JP2554757Y2 - ロードセル - Google Patents
ロードセルInfo
- Publication number
- JP2554757Y2 JP2554757Y2 JP253692U JP253692U JP2554757Y2 JP 2554757 Y2 JP2554757 Y2 JP 2554757Y2 JP 253692 U JP253692 U JP 253692U JP 253692 U JP253692 U JP 253692U JP 2554757 Y2 JP2554757 Y2 JP 2554757Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load cell
- output
- temperature
- strain gauge
- output temperature
- 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.)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、温度特性の補正を行
なうロードセルに関する。
なうロードセルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のストレインゲージ式ロードセルと
して図６に示すような構成のものがある。同図において
１は、アルミニューム材等によるロードセル本体、２は
ストレインゲージ、３は起歪部、４は出力温度補償用抵
抗、５は出力温度補償部、７は負荷可動部、８は固定部
である。ロードセル本体１は、角形ロバーバル形状で、
上下に各２ケ所ずつ４ケ所の起歪部３を形成し、その各
起歪部にストレインゲージ２が貼付されており、荷重を
検知して電気信号に変換して取出すようになっている。
また、出力温度補償用抵抗４は、実開昭５６−１４４３
３２にも開示されているように、ロードセル本体１の厚
肉部に設置され、ロードセルの温度変化に対して出力が
変動するのを補正している。
して図６に示すような構成のものがある。同図において
１は、アルミニューム材等によるロードセル本体、２は
ストレインゲージ、３は起歪部、４は出力温度補償用抵
抗、５は出力温度補償部、７は負荷可動部、８は固定部
である。ロードセル本体１は、角形ロバーバル形状で、
上下に各２ケ所ずつ４ケ所の起歪部３を形成し、その各
起歪部にストレインゲージ２が貼付されており、荷重を
検知して電気信号に変換して取出すようになっている。
また、出力温度補償用抵抗４は、実開昭５６−１４４３
３２にも開示されているように、ロードセル本体１の厚
肉部に設置され、ロードセルの温度変化に対して出力が
変動するのを補正している。
【０００３】通常、このような従来のロードセルは、温
度が上がればロードセルの金属材質の特性上、その出力
はプラスへ移動する。そこでロードセルブリッジ回路の
励磁電圧側に温度上昇に伴いその抵抗値がプラスとなる
補償用抵抗を設け、ロードセルの設置周囲温度がプラス
側へ移動すればロードセルブリッジへ印加する励磁電圧
が下がるように回路を構成し、上記ロードセルの温度に
対する出力値の変動を相殺して所望の性能となるよう補
正している。 そして高精度にロードセル出力を補正す
るためには補償用抵抗はストレインゲージと温度に対し
て同一の挙動を示す必要があり、そのため同一場所に設
置するのが最適であるが、ストレインゲージを接着して
いる起歪部は非常に薄く補償用抵抗を取付けると基本的
な荷重検出に支障をきたしロードセルの性能を満足に発
揮できない。それ故薄肉起歪部には補償用抵抗を設置し
ない構造となっている。実公昭62-17693では、上記のこ
とを考慮して起歪部に近い中央の剛体部に出力温度補償
用抵抗を設けることによりストレインゲージ部の温度と
の間に大きな差が出ることはないとされている。
度が上がればロードセルの金属材質の特性上、その出力
はプラスへ移動する。そこでロードセルブリッジ回路の
励磁電圧側に温度上昇に伴いその抵抗値がプラスとなる
補償用抵抗を設け、ロードセルの設置周囲温度がプラス
側へ移動すればロードセルブリッジへ印加する励磁電圧
が下がるように回路を構成し、上記ロードセルの温度に
対する出力値の変動を相殺して所望の性能となるよう補
正している。 そして高精度にロードセル出力を補正す
るためには補償用抵抗はストレインゲージと温度に対し
て同一の挙動を示す必要があり、そのため同一場所に設
置するのが最適であるが、ストレインゲージを接着して
いる起歪部は非常に薄く補償用抵抗を取付けると基本的
な荷重検出に支障をきたしロードセルの性能を満足に発
揮できない。それ故薄肉起歪部には補償用抵抗を設置し
ない構造となっている。実公昭62-17693では、上記のこ
とを考慮して起歪部に近い中央の剛体部に出力温度補償
用抵抗を設けることによりストレインゲージ部の温度と
の間に大きな差が出ることはないとされている。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】近年、高精度のロード
セルが要望され、上記従来のロードセルの構造ではスト
レインゲージが設置されている起歪部は薄く、温度補償
用抵抗が設置されている部分は厚肉部であるため両部間
には熱容量的に差があり、たとえ両部間が比較的接近し
ていたとしても周囲温度が過渡的に変化したとき、それ
ぞれの熱に対する応答差が出力誤差となって正確な計量
を行なうことが難しくなってきた。また、出力温度補償
部とロードセル本体とは、単に接着剤等により固着され
ているのみで、周囲の過渡的な温度変化に対しては何の
配慮もされていなかった。
セルが要望され、上記従来のロードセルの構造ではスト
レインゲージが設置されている起歪部は薄く、温度補償
用抵抗が設置されている部分は厚肉部であるため両部間
には熱容量的に差があり、たとえ両部間が比較的接近し
ていたとしても周囲温度が過渡的に変化したとき、それ
ぞれの熱に対する応答差が出力誤差となって正確な計量
を行なうことが難しくなってきた。また、出力温度補償
部とロードセル本体とは、単に接着剤等により固着され
ているのみで、周囲の過渡的な温度変化に対しては何の
配慮もされていなかった。
【０００５】ストレインゲージ式のロ−ドセルでは、従
来出力温度特性の補償は定常温度状態における補償のみ
を行っていたが、本考案は、出力温度補償用抵抗の過渡
温度特性がその設置のし方によりコントロールできるこ
とに着目し、ストレインゲージの過渡温度特性と出力温
度補償用抵抗の特性との差を無くすることによって、周
囲温度が過渡的に変化したときでも適正な出力補正を行
なうことにより，高精度で安定したロ−ドセルを提供し
ようとするものである。
来出力温度特性の補償は定常温度状態における補償のみ
を行っていたが、本考案は、出力温度補償用抵抗の過渡
温度特性がその設置のし方によりコントロールできるこ
とに着目し、ストレインゲージの過渡温度特性と出力温
度補償用抵抗の特性との差を無くすることによって、周
囲温度が過渡的に変化したときでも適正な出力補正を行
なうことにより，高精度で安定したロ−ドセルを提供し
ようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この考案は、ストレイン
ゲージ式ロードセルにおいて、ロードセル本体と出力温
度補償用抵抗の設置部との間に挿入した熱的絶縁物の厚
み並びに材質を変更することにより、出力温度補償用抵
抗とストレインゲージの過渡温度に対する応答特性がほ
ぼ等しくなるように形成していることを特徴とする。
ゲージ式ロードセルにおいて、ロードセル本体と出力温
度補償用抵抗の設置部との間に挿入した熱的絶縁物の厚
み並びに材質を変更することにより、出力温度補償用抵
抗とストレインゲージの過渡温度に対する応答特性がほ
ぼ等しくなるように形成していることを特徴とする。
【０００７】
【作用】出力温度補償用抵抗とロードセル厚肉部との間
に挿入する熱的絶縁物の厚みおよび材質を選択すること
により、ストレインゲージの過渡温度特性と出力温度補
償用抵抗の過渡温度特性とを一致させることができ、周
囲環境の急激な温度変化に対し安定なロードセルを実現
できる。
に挿入する熱的絶縁物の厚みおよび材質を選択すること
により、ストレインゲージの過渡温度特性と出力温度補
償用抵抗の過渡温度特性とを一致させることができ、周
囲環境の急激な温度変化に対し安定なロードセルを実現
できる。
【０００８】
【実施例】第１実施例を図１および図４に示す。図１に
おいて、この考案のロードセルは、前述の図６で説明し
たロードセルと大部分が同じ構成であり、ロードセル本
体１、ストレインゲージ２、起歪部３、出力温度補償用
抵抗４、出力温度補償部５、負荷可動部７、固定部８は
従来例と同じである。異なる点は、出力温度補償部とロ
ードセル本体との間に熱的絶縁物６を挿入し、その絶縁
物の厚さおよび材質を選択してストレインゲージ２の過
渡温度特性と出力温度補償用抵抗４の過渡温度特性を一
致させている点である。図４は上記の回路図であり、４
ケのストレインゲージ２によってブリッジ回路を形成
し、入力側に出力温度補償用抵抗４を接続し、入力端子
９に励磁電圧を通電することにより出力端子10よりロー
ドセルに負荷された荷重に相当する電圧を出力するよう
に構成されている。
おいて、この考案のロードセルは、前述の図６で説明し
たロードセルと大部分が同じ構成であり、ロードセル本
体１、ストレインゲージ２、起歪部３、出力温度補償用
抵抗４、出力温度補償部５、負荷可動部７、固定部８は
従来例と同じである。異なる点は、出力温度補償部とロ
ードセル本体との間に熱的絶縁物６を挿入し、その絶縁
物の厚さおよび材質を選択してストレインゲージ２の過
渡温度特性と出力温度補償用抵抗４の過渡温度特性を一
致させている点である。図４は上記の回路図であり、４
ケのストレインゲージ２によってブリッジ回路を形成
し、入力側に出力温度補償用抵抗４を接続し、入力端子
９に励磁電圧を通電することにより出力端子10よりロー
ドセルに負荷された荷重に相当する電圧を出力するよう
に構成されている。
【０００９】第２実施例を図２に示す。この実施例の第
１実施例と異なる点は、第１実施例では出力温度補償部
５を負荷可動部７と反対側の固定部８に近い厚肉部に設
けたが、第２実施例では起歪部３の中間に位置する厚肉
部に設けている点であり、この他は同じである。図１と
同等部分は同一図面符号で示してある。また、回路も図
４と同じである。
１実施例と異なる点は、第１実施例では出力温度補償部
５を負荷可動部７と反対側の固定部８に近い厚肉部に設
けたが、第２実施例では起歪部３の中間に位置する厚肉
部に設けている点であり、この他は同じである。図１と
同等部分は同一図面符号で示してある。また、回路も図
４と同じである。
【００１０】第３実施例を図３に示す。この実施例の第
１実施例と異なる点は、第１実施例では出力温度補償部
５を、固定部８に近い厚肉部の中で起歪部３を含む穴と
直角な面に設けたが、第３実施例では起歪部３を含む穴
の中で固定部８側の面に設けている点であり、この他は
同じである。図１と同等部分は同一図面符号で示してあ
る。また、回路も図４と同じである。
１実施例と異なる点は、第１実施例では出力温度補償部
５を、固定部８に近い厚肉部の中で起歪部３を含む穴と
直角な面に設けたが、第３実施例では起歪部３を含む穴
の中で固定部８側の面に設けている点であり、この他は
同じである。図１と同等部分は同一図面符号で示してあ
る。また、回路も図４と同じである。
【００１１】上記各実施例において、出力温度補償用抵
抗４が設置されるロードセル本体１側は厚肉部となって
おり、熱容量的には温まりにくく冷めにくいという特性
を持つ。一方、出力温度補償部５は、薄い金属板上に設
置されているため熱容量は小さい。故に図１〜図３にお
いて、熱的絶縁物６がなく両者を接して配置したとき
は、出力温度補償用抵抗４は熱容量的に厚肉部の影響を
受け温度に対して鈍感となり、逆に両者の間に空間を設
ける等の処置で遠ざけて配置したときは、温度に対して
敏感になるという特性を持つ。そこで周囲温度が過渡的
に上昇した場合を考えると、ストレインゲージ２そのも
のの出力はプラス側へ増えようとするが、ブリッジ回路
両側に挿入した出力温度補償用抵抗４により、逆方向に
抑えようとする。このとき、上記出力温度補償部５とロ
ードセル本体１の厚肉部との位置関係によって熱伝達特
性が違ってくるため、出力温度補償用抵抗４の過渡温度
特性が微妙に変化し、両者の位置関係によって、補償不
足、過補償が起ることが実験でわかった。
抗４が設置されるロードセル本体１側は厚肉部となって
おり、熱容量的には温まりにくく冷めにくいという特性
を持つ。一方、出力温度補償部５は、薄い金属板上に設
置されているため熱容量は小さい。故に図１〜図３にお
いて、熱的絶縁物６がなく両者を接して配置したとき
は、出力温度補償用抵抗４は熱容量的に厚肉部の影響を
受け温度に対して鈍感となり、逆に両者の間に空間を設
ける等の処置で遠ざけて配置したときは、温度に対して
敏感になるという特性を持つ。そこで周囲温度が過渡的
に上昇した場合を考えると、ストレインゲージ２そのも
のの出力はプラス側へ増えようとするが、ブリッジ回路
両側に挿入した出力温度補償用抵抗４により、逆方向に
抑えようとする。このとき、上記出力温度補償部５とロ
ードセル本体１の厚肉部との位置関係によって熱伝達特
性が違ってくるため、出力温度補償用抵抗４の過渡温度
特性が微妙に変化し、両者の位置関係によって、補償不
足、過補償が起ることが実験でわかった。
【００１２】上記実験結果を図５に示す。（ａ）は出力
温度補償部５とロードセル本体１とを接して配置したと
きの特性図であり、ストレインゲージ２そのものの出力
は上から二つ目のグラフに示すようにプラス側へ増えよ
うとする。一方出力温度補償用抵抗４によるブリッジ回
路への印加電圧は上から三つ目のグラフに示すようにマ
イナス側へ増えようとするが、上述したように温まりに
くいロードセル厚肉部の熱容量のため温度変化に対する
応答が遅れる。従って、ロードセルの出力は下端のグラ
フに示すようにプラス側にピークを持つ過補償の過渡温
度特性となる。（ｂ）は出力温度補償部５とロードセル
本体１とを離して配置したときの特性図であり、出力温
度補償用抵抗が温度に対して敏感に反応するため、出力
温度補償用抵抗４によるブリッジ回路への印加電圧は急
速にマイナス側へ増える。従って、ロードセルの出力は
マイナス側にピークを持つ補償不足の過渡温度特性とな
る。（ｃ）は出力温度補償部５とロードセル本体１との
間に熱的絶縁物６を挿入したときの特性図であり、出力
温度補償用抵抗４によるブリッジ回路への印加電圧は、
熱的絶縁物６の影響でストレインゲージ２そのものの出
力とほぼ逆相似に近いようにマイナス側へ増えようとす
る。従って、ロードセルの出力は良好な過渡温度特性と
なる。この熱的絶縁物６は例えば０．４ｍｍ〜０．６ｍ
ｍ程度の厚みを持った両面テープを接着すればよいので
極めて簡単である。
温度補償部５とロードセル本体１とを接して配置したと
きの特性図であり、ストレインゲージ２そのものの出力
は上から二つ目のグラフに示すようにプラス側へ増えよ
うとする。一方出力温度補償用抵抗４によるブリッジ回
路への印加電圧は上から三つ目のグラフに示すようにマ
イナス側へ増えようとするが、上述したように温まりに
くいロードセル厚肉部の熱容量のため温度変化に対する
応答が遅れる。従って、ロードセルの出力は下端のグラ
フに示すようにプラス側にピークを持つ過補償の過渡温
度特性となる。（ｂ）は出力温度補償部５とロードセル
本体１とを離して配置したときの特性図であり、出力温
度補償用抵抗が温度に対して敏感に反応するため、出力
温度補償用抵抗４によるブリッジ回路への印加電圧は急
速にマイナス側へ増える。従って、ロードセルの出力は
マイナス側にピークを持つ補償不足の過渡温度特性とな
る。（ｃ）は出力温度補償部５とロードセル本体１との
間に熱的絶縁物６を挿入したときの特性図であり、出力
温度補償用抵抗４によるブリッジ回路への印加電圧は、
熱的絶縁物６の影響でストレインゲージ２そのものの出
力とほぼ逆相似に近いようにマイナス側へ増えようとす
る。従って、ロードセルの出力は良好な過渡温度特性と
なる。この熱的絶縁物６は例えば０．４ｍｍ〜０．６ｍ
ｍ程度の厚みを持った両面テープを接着すればよいので
極めて簡単である。
【００１３】
【考案の効果】この考案によれば、出力温度補償用抵抗
とロードセル本体の厚肉ブロック部との間に熱的絶縁物
を挿入し、その厚み並びに材質を変化させることによ
り、ストレインゲージと出力温度補償用抵抗の過渡温度
特性をほぼ等しくすることができるので周囲環境の急激
な温度変化に対し高精度で安定したロードセルを容易に
実現できる効果がある。
とロードセル本体の厚肉ブロック部との間に熱的絶縁物
を挿入し、その厚み並びに材質を変化させることによ
り、ストレインゲージと出力温度補償用抵抗の過渡温度
特性をほぼ等しくすることができるので周囲環境の急激
な温度変化に対し高精度で安定したロードセルを容易に
実現できる効果がある。
【図１】この考案の第１実施例によるロードセルの正面
図及び側面図である。
図及び側面図である。
【図２】この考案の第２実施例によるロードセルの正面
図及び側面図である。
図及び側面図である。
【図３】この考案の第３実施例によるロードセルの正面
図とＡ−Ａ断面図である。
図とＡ−Ａ断面図である。
【図４】この考案の第１〜第３実施例における回路図で
ある。
ある。
【図５】この考案の効果を示す特性図である。
【図６】従来のロードセルの正面図及び側面図である。
１ ロードセル本体 ２ ストレインゲージ ３ ロードセルの起歪部 ４ 出力温度補償用抵抗 ５ 出力温度補償部 ６ 熱的絶縁物 ７ ロードセルの負荷可動部 ８ ロードセルの固定部 ９ ブリッジ回路の入力端子 １０ ブリッジ回路の出力端子
Claims (1)
- 【請求項１】 ロードセル本体と出力温度補償用抵抗の
設置部との間に挿入した熱的絶縁物の厚み並びに材質を
変更することにより、出力温度補償用抵抗とストレイン
ゲージ貼付部の過渡温度に対する応答特性がほぼ等しく
なるように形成したことを特徴とするストレインゲージ
式ロードセル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP253692U JP2554757Y2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | ロードセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP253692U JP2554757Y2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | ロードセル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559266U JPH0559266U (ja) | 1993-08-06 |
| JP2554757Y2 true JP2554757Y2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=11532106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP253692U Expired - Fee Related JP2554757Y2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | ロードセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554757Y2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP253692U patent/JP2554757Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0559266U (ja) | 1993-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |