658B2 JP62174093A JP17409387A JP2523658B2 JP 2523658 B2 JP2523658 B2 JP 2523658B2 JP 62174093 A JP62174093 A JP 62174093A JP 17409387 A JP17409387 A JP 17409387A JP 2523658 B2 JP2523658 B2 JP 2523658B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- load
- substrate
- sensor
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明の重量検出装置は、物の重量を計測する秤の分
野、あるいは物の重量を検出しその重量情報を利用して
機能や性能を向上させる目的の重量検出機能応用機器に
関するものである。たとえば重量情報を有効に利用する
ものとして電子レンジがある。電子レンジでは食品の重
量を計測しそれに応じた最適の加熱時間、加熱出力、加
熱パターン等を自動決定して調理性能を向上させるとい
う応用がなされている。
野、あるいは物の重量を検出しその重量情報を利用して
機能や性能を向上させる目的の重量検出機能応用機器に
関するものである。たとえば重量情報を有効に利用する
ものとして電子レンジがある。電子レンジでは食品の重
量を計測しそれに応じた最適の加熱時間、加熱出力、加
熱パターン等を自動決定して調理性能を向上させるとい
う応用がなされている。
従来の技術 重量を検出して、加熱を制御する重量検出機能を備え
た電子レンジはすでに公知である。電子レンジの場合、
一般の秤のように計測器としての扱いは期待できない。
したがって、過大荷重や、衝撃過重などについては非常
に過酷な条件となり、それに備えた機械的強度を設計上
確保する必要がある。第３図は電子レンジへの搭載の一
例として考案された従来の重量検出装置である。（特願
昭62−59382号）図において１は食品およびその載置受
け皿を支持しモーター４によって回転駆動する支持回転
軸で軸受け17,18によって適度のクルアランスをもって
鉛直方向に移動自在に支持されている。支持回転軸１の
スラスト方向に伝達される被測定物の荷重は荷重伝達手
段２によってダイアフラム７に一定加圧面積で伝達され
る。３は荷重伝達手段２が支持回転軸１と直接接触し摩
耗するのを避けるための板ばねであり伝達量を減衰させ
ないように微弱な弾性をもっている。第４図に荷重検出
手段16の断面図、第５図はその構成図を示す。７はアル
ミナ焼結体でできたダイアフラム、６はアルミナ焼結体
でできた基板でありそれぞれはガラスシール９によって
結合され数十ミクロンという微小ギャップで対向してい
る。それぞれのアルミナ板の対向する表面には金、白金
等の貴金属からなる電極５が印刷、焼成されコンデンサ
ーを形成している。重量の検出原理は、荷重伝達手段２
で伝達された荷重によってダイアフラム７がたわみギャ
ップに依存して静電容量が変化するものである。静電容
量はリード線11によって外部回路にとりだし、信号処
理、演算を施して重量を計算する。さらに荷重検出手段
16を載置するためのセンサーベッド６の構造は載置台側
から基板８に荷重が加わり特性が変化するのを防ぐため
ガラスシール９より内部の感圧部をくりぬいている。こ
れにより、ダイアフラム７側からの過重だけを正確に検
出することができる。第３図に戻り、センサーベッド６
はセンサー取り付け金具10の上に載置されさらにセンサ
ー全体を電気的にシールドするためセンサーカバー19で
覆っている。
た電子レンジはすでに公知である。電子レンジの場合、
一般の秤のように計測器としての扱いは期待できない。
したがって、過大荷重や、衝撃過重などについては非常
に過酷な条件となり、それに備えた機械的強度を設計上
確保する必要がある。第３図は電子レンジへの搭載の一
例として考案された従来の重量検出装置である。（特願
昭62−59382号）図において１は食品およびその載置受
け皿を支持しモーター４によって回転駆動する支持回転
軸で軸受け17,18によって適度のクルアランスをもって
鉛直方向に移動自在に支持されている。支持回転軸１の
スラスト方向に伝達される被測定物の荷重は荷重伝達手
段２によってダイアフラム７に一定加圧面積で伝達され
る。３は荷重伝達手段２が支持回転軸１と直接接触し摩
耗するのを避けるための板ばねであり伝達量を減衰させ
ないように微弱な弾性をもっている。第４図に荷重検出
手段16の断面図、第５図はその構成図を示す。７はアル
ミナ焼結体でできたダイアフラム、６はアルミナ焼結体
でできた基板でありそれぞれはガラスシール９によって
結合され数十ミクロンという微小ギャップで対向してい
る。それぞれのアルミナ板の対向する表面には金、白金
等の貴金属からなる電極５が印刷、焼成されコンデンサ
ーを形成している。重量の検出原理は、荷重伝達手段２
で伝達された荷重によってダイアフラム７がたわみギャ
ップに依存して静電容量が変化するものである。静電容
量はリード線11によって外部回路にとりだし、信号処
理、演算を施して重量を計算する。さらに荷重検出手段
16を載置するためのセンサーベッド６の構造は載置台側
から基板８に荷重が加わり特性が変化するのを防ぐため
ガラスシール９より内部の感圧部をくりぬいている。こ
れにより、ダイアフラム７側からの過重だけを正確に検
出することができる。第３図に戻り、センサーベッド６
はセンサー取り付け金具10の上に載置されさらにセンサ
ー全体を電気的にシールドするためセンサーカバー19で
覆っている。
発明が解決しようとする問題点 ところが、このような重量検出装置においては過大荷
重あるいは衝撃荷重が荷重検出手段16に加わった場合、
ダイアフラム７がたわみ、基板８に当たる。しかし基板
８はセンサーベッド６の構造上うけがなく無制限にたわ
み破壊に到ってしまうという問題があった。アルミナの
ダイアフラムの破壊たわみ量はせいぜい数十ミクロンで
あり、これを制限するためセンサーベッドのくりぬき部
分の深さを数十ミクロンに加工することは極めて困難で
あった。たとえば、センサーベッド６を板金で構成した
場合、段押しの精度はせいぜい百ミクロンオーダーであ
り数十ミクロンは到底不可能である。
重あるいは衝撃荷重が荷重検出手段16に加わった場合、
ダイアフラム７がたわみ、基板８に当たる。しかし基板
８はセンサーベッド６の構造上うけがなく無制限にたわ
み破壊に到ってしまうという問題があった。アルミナの
ダイアフラムの破壊たわみ量はせいぜい数十ミクロンで
あり、これを制限するためセンサーベッドのくりぬき部
分の深さを数十ミクロンに加工することは極めて困難で
あった。たとえば、センサーベッド６を板金で構成した
場合、段押しの精度はせいぜい百ミクロンオーダーであ
り数十ミクロンは到底不可能である。
本発明はこのような従来の問題を解決するものであ
り、簡単な構成でダイアフラム、および基板の変移を制
限し過大荷重や衝撃荷重に対しても破壊しない優れた重
量検出装置を提供するものである。
り、簡単な構成でダイアフラム、および基板の変移を制
限し過大荷重や衝撃荷重に対しても破壊しない優れた重
量検出装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明の重量検出装置は、所定間隔で対向するアルミ
ナの焼結対からなる基板と、ダイアフラムと、対向する
面に形成された容量電極と、基板とダイアフラムを容量
電極の外周部で結合するガラスシールとからなる静電容
量型圧力センサーと、この静電容量型圧力センサーに点
荷重を伝達する荷重伝達手段と、この静電容量型圧力セ
ンサーを載置する平板のセンサー載置台とからなる重量
検出装置において、静電容量型圧力センサーの少なくと
も、センサー載置部に面する基板のガラスシールより内
部の感圧部分を除いて表面に、撥水性のコーティング塗
料を塗布したものである。
ナの焼結対からなる基板と、ダイアフラムと、対向する
面に形成された容量電極と、基板とダイアフラムを容量
電極の外周部で結合するガラスシールとからなる静電容
量型圧力センサーと、この静電容量型圧力センサーに点
荷重を伝達する荷重伝達手段と、この静電容量型圧力セ
ンサーを載置する平板のセンサー載置台とからなる重量
検出装置において、静電容量型圧力センサーの少なくと
も、センサー載置部に面する基板のガラスシールより内
部の感圧部分を除いて表面に、撥水性のコーティング塗
料を塗布したものである。
作 用 基板の感圧部分だけにコーティングがマスクされてい
るため、平面のセンサー載置台の上に静電容量圧力セン
サーを載置した場合、感圧部の下に空隙ができる。した
がって基板側から荷重がセンサーに加わることがなく、
正確にダイアフラム側のみから被測定物の荷重が加わり
特性のバラツキもなく、再現性も非常に優れている。ま
た撥水性のコーティング塗料の働きにより、表面に結露
が発生しても水滴が粒状に分離するため電極間でリーク
が発生し特性が変化するという事もなく、耐結露性は著
しく向上する。
るため、平面のセンサー載置台の上に静電容量圧力セン
サーを載置した場合、感圧部の下に空隙ができる。した
がって基板側から荷重がセンサーに加わることがなく、
正確にダイアフラム側のみから被測定物の荷重が加わり
特性のバラツキもなく、再現性も非常に優れている。ま
た撥水性のコーティング塗料の働きにより、表面に結露
が発生しても水滴が粒状に分離するため電極間でリーク
が発生し特性が変化するという事もなく、耐結露性は著
しく向上する。
実施例 以下、本発明の重量検出装置を図面を参照して説明す
る。第２図は本発明の重量検出装置の要部断面図であ
る。図において１は被測定物、およびその載置台を支持
する支持回転軸、４は支持回転軸を回転駆動するモータ
ーで電源周期に同期する同期モーターであり、歯車12,1
3という複数の歯車を用いて低速度、高トルク化をはか
っている。支持回転軸１は軸受け17,18によって適度の
クリアランスをもって鉛直方向に移動自在に保持されて
いる。15は軸止めピンで支持回転軸１の脱落を防止して
いる。３は支持回転軸をうける板ばねであり、荷重伝達
手段２が回転駆動する支持回転軸１と直接接触し摩耗す
るのを防ぐものでダイアフラム７より充分小さい弾性と
し、秤量特性に対しては無視できるものとする。２は荷
重伝達手段で支持回転軸１からの荷重を荷重検出手段16
に伝達するためのもので、ダイアフラ７との接触面積で
規定される点荷重を伝達する機能をもっている。10は荷
重検出手段16をマウントするセンサー取り付け金具であ
り、センサーのマウント部はそり、バリ等がないように
平面度を出すことが望ましい。19は荷重検出手段を電気
的にシールドするためのセンサーカバーである荷重検出
手段16の静電容量はリード線11によって外部回路に取り
出される。支持回転軸１は軸受け17,18によって鉛直方
向に保持され荷重は鉛直方向に伝達されるが、軸と軸受
け部のクリアランスのため実際には支持回転軸１は傾き
被測定物の載置位置による誤差が発生する。また、その
他にも軸受け17,18と支持回転軸１の摩擦等の荷重伝達
損失があるため、モーター４で支持回転軸１を回転駆動
しながら一定期間荷重検出手段16からの出力を積分平均
してより正確な重量を検出する。理想的にはちょうど支
持回転軸１が一回転する期間積分平均することが望まし
い。第１図に荷重検出手段16の断面図を示す。荷重検出
手段の表面には撥水性の表面コートが施されている。こ
こでは、ポリイミドアミドの有機溶剤をスプレー、刷毛
等で表面に塗布し、焼成して張り付けている。この撥水
性コーティングの働きによって、センサー表面に結露が
発生しても、水滴は粒状になり、それぞれの粒は独立す
る。したがってリード線11のそれぞれの引きだし部間で
リークが発生し電気的インピーダンスが変化するという
ことがなくなり耐結露性については非常に有利である。
また、基板８の感圧部であるガラスシール９より内部に
ついてはマスクをして塗布していない。このようにすれ
ば、第２図に示すように、荷重検出手段16をセンサー取
り付け金具10にマウントした際、表面コート14の厚み分
のきわめて微小なギャップ（数十ミクロン）が基板８の
感圧部の下にできるため、重量測定時には基板８側から
圧力が加わるということは全く発生せず、極めて正確に
被測定物からの荷重のみを測定できる。また、過大荷
重、衝撃荷重が加わっても、基板８およびダイアフラム
７のたわみ量は表面コート14の厚みで規制されるためた
わみすぎで破壊するという従来の問題は全く発生しなく
なり、機械的強度は著しく向上する。
る。第２図は本発明の重量検出装置の要部断面図であ
る。図において１は被測定物、およびその載置台を支持
する支持回転軸、４は支持回転軸を回転駆動するモータ
ーで電源周期に同期する同期モーターであり、歯車12,1
3という複数の歯車を用いて低速度、高トルク化をはか
っている。支持回転軸１は軸受け17,18によって適度の
クリアランスをもって鉛直方向に移動自在に保持されて
いる。15は軸止めピンで支持回転軸１の脱落を防止して
いる。３は支持回転軸をうける板ばねであり、荷重伝達
手段２が回転駆動する支持回転軸１と直接接触し摩耗す
るのを防ぐものでダイアフラム７より充分小さい弾性と
し、秤量特性に対しては無視できるものとする。２は荷
重伝達手段で支持回転軸１からの荷重を荷重検出手段16
に伝達するためのもので、ダイアフラ７との接触面積で
規定される点荷重を伝達する機能をもっている。10は荷
重検出手段16をマウントするセンサー取り付け金具であ
り、センサーのマウント部はそり、バリ等がないように
平面度を出すことが望ましい。19は荷重検出手段を電気
的にシールドするためのセンサーカバーである荷重検出
手段16の静電容量はリード線11によって外部回路に取り
出される。支持回転軸１は軸受け17,18によって鉛直方
向に保持され荷重は鉛直方向に伝達されるが、軸と軸受
け部のクリアランスのため実際には支持回転軸１は傾き
被測定物の載置位置による誤差が発生する。また、その
他にも軸受け17,18と支持回転軸１の摩擦等の荷重伝達
損失があるため、モーター４で支持回転軸１を回転駆動
しながら一定期間荷重検出手段16からの出力を積分平均
してより正確な重量を検出する。理想的にはちょうど支
持回転軸１が一回転する期間積分平均することが望まし
い。第１図に荷重検出手段16の断面図を示す。荷重検出
手段の表面には撥水性の表面コートが施されている。こ
こでは、ポリイミドアミドの有機溶剤をスプレー、刷毛
等で表面に塗布し、焼成して張り付けている。この撥水
性コーティングの働きによって、センサー表面に結露が
発生しても、水滴は粒状になり、それぞれの粒は独立す
る。したがってリード線11のそれぞれの引きだし部間で
リークが発生し電気的インピーダンスが変化するという
ことがなくなり耐結露性については非常に有利である。
また、基板８の感圧部であるガラスシール９より内部に
ついてはマスクをして塗布していない。このようにすれ
ば、第２図に示すように、荷重検出手段16をセンサー取
り付け金具10にマウントした際、表面コート14の厚み分
のきわめて微小なギャップ（数十ミクロン）が基板８の
感圧部の下にできるため、重量測定時には基板８側から
圧力が加わるということは全く発生せず、極めて正確に
被測定物からの荷重のみを測定できる。また、過大荷
重、衝撃荷重が加わっても、基板８およびダイアフラム
７のたわみ量は表面コート14の厚みで規制されるためた
わみすぎで破壊するという従来の問題は全く発生しなく
なり、機械的強度は著しく向上する。
発明の効果 以上のように本発明の重量検出装置は、表面に容量電
極を持つ２枚のアルミナ焼結体からなるダイアフライム
を微小ギャップで対向させたなる静電容量型圧力センサ
ーを用い、かつ少なくともマウント側のダイアフラムの
感圧部を除く表面に撥水性のコーティング材を塗布焼成
したものである。したがって、結露による容量電極間の
リークは全く発生しなくなるうえ、センサーのマウント
部材とセンサーの載置側のダイアフラムの感圧部の間に
コーティング材の厚み分の極めて微小な空隙ができるた
め、秤量中のマウント側からの圧力は全くなく、正確に
被測定物の重量が上のダイアフラムに印加され、精度、
特性のバラツキ、再現性は著しく向上する。特に本発明
は、電子レンジへのアプリケーションで代表されるよう
な苛酷な機械的使用条件にも充分耐え、しかも優れた秤
量特性をも備えることができ、実用上極めて有利な重量
検出装置を供給するものである。
極を持つ２枚のアルミナ焼結体からなるダイアフライム
を微小ギャップで対向させたなる静電容量型圧力センサ
ーを用い、かつ少なくともマウント側のダイアフラムの
感圧部を除く表面に撥水性のコーティング材を塗布焼成
したものである。したがって、結露による容量電極間の
リークは全く発生しなくなるうえ、センサーのマウント
部材とセンサーの載置側のダイアフラムの感圧部の間に
コーティング材の厚み分の極めて微小な空隙ができるた
め、秤量中のマウント側からの圧力は全くなく、正確に
被測定物の重量が上のダイアフラムに印加され、精度、
特性のバラツキ、再現性は著しく向上する。特に本発明
は、電子レンジへのアプリケーションで代表されるよう
な苛酷な機械的使用条件にも充分耐え、しかも優れた秤
量特性をも備えることができ、実用上極めて有利な重量
検出装置を供給するものである。
第１図は本発明の一実施例における重量検出装置にもち
いる静電容量型圧力センサーの断面図、第２図は同重量
検出装置の要部断面図、第３図は従来の重量検出装置の
断面図、第４図は同装置にもちいた静電容量型圧力セン
サーの断面図、第５図は同装置の要部分解斜視図であ
る。 ２……荷重伝達手段、５……電極、７……ダイアフラ
ム、８……基板、９……ガラスシール、10……センサー
取り付け金具、14……表面コート、16……荷重検出手
段。
いる静電容量型圧力センサーの断面図、第２図は同重量
検出装置の要部断面図、第３図は従来の重量検出装置の
断面図、第４図は同装置にもちいた静電容量型圧力セン
サーの断面図、第５図は同装置の要部分解斜視図であ
る。 ２……荷重伝達手段、５……電極、７……ダイアフラ
ム、８……基板、９……ガラスシール、10……センサー
取り付け金具、14……表面コート、16……荷重検出手
段。
Claims (1)
- 【請求項１】アルミナの焼結体からなる基板と、アルミ
ナ焼結体の薄板からなり前記基板と所定間隔で対向する
ダイアフラムと、前記基板と前記ダイアフラムの対向す
る表面に形成された容量電極と、前記容量電極の外周部
で前記ダイアフラムと前記基板とを結合するガラススペ
ーサとを有するとともに前記ダイアフラム表面の圧力に
よって静電容量が変化する静電容量検出型の圧力センサ
ーと、前記圧力センサーの表面に塗布焼成した撥水性の
表面コートと、前記圧力センサーを載置するセンサー載
置部と、前記ダイアフラムの前記電極中心付近に載置さ
れ前記圧力センサーに外部から荷重を伝達する荷重伝達
手段とからなり、前記表面コートは少なくとも前記セン
サー載置部に面する前記基板の前記ガラススペーサ形成
部より内部にはコーティングしない構成とした重量検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62174093A JP2523658B2 (ja) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | 重量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62174093A JP2523658B2 (ja) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | 重量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6416930A JPS6416930A (en) | 1989-01-20 |
| JP2523658B2 true JP2523658B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=15972530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62174093A Expired - Lifetime JP2523658B2 (ja) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | 重量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2523658B2 (ja) |
-
1987
- 1987-07-13 JP JP62174093A patent/JP2523658B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6416930A (en) | 1989-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1303072C (en) | Automatic weight detecting device | |
| CA1289576C (en) | Weight detecting apparatus with electrodes detecting changes in electrostatic capacity | |
| CA1134164A (en) | Force responsive transducer | |
| US5861558A (en) | Strain gauge and method of manufacture | |
| EP0459939B2 (en) | Capacitive acceleration sensor with free diaphragm | |
| US7219551B2 (en) | Differential pressure sensor | |
| KR20010021500A (ko) | 압력 센서 | |
| EP0673498B1 (en) | Profilometer stylus assembly insensitive to vibration | |
| CA1036832A (en) | Pressure sensitive capacitance sensing element | |
| JP2523658B2 (ja) | 重量検出装置 | |
| JP2523659B2 (ja) | 重量検出装置 | |
| JPH0663875B2 (ja) | 重量検出装置 | |
| JPH0641870B2 (ja) | 重量検出装置 | |
| JPS62124421A (ja) | 重量検出装置 | |
| US6339336B1 (en) | Moving magnet type galvanometer | |
| JPH0641869B2 (ja) | 重量検出装置 | |
| JP4052716B2 (ja) | 圧力検出素子及び圧力センサ | |
| JPS62124423A (ja) | 重量検出装置 | |
| JPH1194667A (ja) | 圧力センサ | |
| JPH063397B2 (ja) | 重量検出装置 | |
| JPH0615964B2 (ja) | 二次元倒れ角センサ | |
| JPH08320123A (ja) | 加熱調理器用重量検出装置 | |
| JPH0341345A (ja) | 重量結露センサ | |
| JPS6351084A (ja) | 重量検出装置付加熱装置 | |
| JPH0342536A (ja) | 重量湿度センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080531 Year of fee payment: 12 |