JP3117769B2 - Fault diagnosis device for force or load detection sensor and self-recovery device thereof - Google Patents

Fault diagnosis device for force or load detection sensor and self-recovery device thereof

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JP3117769B2
JP3117769B2 JP03357874A JP35787491A JP3117769B2 JP 3117769 B2 JP3117769 B2 JP 3117769B2 JP 03357874 A JP03357874 A JP 03357874A JP 35787491 A JP35787491 A JP 35787491A JP 3117769 B2 JP3117769 B2 JP 3117769B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電気抵抗線式歪
みゲージまたは半導体歪みゲージ等のストレインゲージ
を用いた力または荷重検出センサが故障しているか否か
を診断する故障診断装置と、故障と診断された場合に自
己復帰させる装置とに関する。
The present invention relates, for example, a fault diagnosis apparatus for a force or load detection sensor using a strain gauge, such as an electric resistance wire type strain gauge or a semiconductor strain gauge to diagnose whether a failure, the failure And a device for performing a self-return when the diagnosis is made.

【0002】[0002]

【従来の技術】上述したようなストレインゲージを使用
したセンサは、荷重や圧力等の工業計測分野に幅広く利
用されており、また精度も高く、故障率も比較的に低い
ことから信頼性の高いセンサとして使用されている。図
5は、このようなストレインゲージを使用したセンサを
示したもので、同図(a)は圧縮型ロードセルに使用し
たもの、同図(b)は二重ビーム式ロードセルに使用し
たものを示す。
2. Description of the Related Art A sensor using a strain gauge as described above is widely used in the field of industrial measurement of load, pressure, etc., and has a high accuracy and a relatively low failure rate. Used as a sensor. FIG. 5 shows a sensor using such a strain gauge. FIG. 5 (a) shows a sensor used for a compression type load cell, and FIG. 5 (b) shows a sensor used for a double beam type load cell. .

【0003】圧縮型ロードセルでは、支持部10上に起
歪部12が設けられ、この起歪部12の上部に力の受衝
部14が設けられており、起歪部12は、受衝部14が
力を受けたとき圧縮される。この起歪部12には、スト
レインゲージ16、18が起歪部12の軸方向に平行に
貼着されて、圧縮力を検出し、またストレインゲージ2
0、22が起歪部12の軸方向に直角に貼着されて、引
っ張り力を検出する。また、二重ビーム式ロードセルで
は、2つの梁(ビーム)24、26を構成するように起
歪部28が形成されており、この起歪部28への荷重の
印加は、例えば起歪部28に結合された載台37上に物
品を乗せることによって行われる。載台37上に荷重が
加わることによってストレインゲージ32、34は、ゲ
ージ接着面が伸びる方向の曲げ応力が、またストレイン
ゲージ30、36はゲージ接着面が縮む方向の曲げ応力
を受ける。
In the compression-type load cell, a strain-generating portion 12 is provided on a support portion 10, and a force receiving portion 14 is provided above the strain-generating portion 12. 14 is compressed when subjected to force. Strain gauges 16 and 18 are attached to the strain generating section 12 in parallel with the axial direction of the strain generating section 12 to detect a compressive force.
Reference numerals 0 and 22 are attached at right angles to the axial direction of the strain-flexing portion 12 to detect a tensile force. Further, in the double beam load cell, a strain generating portion 28 is formed so as to form two beams (beams) 24 and 26, and a load is applied to the strain generating portion 28, for example. This is carried out by placing an article on a mounting table 37 connected to the apparatus. When a load is applied on the mounting table 37, the strain gauges 32 and 34 receive bending stress in the direction in which the gauge bonding surface extends, and the strain gauges 30 and 36 receive bending stress in the direction in which the gauge bonding surface contracts.

【0004】これらストレインゲージ16、18、2
0、22、30、32、34、36は、図6に示すよう
にブリッジ回路38を構成するように互いに接続されて
いる。但し、ブリッジ回路38の対向する辺を構成して
いるストレインゲージがどちらも引っ張り力なら引っ張
り力を、圧縮力なら圧縮力というように同じ型の力を受
けるように結線されている。このブリッジ回路の対向す
る2つの接続点40、40に励磁用の直流電圧が印加さ
れ、これら接続点40、40と直角に位置する接続点4
2、42から力または荷重の検出電圧が取り出され、こ
れは、A/D変換器44でディジタル信号に変換され
て、計測データ出力部46に供給され、ここで処理が行
われ、計測値の表示や印字が行われる。
The strain gauges 16, 18, 2
The 0, 22, 30, 32, 34, 36 are connected to each other to form a bridge circuit 38 as shown in FIG. However, the strain gages forming the opposite sides of the bridge circuit 38 are connected so as to receive the same type of force, such as a tensile force if a tensile force and a compressive force if a compressive force. A DC voltage for excitation is applied to two opposing connection points 40, 40 of the bridge circuit, and a connection point 4 located at a right angle to these connection points 40, 40
A detection voltage of a force or a load is extracted from 2 and 42, is converted into a digital signal by an A / D converter 44, and is supplied to a measurement data output unit 46, where the processing is performed, and the measurement value is calculated. Display and printing are performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなス
トレインゲージを使用したセンサーは、上述したように
信頼性の高いセンサであるが、故障が零というわけでは
なく、定格を超えたショック荷重や、悪環境(温度、湿
度、ガス、静電気等)の影響によって性能劣化や故障が
起こることがある。破損や断線によって全く使用できな
くなった場合には、故障ということで測定不能となり、
誤計測が生じることはない。しかし、徐々に性能が劣化
しているが、まだ目立った故障が生じていない場合に
は、計測値に誤差が生じているにもかかわらず、誤差が
含まれていることに気付きにくいという恐れがあり、特
に産業用の計測、制御分野では、原料の配合設備におい
て、計量誤差による粗悪品が発生したり、配合不良によ
り爆発が起きる等の人命にもかかわる事故に直結すると
いう大きな問題がある。また、商取引に使用する秤に用
いるセンサに上記のような故障が生じた場合、気付かな
い内に誤差が大きくなり、公正な取引ができなくなり、
社会的に信用をなくし、大きな問題となる。
However, a sensor using such a strain gauge is a highly reliable sensor as described above, but the failure is not zero, and the shock load or the rated load exceeding the rated value is not obtained. In some cases, performance degradation or failure may occur due to adverse environmental influences (temperature, humidity, gas, static electricity, etc.). If it can no longer be used due to breakage or disconnection, it will be impossible to measure due to failure,
Erroneous measurement does not occur. However, if the performance is gradually degraded but no noticeable failure has occurred yet, there is a risk that despite the fact that the measurement value has an error, it is difficult to notice that the error is included. In particular, in the field of measurement and control for industrial use, there is a serious problem in a compounding equipment for raw materials, which is directly linked to a life-threatening accident such as generation of inferior products due to measurement errors and explosion due to poor mixing. In addition, if the above-mentioned failure occurs in the sensor used for the scale used for commercial transactions, the error increases without notice, and fair transactions cannot be performed,
Losing social confidence is a big problem.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
本発明による故障診断装置は、センサを有している。こ
のセンサは、少なくとも2つの抵抗素子が直列に接続さ
れ、これら抵抗素子に、力又は荷重によって抵抗値が変
化する検出素子が含まれる第1及び第2の直列回路と、
少なくとも2つのダミー抵抗器が直列に接続されたダミ
ー直列回路とを、電源に並列に接続している。第1の直
列回路の上記抵抗素子の接続点と第2の直列回路の上記
抵抗素子の接続点との間の信号が出力として取り出され
るフルブリッジ回路、第1の直列回路の上記抵抗素子の
接続点と上記ダミー直列回路の上記ダミー抵抗器の接続
点との間の信号が出力として取り出される第1のハーフ
ブリッジ回路及び第2の直列回路の上記抵抗素子の接続
点と上記ダミー直列回路の上記ダミー抵抗器の接続点と
の間の信号が出力として取り出される第2のハーフブリ
ッジ回路のいずれかに、切換手段が、上記センサを切り
換える。上記センサの正常動作状態であって、かつ上記
センサへの力又は荷重の特定印加状態における上記第1
及び第2のハーフブリッジ回路の出力に基づいてそれぞ
れ定めた許容値を記憶手段が記憶している。上記特定印
加状態としたときの第1及び第2のハーフブリッジ回路
の出力のいずれかが、これらに対応する上記許容値を超
えているか否か比較手段がと判断する。また、本発明に
よる故障診断装置は、比較手段が、第1及び第2のハー
フブリッジ回路の出力の何れかが、これらにそれぞれ対
応する上記許容値を超えていると判定したとき、作動す
る報知手段を有することもできる。なお、特定印加状態
を、例えば力または荷重の無印加状態とすることもでき
る。また、特定印加状態における第1及び第2のハーフ
ブリッジ回路の出力と、これらに対応する許容値とを比
較するのではなく、第1及び第2のハーフブリッジ回路
の出力の力または荷重に対する関係式を求め、関係式の
許容値と比較するようにしてもよい。
A failure diagnosis apparatus according to the present invention for solving the above problems has a sensor. The sensor includes first and second series circuits in which at least two resistance elements are connected in series, and the resistance elements include a detection element whose resistance value changes by a force or a load;
A dummy series circuit in which at least two dummy resistors are connected in series is connected in parallel to a power supply. A full bridge circuit in which a signal between a connection point of the resistance element of the first series circuit and a connection point of the resistance element of the second series circuit is taken out as an output, connection of the resistance element of the first series circuit A signal between a point and a connection point of the dummy resistor of the dummy series circuit is taken out as an output. A connection point of the resistance element of the first half bridge circuit and the second series circuit and the connection point of the dummy series circuit Switching means switches the sensor to one of the second half-bridge circuits from which a signal between the dummy resistor and the connection point is taken out as an output. The first operation in a normal operation state of the sensor and a specific application state of a force or load to the sensor.
The storage means stores an allowable value determined based on the output of the second half bridge circuit. The comparing means determines whether or not one of the outputs of the first and second half-bridge circuits in the specific application state exceeds the corresponding allowable value. Further, in the fault diagnosis device according to the present invention, an alarm that is activated when the comparing means determines that one of the outputs of the first and second half-bridge circuits exceeds the allowable value corresponding to each of them. Means can also be provided. The specific application state may be, for example, a state where no force or load is applied. Also, instead of comparing the outputs of the first and second half-bridge circuits in the specific application state and the corresponding allowable values, the output of the first and second half-bridge circuits is related to the force or load. An expression may be obtained and compared with the allowable value of the relational expression.

【0007】本発明による自己復帰装置は、上記の故障
診断装置に、第1及び第2のハーフブリッジ回路の一方
の出力が、これに対応する許容値を超えていると判断さ
れたとき、他方のハーフブリッジ回路の出力を、センサ
の出力に相当するものに変換する変換手段を設けたもの
である。
The self-recovery device according to the present invention is configured such that when the output of one of the first and second half-bridge circuits is determined to exceed the permissible value corresponding thereto, The conversion means for converting the output of the half-bridge circuit into the output corresponding to the sensor is provided.

【0008】[0008]

【作用】本発明による故障診断装置では、センサを第1
及び第2のハーフブリッジ回路に切り換えて、かつ特定
印加状態、例えば力または荷重の無印加状態において、
そのときの第1及び第2のハーフブリッジ回路の出力
を、対応する許容値と比較手段によって比較する。そし
て、第1及び第2のハーフブリッジ回路の出力の何れか
が対応する許容値を超えていると、劣化が進んでいると
判断できる。従って、例えば報知装置を作動させて、劣
化が進んでいる旨を報知する。
In the fault diagnosis device according to the present invention, the sensor is connected to the first sensor.
And in the second half-bridge circuit, and in a specific applied state, for example, in a state where no force or load is applied,
The outputs of the first and second half-bridge circuits at that time are compared with corresponding permissible values by comparing means. If any one of the outputs of the first and second half-bridge circuits exceeds the corresponding allowable value, it can be determined that the deterioration has progressed. Therefore, for example, the notification device is operated to notify that deterioration has progressed.

【0009】本発明による自己復帰装置では、上記のよ
うに第1及び第2のハーフブリッジ回路の一方に劣化が
生じていると判断された場合、残りのハーフブリッジ回
路の出力を変換手段によって、フルブリッジ回路で得ら
れる出力と同等のものに変換する。
In the self-recovery device according to the present invention, when it is determined that one of the first and second half-bridge circuits has deteriorated as described above, the output of the remaining half-bridge circuit is converted by the conversion means. Convert to an output equivalent to that obtained by a full bridge circuit.

【0010】[0010]

【実施例】この実施例は、図1に示すようにブリッジ回
路50を有している。このブリッジ回路50は、各辺に
それぞれ例えば電気抵抗線式のストレインゲージ52、
54、56、58を有し、これらストレインゲージ52
乃至58は、図5(a)または(b)に示したストレイ
ンゲージと同様に起歪部に圧縮力または引っ張り力を受
けるように貼着されたものである。このブリッジ回路5
0におけるストレインゲージ52、58の接続点60
と、ストレインゲージ54、56の接続点61との間に
は、直流電源62によって励磁用の直流電圧が印加され
ている。
This embodiment has a bridge circuit 50 as shown in FIG. The bridge circuit 50 includes, for example, an electric resistance wire type strain gauge 52 on each side,
54, 56, 58, and these strain gauges 52
Nos. 58 through 58 are attached to the strain generating portion to receive a compressive force or a tensile force, similarly to the strain gauge shown in FIG. 5A or 5B. This bridge circuit 5
0, the connection point 60 of the strain gauges 52, 58
And a connection point 61 between the strain gauges 54 and 56, a DC power supply 62 applies a DC voltage for excitation.

【0011】これら接続点60、61には直列接続され
たダミー抵抗器64、66が接続されており、ストレイ
ンゲージ52、54の接続点68は、切換スイッチ70
の接点70a、70bに接続されている。また、この切
換スイッチ70の他の接点70cは、ダミー抵抗器6
4、66の接続点72に接続されている。この接続点7
2は、切換スイッチ74の接点74aにも接続され、他
の接点74b、74cは、ストレインゲージ56、58
の接続点76に接続されている。
Dummy resistors 64 and 66 connected in series are connected to these connection points 60 and 61, and a connection point 68 of the strain gauges 52 and 54 is connected to a changeover switch 70.
Are connected to the contacts 70a and 70b. The other contact 70c of the changeover switch 70 is connected to the dummy resistor 6
4 and 66 are connected to a connection point 72. This connection point 7
2 is also connected to the contact 74a of the changeover switch 74, and the other contacts 74b and 74c are connected to the strain gauges 56 and 58.
Is connected to the connection point 76 of

【0012】これら切換スイッチ70、74は、それぞ
れ連動する接触子70d、74dを有し、接触子70
d、74dが、接点70a、74aに接触している場
合、接触子70d、74dの間には、ストレインゲージ
52、54の接続点とダミー抵抗器64、66の接続点
との間の信号が出力される。これら接触子70d、74
dに生じた出力には、ストレインゲージ56、58を流
れる信号の影響はない。従って、図1(b)に示すよう
にストレインゲージ52、54、ダミー抵抗器64、6
6によって形成されたブリッジ(以下、ハーフブリッジ
回路と称する。)回路50aの出力が、接触子70d、
74dの間に供給される。
The changeover switches 70 and 74 have contacts 70d and 74d, respectively, which are linked with each other.
When the contacts d and 74d are in contact with the contacts 70a and 74a, a signal between the connection points of the strain gauges 52 and 54 and the connection points of the dummy resistors 64 and 66 is provided between the contacts 70d and 74d. Is output. These contacts 70d, 74
The output produced at d is not affected by the signals flowing through the strain gauges 56,58. Therefore, as shown in FIG. 1B, the strain gauges 52, 54 and the dummy resistors 64, 6
The output of a bridge (hereinafter, referred to as a half-bridge circuit) circuit 50a formed by the contact 70d is a contact 70d,
It is supplied during 74d.

【0013】また、接触子70d、74dが、接点70
b、74bに接触している場合、接触子70d、74d
の間には、図1(a)に示すようにストレインゲージ5
2、54、56、58によって構成したブリッジ回路
(以下、フルブリッジ回路と称する。)50の出力が供
給されている。
The contacts 70d and 74d are
b, 74b, the contacts 70d, 74d
Between them, as shown in FIG.
An output of a bridge circuit (hereinafter, referred to as a full bridge circuit) 50 constituted by 2, 54, 56, and 58 is supplied.

【0014】さらに、接触子70d、74dが、接点7
0c、74cに接触している場合、接触子70d、74
dの間には、ストレインゲージ56、58の接続点とダ
ミー抵抗器64、66の接続点との間の信号が出力され
る。これら接触子70d、74dに生じた出力には、ス
トレインゲージ52、54を流れる信号の影響はない。
図1(c)に示すように、ストレインゲージ56、5
8、ダミー抵抗器64、66によって構成したブリッジ
回路(以下、ハーフブリッジ回路と称する。)50cの
出力が、接触子70d、74dに供給されている。
Further, the contacts 70d and 74d are
0c, 74c, the contacts 70d, 74
Between d, a signal between the connection point of the strain gauges 56 and 58 and the connection point of the dummy resistors 64 and 66 is output. The outputs generated at the contacts 70d and 74d are not affected by the signals flowing through the strain gauges 52 and 54.
As shown in FIG. 1C, the strain gauges 56, 5
8. The output of a bridge circuit (hereinafter, referred to as a half bridge circuit) 50c constituted by the dummy resistors 64 and 66 is supplied to the contacts 70d and 74d.

【0015】即ち、このフルブリッジ回路50は、ダミ
ー抵抗器64、66、切換スイッチ70、74によって
構成された分離手段によって、それぞれ図1(b)、
(c)に示すようなハーフブリッジ回路50a、50c
に分離することができる。なお、切換スイッチ70、7
4の接触子70d、74dの切換制御については後述す
る。
That is, the full bridge circuit 50 is separated by the separating means constituted by the dummy resistors 64 and 66 and the changeover switches 70 and 74, respectively, as shown in FIG.
Half bridge circuits 50a and 50c as shown in FIG.
Can be separated. The changeover switches 70 and 7
The switching control of the fourth contacts 70d and 74d will be described later.

【0016】これら切換スイッチ70、74の接触子7
0d、74d間に供給されたフルブリッジ回路50、ま
たはハーフブリッジ回路50a、50cの出力は、A/
D変換器76によってディジタル信号に変換されて、故
障診断警報及び自己回復回路78に供給される。この回
路78は、後述する計測データ出力回路80と共に、例
えばマイクロコンピュータによって構成されており、記
憶手段78a、比較手段78b、警報手段78c、換算
手段78dを含んでいる。
The contacts 7 of these changeover switches 70 and 74
The outputs of the full-bridge circuit 50 or the half-bridge circuits 50a and 50c supplied between 0d and 74d are A /
The signal is converted into a digital signal by the D converter 76 and supplied to the failure diagnosis alarm and self-recovery circuit 78. The circuit 78 is constituted by, for example, a microcomputer together with a measurement data output circuit 80 described later, and includes a storage unit 78a, a comparison unit 78b, an alarm unit 78c, and a conversion unit 78d.

【0017】記憶手段78aには、ハーフブリッジ回路
50a、50cの許容値が記憶されている。これら許容
値は、例えば次のようにして定めている。
The storage means 78a stores allowable values of the half bridge circuits 50a and 50c. These allowable values are determined, for example, as follows.

【0018】図2の直線Bで示すように、フルブリッジ
回路50が0Kgから3Kgまで測定可能なもので、正
常な状態では、0Kgにおいて0mVの電圧を、3Kg
において10mVの電圧を発生し、0Kgから3Kgま
での間の力または荷重Xに対して出力電圧Yが、(10
/3)Xの線形関係があると仮定する。
As shown by the straight line B in FIG. 2, the full-bridge circuit 50 can measure from 0 kg to 3 kg. In a normal state, a voltage of 0 mV at 0 kg is applied to 3 kg.
Generates a voltage of 10 mV, and the output voltage Y is (10) with respect to a force or load X between 0 kg and 3 kg.
/ 3) Suppose there is a linear relationship of X.

【0019】このような場合、例えば切換スイッチ7
0、74の接触子70d、74dを接点70a、74a
に切り換えて、図1(b)に示すようなハーフブリッジ
回路50aを構成した場合、図2に直線Aで示すよう
に、その出力が0Kgで3mV、3Kgで7.8mV
で、0Kgから3Kgまでの間の力または荷重Xに対し
て、出力電圧Y1が、3+〔(7.8−3)/3〕Xの
線形関係があるとする。
In such a case, for example, the changeover switch 7
0, 74 contacts 70d, 74d to the contacts 70a, 74a
When the half-bridge circuit 50a as shown in FIG. 1B is constructed by switching to the above, the output is 3 mV at 0 Kg and 7.8 mV at 3 Kg as shown by the straight line A in FIG.
It is assumed that the output voltage Y1 has a linear relationship of 3 + [(7.8-3) / 3] X with respect to a force or load X between 0 kg and 3 kg.

【0020】同様に、切換スイッチ70、74の接触子
70d、74dを接点70c、74cに切り換えて、図
1(c)に示すようなハーフブリッジ回路50cを構成
した場合、図2に直線Cで示すように、出力が0Kgで
−3mV、3Kgで2.2mVを示し、0Kgから3K
gまでの間の力または荷重Xに対して、出力電圧Y2
が、−3+〔(2.2+3)/3〕Xの線形関係がある
とする。
Similarly, when the contacts 70d and 74d of the changeover switches 70 and 74 are switched to the contacts 70c and 74c to form a half bridge circuit 50c as shown in FIG. As shown, the output shows -3 mV at 0 Kg and 2.2 mV at 3 Kg,
The output voltage Y2 for a force or load X up to
Has a linear relationship of -3 + [(2.2 + 3) / 3] X.

【0021】なお、ハーフブリッジ回路50aまたは5
0cを構成した場合、0Kgにおいて3mVまたは−3
mVの出力が生じるのは、ハーフブリッジを構成するス
トレインゲージ52、54と64、66または56、5
8と64、66の抵抗値の不均一に基づくものであり、
力または荷重に基づくものではない。そして、出力Y
1、Y2とを加算すると、出力Yが得られる。
The half bridge circuit 50a or 5b
If 0c is configured, 3mV or -3 at 0Kg
The output of mV is caused by the strain gauges 52, 54 and 64, 66 or 56, 5
8 and 64, 66 based on the non-uniformity of the resistance value,
It is not based on force or load. And the output Y
By adding 1, Y2, an output Y is obtained.

【0022】ところで、このようなストレインゲージ5
2、54、56、58では、上述したように劣化が生じ
るが、フルブリッジ回路50の出力に影響を及ぼさない
ように均等に劣化が生じることはない。そして、劣化の
メカニズムとしては、まずストレインゲージ52、5
4、56、58のうちどれかの抵抗値が変化し、バラン
スが大きく崩れ、零点(0Kgの力または荷重が印加さ
れている状態の出力)変化が生じ、さらに劣化が進行す
ると、スパン(図2の直線Aの傾斜)の変化が生じる。
By the way, such a strain gauge 5
In 2, 54, 56, and 58, the degradation occurs as described above, but the degradation does not occur evenly so as not to affect the output of the full bridge circuit 50. As the mechanism of deterioration, first, strain gauges 52, 5
4, 56, or 58, the resistance value changes, the balance is greatly lost, a zero point (output in the state where a force or load of 0 Kg is applied) changes, and when the deterioration further progresses, the span (see FIG. 2).

【0023】図3は、例えばストレインゲージ56、5
8のいずれかに劣化が生じたときのフルブリッジ回路5
0、ハーフブリッジ回路50a、50cの出力を示した
ものである。図1(b)に示すようなハーフブリッジ回
路50aの出力Y11は、図2に直線Aで示した出力Y
1と同一で全く変化はない。しかし、図1(c)に示す
ハーフブリッジ回路50cの出力Y21は、点線で示す
Y2との比較から明らかなように、零点が正方向に2m
V移動し、3Kgの力または荷重を印加したときの出力
は3.5mVに変化している。従って出力感度(直線C
の傾斜)は、(2.2+3)/3であったものが、
(3.5+1)/3と低下している。その結果、フルブ
リッジ回路50の出力感度も、10/3であったもの
が、9.3mV/3に低下している。
FIG. 3 shows, for example, strain gauges 56, 5
8 when a deterioration occurs in any one of the circuits 8
0, the output of the half-bridge circuits 50a, 50c. The output Y11 of the half bridge circuit 50a as shown in FIG. 1B is the output Y indicated by a straight line A in FIG.
Same as 1 with no change. However, the output Y21 of the half bridge circuit 50c shown in FIG. 1C has a zero point of 2 m in the positive direction, as is clear from comparison with Y2 shown by the dotted line.
The output when V moved and a force or load of 3 Kg was applied changed to 3.5 mV. Therefore, the output sensitivity (straight line C
Slope) was (2.2 + 3) / 3,
(3.5 + 1) / 3. As a result, the output sensitivity of the full bridge circuit 50 has been reduced from 10/3 to 9.3 mV / 3.

【0024】このように劣化によって零点の移動や感度
の低下を生じるので、これらのいずれかをチェックする
ことによって劣化を検出できる。しかし、この劣化の検
出として最も簡易な方法は、零点の移動を検出すること
である。一般にセンサの零点は、それ程大きく変化する
ものでない。例えば、正常な状態で調整してから、フル
スケール(上記の例では10mV)の10パーセントも
変化すると、何処かに異常があると判断できる。従っ
て、この実施例では、正常状態では、図2の直線A、
B、Cに示すような特性をフルブリッジ回路50、ハー
フブリッジ回路5a、50bがそれぞれ示すものとし
て、ハーフブリッジ回路50aの許容値として3mV±
1mVを、ハーフブリッジ回路50cの許容値として−
3mV±1mVを、それぞれ記憶手段78aに記憶させ
ている。
As described above, since the deterioration causes the shift of the zero point and the decrease in the sensitivity, the deterioration can be detected by checking any of them. However, the simplest method for detecting this deterioration is to detect the movement of the zero point. Generally, the zero point of the sensor does not change so much. For example, if it changes by 10% of the full scale (10 mV in the above example) after adjustment under normal conditions, it can be determined that something is abnormal. Therefore, in this embodiment, in the normal state, the straight line A in FIG.
Assuming that the full-bridge circuit 50 and the half-bridge circuits 5a and 50b show the characteristics shown in B and C, respectively, the allowable value of the half-bridge circuit 50a is 3 mV ±
1 mV as an allowable value of the half-bridge circuit 50 c −
3 mV ± 1 mV is stored in the storage means 78a.

【0025】比較手段78bは、これら許容値と、A/
D変換器76から供給されるハーフブリッジ回路50
a、50cの出力のディジタル信号の対応するものとを
比較する。即ち、切換スイッチ70、74の接触子70
d、74dが接点70a、74aに切り換えられた状態
におけるA/D変換器76からのディジタル信号を、3
mV±1mVの許容値と比較し、切換スイッチ70、7
4の接触子70d、74dが接点70c、74cに切り
換えられた状態におけるA/D変換器76からのディジ
タル信号を、−3mV±1mVと比較する。
The comparing means 78b calculates these allowable values and A /
Half bridge circuit 50 supplied from D converter 76
a, 50c is compared with the corresponding digital signal output. That is, the contact 70 of the changeover switches 70 and 74
The digital signal from the A / D converter 76 in the state where the contacts d and 74d are switched to the contacts 70a and 74a is
mV ± 1 mV, and switches 70 and 7
The digital signal from the A / D converter 76 in a state where the contacts 70d and 74d of No. 4 are switched to the contacts 70c and 74c is compared with -3 mV ± 1 mV.

【0026】なお、この比較は、零点計測手段82が零
点であることを指示した場合に行われる。この零点計測
手段82としては、例えば、図5(a)に示した受衝部
14または、同図(b)に示した載台37上に物品が存
在するか否かを目で確認し、零点調整装置を手動で動作
させてもよいし、自動的に行う方法として、載台37上
の物品の有無を検出する光電検出器を用いることができ
る。また、切換スイッチ70、74の切換も、故障診断
警報及び自己回復回路78が、零点計測手段82からの
零点の指示に基づいて行う。
This comparison is performed when the zero point measuring means 82 indicates that the point is a zero point. As the zero point measuring means 82, for example, it is visually confirmed whether or not an article is present on the receiving unit 14 shown in FIG. 5A or the mounting table 37 shown in FIG. The zero point adjusting device may be operated manually, or as a method for automatically performing the operation, a photoelectric detector that detects the presence or absence of an article on the mounting table 37 can be used. The switches 70 and 74 are also switched by the failure diagnosis alarm and self-recovery circuit 78 based on the instruction of the zero point from the zero point measuring means 82.

【0027】警報手段78cは、比較手段78aでの比
較の結果、図1(b)または(c)に示すハーフブリッ
ジ回路50aまたは50cの出力が許容値を超えたとき
に、その旨を報知するためのものである。
The alarming means 78c notifies when the output of the half bridge circuit 50a or 50c shown in FIG. 1 (b) or (c) exceeds an allowable value as a result of the comparison by the comparing means 78a. It is for.

【0028】換算手段78dは、比較手段78aでの比
較の結果、図1(b)または(c)に示すハーフブリッ
ジ回路50a、50cのいずれかに異常があると判断さ
れたとき、切換スイッチ70、74を切り換えて、正常
なハーフブリッジ回路からの出力が常にA/D変換器7
6に供給されるようにし、以後、力または荷重が印加さ
れた場合に、正常なハーフブリッジ回路の出力を、印加
された力または荷重に換算しようとするものである。
The conversion means 78d switches the changeover switch 70 when it is determined that one of the half bridge circuits 50a, 50c shown in FIG. 1B or FIG. , 74 so that the output from the normal half-bridge circuit is always A / D converter 7
6, and when a force or load is applied thereafter, the output of the normal half-bridge circuit is to be converted into the applied force or load.

【0029】例えば、図2の直線Bで示すようにフルブ
リッジ回路50の正常状態での出力Yが、Xに対し(1
0/3)Xの線形関係があり、同図の直線Aで示すよう
に図1(b)のハーフブリッジ回路50aが正常な状態
での出力Y1が、Xに対し3+〔(7.8−3)/3〕
Xの線形関係があり、同図の直線Cで示すように図1
(c)のハーフブリッジ回路50cが正常な状態での出
力Y2が、Xに対し−3+〔(2.2+3)/3〕Xの
線形関係がある。
For example, as shown by the straight line B in FIG. 2, the output Y in the normal state of the full bridge circuit 50 is
0/3) X, and the output Y1 when the half bridge circuit 50a shown in FIG. 1B is normal is 3 + [(7.8- 3) / 3]
X has a linear relationship, and as shown by a straight line C in FIG.
The output Y2 in the normal state of the half bridge circuit 50c of (c) has a linear relationship of −3 + [(2.2 + 3) / 3] X with X.

【0030】従って、例えば図1(c)のハーフブリッ
ジ回路50cに異常がある場合、図1(b)のハーフブ
リッジ回路50aの出力Y1からYを得ようとする場
合、Y1とYとの零点における出力の差3を、そのとき
のY1から減算し、この減算値に、直線Aの傾斜に対す
る直線Bの傾斜の比を乗算すればよい。同様に、図1
(b)のハーフブリッジ回路50aに異常がある場合、
図1(c)のハーフブリッジ回路50cの出力Y2から
Yを得ようとする場合、Y2とYとの零点における出力
の差−3を、そのときのY2の出力から減算し、この減
算値に、直線Cの傾斜に対する直線Bの傾斜の比を乗算
すればよい。
Therefore, for example, when there is an abnormality in the half-bridge circuit 50c in FIG. 1C, when trying to obtain Y from the output Y1 of the half-bridge circuit 50a in FIG. Is subtracted from Y1 at that time, and the subtraction value may be multiplied by the ratio of the inclination of the straight line B to the inclination of the straight line A. Similarly, FIG.
When there is an abnormality in the half bridge circuit 50a of (b),
When obtaining Y from the output Y2 of the half bridge circuit 50c in FIG. 1C, the difference -3 in the output at the zero point between Y2 and Y is subtracted from the output of Y2 at that time. , The ratio of the slope of the straight line B to the slope of the straight line C.

【0031】それ故に、換算手段78dは、Y1とYと
の零点における出力の差、Y2とYとの零点における出
力の差、直線Aの傾斜に対する直線Bの傾斜の比、直線
Cの傾斜に対する直線Bの傾斜の比を、記憶しており、
異常であると判定されていないハーフブリッジ回路が、
例えば図1(b)のハーフブリッジ回路50aである
と、切換スイッチ70、74を切り換えて、その出力Y
1と、Y1とYとの零点における出力の差、直線Aの傾
斜に対する直線Bの傾斜の比を用いて、Y1をフルブリ
ッジ回路50の出力に換算する。同様に、異常である判
定されていないハーフブリッジ回路が図1(c)のハー
フブリッジ回路50cであると、その出力Y2と、Y2
とYとの零点における出力の差、直線Cの傾斜に対する
直線Bの傾斜の比を用いて、Y2をフルブリッジ回路5
0の出力に換算する。
Therefore, the converting means 78d calculates the difference between the output at the zero point between Y1 and Y, the difference between the output at the zero point between Y2 and Y, the ratio of the slope of the straight line B to the slope of the straight line A, and the slope of the straight line C. The ratio of the slope of the straight line B is stored,
The half bridge circuit that is not determined to be abnormal
For example, in the case of the half-bridge circuit 50a shown in FIG.
Y1 is converted to the output of the full-bridge circuit 50 by using the difference between the output of the zero point of Y1, Y1 and Y, and the ratio of the slope of the straight line B to the slope of the straight line A. Similarly, if the half bridge circuit that is not determined to be abnormal is the half bridge circuit 50c in FIG. 1C, its output Y2 and Y2
By using the difference between the outputs at the zero point of Y and Y, and the ratio of the slope of line B to the slope of line C, Y2 is
Convert to 0 output.

【0032】比較手段78aで故障がないと判断された
場合には、その後もフルブリッジ回路50の出力をA/
D変換器76でディジタル変換したものが計測データ出
力回路80に供給され、故障があると判断された場合に
は、それ以後には換算手段78dの出力が計測データ出
力回路80に供給される。計測データ処理回路80で
は、A/D変換器76からの信号または、換算手段78
dからの信号を表示装置に表示したり、プリンターによ
って印字したりする。
If the comparing means 78a determines that there is no failure, the output of the full-bridge circuit 50 is thereafter changed to A /
The result of the digital conversion by the D converter 76 is supplied to the measurement data output circuit 80. If it is determined that there is a failure, the output of the conversion means 78d is supplied to the measurement data output circuit 80 thereafter. In the measurement data processing circuit 80, the signal from the A / D converter 76 or the conversion means 78
The signal from d is displayed on a display device or printed by a printer.

【0033】図4は、故障診断警報及び自己回復回路7
8、計測データ出力回路80の動作をフローチャートで
示したもので、まず通常の計測動作を行う(ステップS
10)。即ち、フルブリッジ回路50からの検出電圧を
A/D変換器76でディジタル信号に変換したものを表
示装置に表示したり、プリンターによって印字したりす
る。これに続いて、零点計測手段82から零点であるこ
とを表わす信号が供給されているか判断する(ステップ
S12)。もし、零点でなければ、ステップS10に戻
り、通常の計測動作を行う。
FIG. 4 shows a failure diagnosis alarm and self-healing circuit 7.
8. The operation of the measurement data output circuit 80 is shown in a flow chart. First, a normal measurement operation is performed (step S
10). That is, a signal obtained by converting the detection voltage from the full bridge circuit 50 into a digital signal by the A / D converter 76 is displayed on a display device or printed by a printer. Subsequently, it is determined whether a signal indicating the zero point is supplied from the zero point measuring means 82 (step S12). If it is not the zero point, the process returns to step S10 to perform a normal measurement operation.

【0034】もし零点であると(ステップS12がイエ
ス)、切換スイッチ70、74を図1(b)のハーフブ
リッジ回路50aからの検出出力がA/D変換器76に
供給されるように切り換え、A/D変換器76のディジ
タル信号を読み込むと共に、切換スイッチ70、74を
図1(c)のハーフブリッジ回路50cからの検出出力
がA/D変換器76に供給されるように切り換え、その
A/D変換器76のデジタル信号を読み込む(ステップ
S14)。
If the zero point is reached (Yes in step S12), the changeover switches 70 and 74 are switched so that the detection output from the half bridge circuit 50a of FIG. 1B is supplied to the A / D converter 76. While reading the digital signal of the A / D converter 76, the changeover switches 70 and 74 are switched so that the detection output from the half bridge circuit 50c of FIG. 1C is supplied to the A / D converter 76. The digital signal of the / D converter 76 is read (step S14).

【0035】そして、零点計測手段82から零点である
ことを表わす信号が、まだ供給されているか判断する
(ステップS16)。もし、零点であることを表わす信
号がなければ(ステップS16がノー)、ステップS1
4を実行中に力または荷重が印加され、ステップS14
で読み込んだ値が、真に零点での出力を読み込んでいる
か不明であるので、ステップS10に戻り、通常の計測
動作を行う。
Then, it is determined whether or not the signal indicating the zero point is still supplied from the zero point measuring means 82 (step S16). If there is no signal indicating the zero point (No in step S16), step S1
During execution of step 4, a force or load is applied, and step S14 is performed.
Since it is unknown whether the value read at step (1) truly reads the output at the zero point, the process returns to step S10 to perform a normal measurement operation.

【0036】真に零点での出力を読み込んでいると(ス
テップS16がイエス)、図1(b)のハーフブリッジ
回路50aの出力のディジタル信号が、これに対応する
許容値3±1mVの範囲内にあるか、及び図1(c)の
ハーフブリッジ回路50cの出力のディジタル信号が、
これに対応する許容値−3±1mVの範囲内にあるか判
定する(ステップS18)。いずれの出力も許容値以内
にあれば(ステップS18がノー)、劣化が生じていな
いので、ステップS10に戻り、通常の計測動作を行
う。
If the output at the true zero point is read (Yes at step S16), the digital signal output from the half-bridge circuit 50a of FIG. 1 (b) falls within the corresponding tolerance of 3 ± 1 mV. And the digital signal at the output of the half-bridge circuit 50c of FIG.
It is determined whether the value is within the range of the permissible value -3 ± 1 mV (step S18). If any of the outputs is within the allowable value (No in step S18), since no deterioration has occurred, the process returns to step S10 to perform a normal measurement operation.

【0037】いずれかの出力が、対応する許容値から外
れていると(ステップS18がイエス)、センサエラー
警報を出力すると共に、以後、正常なハーフブリッジ回
路の検出出力がA/D変換器76に供給されるように切
換スイッチ70、74を切り換える(ステップS2
0)。
If any of the outputs is out of the corresponding allowable value (Yes in step S18), a sensor error alarm is output, and the detection output of the normal half-bridge circuit is thereafter changed to the A / D converter 76. (Step S2).
0).

【0038】そして、力または荷重が印加されると、そ
のときの正常なハーフブリッジ回路の検出出力のディジ
タル値から上述したように換算演算を行い、フルブリッ
ジ回路50の出力に換算する(ステップS22)。従っ
て、センサを取り替えるまでは、ステップS22によっ
て力または荷重の検出を行う。
When a force or a load is applied, the conversion operation is performed as described above from the digital value of the detected output of the normal half-bridge circuit at that time, and converted to the output of the full-bridge circuit 50 (step S22). ). Therefore, until the sensor is replaced, the force or the load is detected in step S22.

【0039】上記の実施例では、フルブリッジ回路5
0、ハーフブリッジ回路50a、50cの出力は、力ま
たは荷重に対して線形関係があるとしたが、必ずしも線
形関係があるとは限らず、例えば力または荷重に対する
出力が2次式によって表わされる場合もある。このよう
な場合には、換算手段78dにおいて用いる換算式を変
更する必要がある。
In the above embodiment, the full bridge circuit 5
0, the outputs of the half-bridge circuits 50a and 50c are assumed to have a linear relationship with respect to force or load. However, the outputs do not always have a linear relationship. For example, when the output with respect to force or load is represented by a quadratic expression. There is also. In such a case, it is necessary to change the conversion formula used in the conversion means 78d.

【0040】また、上記の実施例では、零点において各
ハーフブリッジ回路50a、50cの出力を許容値と比
較したが、零点以外にも或る特定の力または荷重を印加
した状態でのハーフブリッジ回路50a、50cの出力
の許容値を記憶手段78aに記憶させておき、特定の力
または荷重を印加した状態でのハーフブリッジ回路50
a、50cの出力と許容値とを比較してもよい。
In the above embodiment, the outputs of the half-bridge circuits 50a and 50c are compared with the allowable values at the zero point. However, the half-bridge circuits under a state in which a specific force or load other than the zero point is applied. The permissible values of the outputs of the half-bridge circuit 50a and 50c are stored in the storage means 78a, and the half-bridge circuit 50 in a state where a specific force or load is applied.
The outputs of a and 50c may be compared with an allowable value.

【0041】また、上記の実施例では、必ず零点を検出
できることを前提としたが、例えばホッパスケールのよ
うに常に被計量物品が内部に収容されているような装置
に、荷重センサとして使用した場合、零点を検出するこ
とは不可能である。このような場合には、次のように行
う。
In the above embodiment, it is assumed that the zero point can always be detected. However, when the apparatus is used as a load sensor in an apparatus such as a hopper scale in which an article to be weighed is always stored inside. , It is impossible to detect the zero point. In such a case, the operation is performed as follows.

【0042】即ち、フルブリッジ回路50、ハーフブリ
ッジ回路50a、50cの出力の力または荷重に対する
関係式の各定数や勾配係数等の許容値を、記憶手段74
に記憶させておき、ホッパスケールの荷重が変化してい
ない時を検出し、そのときのフルブリッジ回路50、ハ
ーフブリッジ回路50a、50bの出力を読み込む。
That is, the permissible values such as constants and gradient coefficients of the relational expressions for the output force or load of the full bridge circuit 50 and the half bridge circuits 50a and 50c are stored in the storage means 74.
And the output of the full bridge circuit 50 and the half bridge circuits 50a and 50b at that time is read.

【0043】この作業を何回か繰り返し、その中から荷
重が小さいとき、中間程度のとき、大きいときの出力を
それぞれ複数回読み込み、荷重が小さいときの平均出
力、中間程度の平均出力、荷重が大きいときの平均出力
を求め、これら平均出力に基づいてフルブリッジ回路5
0、ハーフブリッジ回路50a、50bの出力の力また
は荷重に対する関係式を求め、この関係式の定数や係数
を算出する。
This operation is repeated several times, and when the load is small, medium, and large, the output is read several times, and the average output when the load is small, the average output when the load is medium, The average output when the power is large is determined, and the full bridge circuit 5
0, a relational expression for the output force or load of the half bridge circuits 50a and 50b is obtained, and constants and coefficients of the relational expression are calculated.

【0044】これらが記憶手段78aに記憶されている
対応する定数や係数の許容値内にあるか比較手段78b
によって比較するが、この場合、零点が判っていないの
で、式の比例定数の変化のみを見ることになる。従っ
て、異常は判っても、どちらのハーフブリッジが異常か
は判断できないが、異常である旨の警報を出すことはで
きる。
Whether these are within the permissible values of the corresponding constants and coefficients stored in the storage means 78a,
In this case, since the zero point is not known, only the change in the proportionality constant of the equation will be observed. Therefore, it is not possible to determine which half bridge is abnormal, but it is possible to issue an alarm indicating that the half bridge is abnormal.

【0045】また、上記の実施例では、フルブリッジ回
路50は、1辺に1つのストレインゲージを有するもの
を用いたが、1辺に複数のストレインゲージを用いたフ
ルブリッジ回路を用いることもできる。また、上記の実
施例では、ストレインゲージとして電気抵抗線式のもの
を用いたが、半導体歪みゲージ式のものを使用すること
もできる。
In the above embodiment, the full bridge circuit 50 has one strain gauge on one side. However, a full bridge circuit using a plurality of strain gauges on one side may be used. . Further, in the above-described embodiment, a strain gauge of an electric resistance wire type is used, but a strain gauge of a semiconductor strain gauge type may be used.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、センサ
を第1及び第2のハーフブリッジ回路に切り換えた場
合、第1及び第2のハーフブリッジが同時に均等に劣化
を生じることが殆どないことを利用し、徐々に進行する
劣化がいずれかのハーフブリッジ回路に生じている場合
に、故障が生じつつあることを使用者に報知するもので
あるので、使用者は早期に力または荷重センサを取り替
えることによって、誤計測を長期に渡って行うことを防
止できる。また、本発明によれば、一方のハーフブリッ
ジ回路に異常が生じていることが判明すると、他の正常
なハーフブリッジ回路の出力を、フルブリッジ回路の出
力に変換手段によって変換することができるので、使用
者が力または荷重検出センサを取り替えるまで、取引や
生産ラインを停止しなければならない事態の発生を防止
できる。
As described above, according to the present invention, when the sensor is switched to the first and second half-bridge circuits, the first and second half-bridges almost always degrade at the same time. If any of the half-bridge circuits are gradually deteriorating, it informs the user that a failure is occurring. By replacing the sensor, erroneous measurement can be prevented from being performed for a long time. Further, according to the present invention, if it is determined that an abnormality has occurred in one half-bridge circuit, the output of the other normal half-bridge circuit can be converted into the output of the full-bridge circuit by the conversion means. Further, it is possible to prevent a situation in which a transaction or a production line must be stopped until the user replaces the force or load detection sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による力または荷重検出センサの故障診
断装置及び自己復帰装置の1実施例のブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram of a failure diagnosis device and a self-recovery device for a force or load detection sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例におけるフルブリッジ回路50、ハー
フブリッジ回路50a、50cの正常状態における印加
力または荷重に対する出力の変化状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a change state of an output with respect to an applied force or load in a normal state of a full bridge circuit 50 and half bridge circuits 50a and 50c in the embodiment.

【図3】同実施例におけるハーフブリッジ回路50a、
50cのいずれかに異常が生じた場合のフルブリッジ回
路50、ハーフブリッジ回路50a、50cの印加力ま
たは荷重に対する出力の変化状態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a half bridge circuit 50a in the embodiment;
FIG. 10 is a diagram illustrating a change state of an output with respect to an applied force or a load of the full bridge circuit 50 and the half bridge circuits 50a and 50c when an abnormality occurs in any of 50c.

【図4】同実施例のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of the embodiment.

【図5】従来の力または荷重検出センサの使用状態を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a use state of a conventional force or load detection sensor.

【図6】従来の力または荷重検出センサのブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram of a conventional force or load detection sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

50 フルブリッジ回路 50a 50c ハーフブリッジ回路 64 66 ダミー抵抗器 70 74 切換スイッチ 78a 記憶手段 78b 比較手段 78c 警報手段 78d 換算手段 Reference Signs List 50 full bridge circuit 50a 50c half bridge circuit 64 66 dummy resistor 70 74 changeover switch 78a storage means 78b comparison means 78c alarm means 78d conversion means

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも2つの抵抗素子が直列に接続
され、これら抵抗素子に、力又は荷重によって抵抗値が
変化する検出素子が含まれる第1及び第2の直列回路
と、少なくとも2つのダミー抵抗器が直列に接続された
ダミー直列回路とを、電源に並列に接続したセンサと、 第1の直列回路の上記抵抗素子の接続点と第2の直列回
路の上記抵抗素子の接続点との間の信号が出力として取
り出されるフルブリッジ回路、第1の直列回路の上記抵
抗素子の接続点と上記ダミー直列回路の上記ダミー抵抗
器の接続点との間の信号が出力として取り出される第1
のハーフブリッジ回路及び第2の直列回路の上記抵抗素
子の接続点と上記ダミー直列回路の上記ダミー抵抗器の
接続点との間の信号が出力として取り出される第2のハ
ーフブリッジ回路のいずれかに、上記センサを切り換え
る切換手段と、 上記センサの正常動作状態であって、かつ上記センサへ
の力又は荷重の特定印加状態における上記第1及び第2
のハーフブリッジ回路の出力に基づいてそれぞれ定めた
許容値を記憶している記憶手段と、 上記特定印加状態としたときの第1及び第2のハーフブ
リッジ回路の出力のいずれかが、これらに対応する上記
許容値を超えているか否か判断する比較手段とを、 具備する力または荷重検出センサの故障診断装置。
At least two resistance elements are connected in series, and these resistance elements include first and second series circuits each including a detection element whose resistance value changes by a force or a load, and at least two dummy resistances. A sensor connected in parallel with a power supply, and a dummy series circuit in which a series of devices are connected in series, and between a connection point of the resistance element of the first series circuit and a connection point of the resistance element of the second series circuit. A full-bridge circuit from which a signal is taken out as an output, and a first signal from which a signal between a connection point of the resistor element of the first series circuit and a connection point of the dummy resistor of the dummy series circuit is taken out as an output.
And a second half-bridge circuit from which a signal between the connection point of the resistor element of the second series circuit and the connection point of the dummy resistor of the dummy series circuit is taken out as an output. Switching means for switching the sensor; and a first and a second switch in a normal operation state of the sensor and in a specific application state of a force or load to the sensor.
Storage means for storing respective allowable values based on the output of the half-bridge circuit, and one of the outputs of the first and second half-bridge circuits when the specific application state is set. And a comparing means for determining whether or not the allowable value is exceeded.
【請求項2】 請求項1記載の力または荷重検出センサ
の故障診断装置において、上記比較手段が、上記第1及
び第2のハーフブリッジ回路の出力の何れかが、これら
にそれぞれ対応する上記許容値を超えていると判定した
とき、作動する報知手段を設けたことを特徴とする力ま
たは荷重検出センサの故障診断装置。
2. The failure diagnosis device for a force or load detection sensor according to claim 1, wherein said comparing means determines whether one of the outputs of said first and second half-bridge circuits corresponds to each of said outputs. A failure diagnostic device for a force or load detection sensor, comprising a notifying device that operates when it is determined that the value exceeds the value.
【請求項3】 請求項1または2記載の力または荷重検
出センサの故障診断装置において、上記特定印加状態
が、力または荷重の無印加状態であることを特徴とする
力または荷重検出センサの故障診断装置。
3. The failure diagnosis device for a force or load detection sensor according to claim 1, wherein the specific application state is a state where no force or load is applied. Diagnostic device.
【請求項4】 請求項1、2または3記載の力または荷
重検出センサの故障診断装置に、上記第1及び第2のハ
ーフブリッジ回路の一方の出力が、これに対応する上記
許容値を超えていると判断したとき、上記第1及び第2
のハーフブリッジ回路の他方の出力を、上記フルブリッ
ジ回路の出力に相当するものに変換する変換手段を、設
けたことを特徴とする力または荷重検出センサの故障自
己復帰装置。
4. The fault diagnosis device for a force or load detection sensor according to claim 1, wherein one output of said first and second half-bridge circuits exceeds the corresponding allowable value. When it is determined that the first and second
A self-recovery device for a force or load detection sensor, comprising a conversion means for converting the other output of the half-bridge circuit into an output corresponding to the output of the full-bridge circuit.
【請求項5】 少なくとも2つの抵抗素子が直列に接続
され、これら抵抗素子に、力または荷重によって抵抗値
が変化する検出素子が含まれる第1及び第2の直列回路
と、少なくとも2つのダミー抵抗器が直列に接続された
ダミー直列回路とを、電源に並列に接続したセンサと、 第1の直列回路の上記抵抗素子の接続点と第2の直列回
路の上記抵抗素子の接続点との間の信号が出力として取
り出されるフルブリッジ回路、第1の直列回路の上記抵
抗素子の接続点と上記ダミー直列回路の上記ダミー抵抗
器の接続点との間の信号が出力として取り出される第1
のハーフブリッジ回路及び第2の直列回路の上記抵抗素
子の接続点と上記ダミー直列回路の上記ダミー抵抗器の
接続点との間の信号が出力として取り出される第2のハ
ーフブリッジ回路のいずれかに、上記センサを切り換え
る切換手段と、 上記センサの正常動作時の上記第1及び第2のハーフブ
リッジ回路の出力に基づいて定めた上記第1及び第2の
ハーフブリッジ回路の出力の力または荷重に対する関係
式の勾配係数の許容値を記憶している記憶手段と、 上記センサを第1及び第2のハーフブリッジ回路に上記
切換手段によって切り換え、第1及び第2のハーフブリ
ッジ回路の出力の力または荷重に対する関係式の勾配係
数を求め、これが、これに対応する上記許容値を超えて
いるか否か判定する比較手段とを、 具備する力または荷重検出センサの故障診断装置。
5. At least two resistive elements are connected in series, the resistive elements including first and second series circuits including a detecting element whose resistance value changes by a force or a load, and at least two dummy resistors. A sensor connected in parallel with a power supply, and a dummy series circuit in which a series of devices are connected in series, and between a connection point of the resistance element of the first series circuit and a connection point of the resistance element of the second series circuit. A full-bridge circuit from which a signal is taken out as an output, and a first signal from which a signal between a connection point of the resistor element of the first series circuit and a connection point of the dummy resistor of the dummy series circuit is taken out as an output.
And a second half-bridge circuit from which a signal between the connection point of the resistor element of the second series circuit and the connection point of the dummy resistor of the dummy series circuit is taken out as an output. Switching means for switching the sensor; and a force or load of the output of the first and second half-bridge circuits determined based on the output of the first and second half-bridge circuits during normal operation of the sensor. Storage means for storing an allowable value of a gradient coefficient of a relational expression; and said sensor being switched to a first and a second half-bridge circuit by said switching means, the output force of the first and second half-bridge circuits or And a comparing means for determining whether or not the gradient coefficient of the relational expression for the load exceeds the corresponding allowable value. Fault diagnosis apparatus of the sensor.
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