JP5066010B2 - 多点式秤及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、荷重によって発生した歪みを電気信号に変換するロードセルを複数個用いて構成した多点式秤に関する。また、この多点式秤の製造方法に関する。

各種の物体の重量を測定する秤（重量計）には様々な方式があるが、特にロードセルを用いた秤は、精度が高く、かつ出力が電気的に得られるため、好ましく用いられる。

秤に用いられるロードセル５０の断面構造の一例を図４に示す。図４（ａ）に示す形状のプラットフォーム５１、ベース５２間に起歪体５３が固定され、起歪体５３の表面の４点に同一仕様の歪みゲージ５４〜５７が接合される。歪みゲージ５４〜５７においては、その抵抗値が歪みによって変動を生ずる。このプラットフォーム５１、ベース５２に図４（ｂ）の矢印で示す方向に力が加わると、起歪体５３が図４（ｂ）に示された形状に歪むため、その表面の歪みゲージ５４〜５７もこれに応じて歪む。この際、これらの抵抗値が変化するため、これら４つの歪みゲージを構成要素とするホイートストンブリッジ回路を形成し、その零バランスからのずれを検出すれば、起歪体５３の歪みを電気信号として検出することができる。このホイートストンブリッジ回路においては、歪みがない場合の歪みゲージ５４〜５７の抵抗値が均一であれば、歪みがない場合の出力電圧は零となる。

ただし、４つの歪みゲージ５４〜５７の抵抗値の設計値が同一であっても、実際にはこれらの抵抗値にはばらつきが生ずる。このばらつきとしては、例えば歪みゲージの製造誤差によるものと、温度変化に対するこれらの抵抗の変化率のばらつきによるものがある。従って、このばらつきを補償するために、ホイートストンブリッジ回路中に複数の抵抗を挿入した図５に示す回路が用いられる。ここで、このホイートストンブリッジ回路においては、歪みゲージ（抵抗）５４〜５７がブリッジの基本となり、入力電圧は端子ＡＢ間に印加され、出力電圧は端子ＣＤ間から出力される。ここで、これらの他に、温度補償抵抗５８１、零バランス調整抵抗５８２、出力調整抵抗５８３が設けられる。入力電圧は典型的には５Ｖ程度であり、この出力電圧の変化から歪みが検出される。歪みゲージ５４〜５７の抵抗値は典型的に３５０Ω程度である。

ここで、温度補償抵抗５８１は、例えば銅線で形成され、温度変化による銅線の抵抗の変化を利用して、温度変化によるホイートストンブリッジ回路の零バランスのずれを補償する。零バランス調整抵抗５８２は、歪みゲージ５４〜５７間の製造における抵抗ばらつきを補償してホイートストンブリッジ回路の零バランスをとるために用いられる固定抵抗である。すなわち、図５の回路においては、これらの調整用抵抗を用いて所定の温度範囲での零バランスのずれが最小となるべく調整される。

出力調整抵抗５８３は、同一の大きさの歪みがある場合における出力電圧の大きさを適正にする抵抗である。また、温度補償抵抗５８１と同様に、出力電圧の温度変動を補償するような温度特性をもつ抵抗とすることもできる。具体的には、Ｎｉ箔抵抗等を用いることができる。出力調整抵抗５８３として、温度によってその抵抗値が変動する抵抗を用いることができるが、所定の特性を得るために、固定抵抗と適正な感温抵抗とを並列に接続したものを用いることもできる。温度補償抵抗５８１についても同様である。

すなわち、ロードセルを製造するに際しては、歪みゲージ５４〜５７とは別に、これらの抵抗を適宜設定し、接続することが必要である。すなわち、これらの抵抗を設けずに（これらの調整用抵抗をショートした構成で）各歪みゲージを用いてホイートストンブリッジ回路を構成し、その特性を測定した上で、所定の温度範囲において零バランスからのずれが最小でかつ出力電圧の温度変化が最小となるべく設定され、設置される。

一方、例えば体重計を薄型化するため、あるいは秤の載置部の面積を広くするために秤を多点式とする場合がある。この場合、一般に体重のかかる箇所は人間の足であり、複数箇所に荷重がかかるため、ロードセルを複数、例えば４箇所に用いる多点式秤とされる。こうした場合、上記の抵抗の設定、設置は各ロードセル毎に行う必要がある。

このため、特許文献１には、切替接続手段を複数のロードセルに接続し、これによって各ロードセルの入力と出力とを自動的に適宜切り替えて補正を行う秤が記載されている。この方法によって、上記の補正をロードセル毎に適正に行うことができ、この作業が容易に行われるようになった。
特開２００５−３５７１号公報

しかしながら、この技術においては、切替作業が自動的に行われるだけであり、上記の調整・設置作業自身は各ロードセル毎に行うことが必要である。すなわち、調整作業に要する時間、コストは使用するロードセルの個数に比例して大きくなる。

すなわち、複数個のロードセルを用いた多点式秤を製造する際に、ロードセルの調整に要する時間、コストを充分に低減することは困難であった。

本発明は、斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の多点式秤は、起歪体に４つの歪みゲージが設置された構造を具備し、前記４つの歪みゲージを構成要素とするホイートストンブリッジ回路を用いて前記起歪体の歪みが検出されることによって印加された荷重を検出するロードセルが複数個組み合わされて用いられ、前記複数のホイートストンブリッジ回路が組み合わされた検出回路を具備する多点式秤であって、前記検出回路において、前記各ホイートストンブリッジ回路における各入力電圧が印加される１対のロードセル入力端子が各々並列に接続された１対の入力端子と、前記各ホイートストンブリッジ回路における各出力電圧が出力される１対のロードセル出力端子に各々並列に接続された１対の出力端子と、が設けられ、 前記複数のロードセルのうちの１個のロードセルにおいて、前記４つの歪みゲージのうちの少なくとも一つの歪みゲージと前記ロードセル出力端子又は前記ロードセル入力端子との間に調整用抵抗が挿入されたことを特徴とする。
本発明の多点式秤において、前記調整用抵抗は、前記各ロードセルが無負荷の状態の際に、前記入力端子間に入力電圧が印加された際の前記出力端子間の出力電圧の絶対値が最小となるべく調整されていることを特徴とする。
本発明の多点式秤において、前記調整用抵抗は、前記各ロードセルが無負荷の状態の際に、前記入力端子間に入力電圧が印加された際の前記出力端子間の出力電圧の前記各ロードセルの温度変化に際しての変動が最小となるべく調整されていることを特徴とする。
本発明の多点式秤において、前記入力端子と前記複数のロードセルのうちの少なくとも１つにおけるロードセル入力端子との間に出力調整抵抗が挿入されていることを特徴とする。
本発明の多点式秤において、前記入力端子間に入力電圧が印加され、前記各ロードセルに同一の荷重が印加された際に、前記各ロードセル出力端子間の各出力電圧が等しくなるべく前記出力調整抵抗が挿入されることを特徴とする。
本発明の多点式秤において、前記出力調整抵抗は、半固定抵抗で構成されることを特徴とする。
本発明の多点式秤の製造方法は、前記多点式秤の製造方法であって、前記各ロードセルを無負荷の状態とし、前記入力端子間に入力電圧を印加した際の前記出力端子間の出力電圧の前記各ロードセルの温度変化に際しての変動が最小となるべく前記調整用抵抗を挿入する温度補償工程を具備することを特徴とする。
本発明の多点式秤の製造方法は、前記多点式秤の製造方法であって、前記各ロードセルを無負荷の状態とし、前記入力端子間に入力電圧を印加した際の前記出力端子間の出力電圧の絶対値が最小となるべく前記調整用抵抗を挿入する零バランス調整工程を具備することを特徴とする。
本発明の多点式秤の製造方法は、前記多点式秤の製造方法であって、前記入力端子間に入力電圧を印加し、前記各ロードセルに同一の荷重を印加した際に、前記各ロードセル出力端子間の各出力電圧が等しくなるべく前記出力調整抵抗を前記入力端子と少なくとも一つのロードセルにおけるロードセル入力端子との間に挿入する出力調整工程を具備することを特徴とする。

本発明は以上のように構成されているので、複数個のロードセルを用いた多点式秤を製造する際の、ロードセルの調整に要する時間、コストを充分に低減することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態として、ここでは４個のロードセル１０、２０、３０、４０を用いた多点式秤について説明する。各ロードセルは同一の仕様であり、各ロードセル毎に４つの歪みゲージが設けられている。各ロードセルに加わった荷重によって各ロードセルにおける起歪体の歪みが発生し、これによって４つの歪みゲージの抵抗値が変動する。従って、この４つの歪みゲージ（抵抗）を構成要素とするホイートストンブリッジ回路を構成すれば、抵抗値の変動によってホイートストンブリッジ回路における零バランスが崩れ、出力電圧が得られる。

個々のロードセルの断面構造は図４に示したものと同様である。すなわち、各々のロードセルにおいて、同一形状の起歪体及びプラットフォーム、ベースが設けられ、各々の起歪体には４個ずつの歪みゲージが図４に示されるように設置される。ここでは、同一仕様の歪みゲージ１４〜１７、２４〜２７、３４〜３７、４４〜４７がロードセル１０、２０、３０、４０にそれぞれ設けられている。ここで、歪みゲージ１４、２４、３４、３７とは図４における同一の位置に設置され、１５、２５、３５、４５と、１６、２６、３６、４６と、１７、２７、３７、４７とについてもそれぞれ同様である。

この多点式秤において用いられる検出回路の構成を図１に示す。各ロードセル毎に４つの歪みゲージがホイートストンブリッジ回路を構成しており、これらが並列に接続された構成となっている。この検出回路における入力電圧は端子ＡＢ間に入力される。その出力電圧は端子ＣＤ間から出力される。また、図１の検出回路を、４つのホイートストンブリッジ回路を重複させて表現した構成を図２に示す。

ロードセル１０に対応するホイートストンブリッジ回路には、入力電圧が印加されるロードセル入力端子Ａ１、Ｂ１が設けられ、その出力電圧が出力されるロードセル出力端子Ｃ１、Ｄ１が設けられている。ロードセル２０、３０、４０に対応するホイートストンブリッジ回路にも同様に、一対のロードセル入力端子（Ａ２、Ｂ２）、（Ａ３、Ｂ３）、（Ａ４、Ｂ４）が、一対のロードセル出力端子（Ｃ２、Ｄ２）、（Ｃ３、Ｄ３）、（Ｃ４、Ｄ４）がそれぞれ設けられている。

また、各ロードセル入力端子のうち一方のＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は入力端子Ｂに接続されている。各ロードセル出力端子のうち一方のＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は並列に出力端子Ｃに接続されており、他方のＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は出力端子Ｄに接続されている。

また、各ロードセル入力端子のうち他方は、それぞれが出力調整抵抗を介して入力端子Ａに接続されている。すなわち、入力端子Ａは歪みゲージ１４、１７間（Ａ１）に出力調整抵抗１８１を介して、歪みゲージ２４、２７間（Ａ２）に出力調整抵抗２８１を介して、歪みゲージ３４、３７間（Ａ３）に出力調整抵抗３８１を介して、歪みゲージ４４、４７間（Ａ４）に出力調整抵抗４８１を介してそれぞれ接続される。

この検出回路の入力電圧は入力端子ＡＢ間に印加され、その出力電圧は、出力端子ＣＤ間から読み出される。従って、この検出回路においては、４つのホイートストンブリッジ回路が用いられているものの、その入力電圧は単一であり、単一の出力電圧が読み出される。

ここで、歪みゲージ１４〜１７、２４〜２７、３４〜３７、４４〜４７は、同一仕様の歪みゲージであり、その抵抗値が歪みによって変動する。その抵抗値の絶対値は例えば３５０Ω程度である。ただし、これらの抵抗値には厳密には製造誤差によってばらつきが存在する。また、これらの抵抗値は、温度によっても変動し、その変動の度合いにもばらつきが存在する。

従って、例えばロードセル１０における歪みゲージ１４〜１７でホイートストンブリッジ回路を構成した場合に、一般にはこの回路における零バランスは取れていない状態となる。更に、この零バランスの状態は温度の変動によっても変動する。他のロードセルにおいても同様である。

また、各ロードセル内における零バランスだけでなく、各ロードセルの出力電圧範囲、すなわち、同一の歪みが起歪体に発生した際のホイートストンブリッジ回路の出力電圧もばらつく。

ここで、図１の検出回路においては、全てのロードセルが無荷重である場合の、入力電圧がＡＢ間に印加された際のＣＤ間の出力電圧のロードセルの温度変化に際しての変動が小さくなるべく第１の調整用抵抗である温度補償抵抗１８２がロードセル１０に対応するホイートストンブリッジ回路中に設けられる。また、全てのロードセルが無荷重である場合の、入力電圧がＡＢ間に印加された際のＣＤ間の出力電圧の絶対値が最小となるべく第２の調整用抵抗である零バランス調整抵抗１８３もこのホイートストンブリッジ回路中に設けられる。他のロードセルに対応するホイートストンブリッジ回路にはこれらの調整用抵抗は挿入されていない。すなわち、この多点式秤を構成する複数のロードセルのうち一つのロードセルに対応するホイートストンブリッジ回路においてのみこれらの調整用抵抗が挿入される。

また、前記の通り、出力調整抵抗１８１、２８１、３８１、４８１はそれぞれロードセル１０、２０、３０、４０に対応して設けられる。

温度補償抵抗１８２は、例えば銅線で形成され、歪みゲージの抵抗に温度変化がある場合に、温度変化による銅線の抵抗の変化で、歪みゲージ間の特性の変動を補償する。これにより、温度変動によってホイートストンブリッジ回路の零バランスがずれることを抑制する。

零バランス調整抵抗１８３は、この並列に接続されたホイートストンブリッジ回路全体の零バランスをとるために設けられた固定抵抗である。従って、温度補償抵抗１８２と零バランス調整抵抗１８３によって、この並列に接続されたホイートストンブリッジ回路における零バランスは所定の温度範囲においても保たれる。

以上の温度補償抵抗１８２及び零バランス調整抵抗１８３は、この多点式秤を製造する際に、温度補償抵抗１８２及び零バランス調整抵抗１８３を設けずに（これらをショートさせた構成で）各歪みゲージを図１の構成に接続し、全てのロードセルにおける歪みが零である場合のＣＤ間の出力電圧における零バランスのずれ及びその温度変化を調べた上で、これが最小となるべく適宜設定される。なお、図１においては温度補償抵抗１８２は歪みゲージ１５に、零バランス調整抵抗１８３は歪みゲージ１７に直列にＣ１（ロードセル出力端子）側に挿入されているが、このために、温度補償抵抗１８２を歪みゲージ４側に、零バランス調整抵抗１８３を歪みゲージ１６側に直列にＣ１（ロードセル出力端子）側に挿入してもよい。あるいは、温度補償抵抗１８２をＡ１（ロードセル入力端子）側、あるいはＢ１（ロードセル入力端子）側に挿入してもよい。これらの抵抗を上記のいずれかの歪みゲージに直列に接続することによって、零バランスのずれ及びその温度変化を最小とすることができる。

図２の構成より、これによって、図５に記載の単一のロードセルを用いた場合と同様に、これらの調整を行うことができることは明らかである。図２において、各ロードセルにおいて対応する歪みゲージは並列に接続され、温度補償抵抗１８２及び零バランス調整抵抗１８３はロードセル２０、３０、４０の歪みゲージと並列に接続された形態となっている。従って、近似的には、図１においてロードセル２０、３０、４０の歪みゲージがなく、ロードセル１０のみがある場合に設定される温度補償抵抗及び零バランス調整抵抗の４倍の大きさの抵抗を温度補償抵抗１８２及び零バランス調整抵抗１８３として用いれば、零バランス及びその温度変化を小さくすることができる。

一方、出力調整抵抗１８１、２８１、３８１、４８１は、各ロードセルに対応して設置される。これらは、各ロードセルにおいて同一の歪みがある場合、すなわち各ロードセルに同一の荷重が印加された場合の各ロードセルからの出力電圧を均一に調整するために設けられる半固定抵抗である。すなわち、各歪みゲージの特性のばらつきがある場合、Ａ１・Ｂ１間に入力電圧を印加した際のＣ１・Ｄ１間の出力電圧、Ａ２・Ｂ２間に入力電圧を印加した際のＣ２・Ｄ２間の出力電圧、Ａ３・Ｂ３間に入力電圧を印加した際のＣ３・Ｄ３間の出力電圧、及びＡ４・Ｂ４間に入力電圧を印加した際のＣ４・Ｄ４間の出力電圧は、各ロードセルに同一の歪みが発生した場合でも一定になるとは限らない。出力抵抗１８１、２８１、３８１、４８１は、これらが同一となるように、ＡＢ間の入力電圧がこれらの各出力調整抵抗両端の電圧降下分だけ減少してＡ１・Ｂ１間、Ａ２・Ｂ２間、Ａ３・Ｂ３間、Ａ４・Ｂ４間に印加されるように調整される。従って、Ｃ１・Ｄ１間、Ｃ２、Ｄ２間、Ｃ３、Ｄ３間、Ｃ４、Ｄ４間の出力電圧が並列に取り出された場合でも、良好な出力特性を得ることができる。

以上の構成によって、この検出回路は、所定の温度範囲において、各ロードセルに印加された荷重を適正に電気信号として出力することができる。

上記の多点式秤を製造する際の製造工程を図３に示す。まず、各ロードセル毎にプラットフォーム、ベースに起歪体を固定し、起歪体に４つの歪みゲージを設置する（Ｓ１）。その後、図１に示す検出回路を、出力調整抵抗１８１、２８１、３８１、４８１、温度補償抵抗（第１の調整用抵抗）１８２、零バランス調整抵抗（第２の調整用抵抗）１８３を設置せず、これらの該当する個所をショートさせた状態とする。

その後、温度補償抵抗（第１の調整用抵抗）１８２を設定する（Ｓ２：温度補償工程）。この際には、この４つのロードセルを恒温槽内で温度を変えて入力電圧をＡＢ間に印加し、無負荷時のＣＤ間の出力電圧の温度変動を測定する。ここで、温度補償抵抗１８２としては、例えば銅線抵抗を用い、銅線抵抗の抵抗温度係数が３８５０×１０^−６／Ｋであるため、その長さを調整してこれを歪みゲージ１５、あるいは１４側に接続することにより、出力電圧の温度変動が最小になるべくする。この際、この銅線抵抗と並列あるいは直列に他の抵抗（固定抵抗）を挿入してもよい。

次に、零バランス調整抵抗（第２の調整用抵抗）１８３を設定する（Ｓ３：零バランス調整工程）。この際には、常温で無負荷時のＣＤ間の出力電圧を測定し、この絶対値が最小となるべく零バランス調整抵抗１８３を設定する。ここで、この４つの均一な歪みゲージからなるホイートストンブリッジ回路において、Ｅを入力電圧、Ｋｓを歪み率として、出力電圧ΔＥは以下の式で表される。

εは歪みであり、歪みゲージの抵抗をＲ、抵抗変化をΔＲとした際にΔＲ／Ｒ＝Ｋｓ×εとなる。この式において、ΔＥとして測定された上記の出力電圧を代入して得られたΔＲを抵抗値としてもつ固定抵抗を、歪みゲージ１７又は１６側に接続することにより、無負荷時の出力電圧を零とすることができる。

以上の工程により、この検出回路におけるＣＤ間の出力電圧における零バランスのずれを最小にし、かつその温度変化による変動も小さくすることができる。

次に、出力調整抵抗１８１を設定する（Ｓ４：出力調整工程）。この際には、ある設定された負荷をロードセル１０にかけた状態でＣ１・Ｄ１間の出力電圧ΔＥ_１を測定する。ＥとΔＥ_１との関係が所定の関係となるべく、出力調整抵抗１８１の値が調整される。出力調整抵抗１８１は、例えば半固定抵抗とすれば、調整は容易である。また、温度補償抵抗１８２と同様に、この際に温度変化による出力電圧の変動が補償されるように、抵抗の温度依存性をもつ抵抗体を用いることもできる。この場合には、例えばＮｉ箔等でできた抵抗体を用いることができ、これを他の固定抵抗と並列あるいは直列に接続することによって、所定の温度範囲においてＥとΔＥ_１との関係が適正となるべく調整することもできる。

同様に、出力調整抵抗２８１を設定する（Ｓ５：出力調整工程）。この際には、ある設定された負荷をロードセル２０にかけた状態でＣ２・Ｄ２間の出力電圧ΔＥ_２を測定し、ＥとΔＥ_２との関係が所定の関係となるべく、出力調整抵抗２８１を設定する。出力調整抵抗２８１は、出力調整抵抗１８１と同様にして構成することができる。

同様にして、Ｃ３・Ｄ３間の出力電圧ΔＥ_３、Ｃ４・Ｄ４間の出力電圧ΔＥ_４に基づいて出力調整抵抗３８１、４８１を順次設定する（Ｓ６、Ｓ７：出力調整工程）。以上の工程においては、各出力調整抵抗は独立に設定される。

以上の工程によって、ΔＥ_１、ΔＥ_２、ΔＥ_３、ΔＥ_４が均一となり、ＣＤからこれらが出力電圧となって出力される検出回路が形成され、この多点式秤が製造される。

ロードセルと単純に４個接続した従来の多点式秤を製造する際には、個々のロードセルに対応して図５に示す検出回路が用いられる。従って、温度補償抵抗、零バランス調整抵抗、出力調整抵抗の設定はロードセル毎に行うことが必要であった。上記の製造方法においては、ロードセル毎に行うのは出力調整工程（Ｓ４〜Ｓ７）だけであるため、その製造工程が大幅に単純化される。従って、この多点式秤を低コスト化することができる。

この際、上記の通り、零バランスのずれが少なく、温度変化に対する出力電圧の変動が小さく、歪みに対して良好な出力特性が得られる。

更に、４つのホイートストンブリッジ回路を並列に接続した構成を用いるこの多点式秤においては、４つのホイートストンブリッジ回路を組み合わせることにより、温度による出力電圧の変動や零バランスのずれが平均化されることによって実質的に小さくなる。

表１は、実際にこの多点式秤を製造した際（実施例１、２）のロードセル１０〜４０における温度補償工程前（温度補償抵抗を設置する前）の各出力電圧（Ｃ１・Ｄ１間等）の温度変動に際しての変動率を測定した結果である。この絶対値は極力小さいことが好ましく、製品スペックとしては、±２５ｐｐｍ／℃の範囲内が望まれるが、各ロードセル毎においてはいずれも未達である。しかしながら、ＣＤ間の出力においてはこれらが平均化されるため、実施例１では０ｐｐｍ／℃、実施例２では１３．７５ｐｐｍ／℃と充分な値に低減される。こうした場合には、温度補償抵抗１８２を新たに設置する必要はない。従って、部品点数の削減や温度補償工程を省略することによる工程の単純化が図れる。各ロードセル毎の特性ばらつきがランダムであれば、特にこうした効果が顕著となる。

同様に、零バランス調整工程における零バランス調整抵抗１８３を省略することも可能である。表２は、実際にこの多点式秤を製造した際（実施例３、４）のロードセル１０〜４０における零バランス調整工程前（零バランス調整抵抗を設置する前）の各出力電圧（Ｃ１・Ｄ１間等）における零バランスのずれを測定した結果である。この絶対値は極力小さいことが好ましく、製品スペックとしては、±０．０４ｍＶ／Ｖの範囲内が望まれるが、各ロードセル毎においては未達の箇所が多い。しかしながら、ＣＤ間の出力においてはこれらが平均化されるため、実施例３では０ｍＶ／Ｖ、実施例４では０．０１２５ｍＶ／Ｖと充分な値に低減される。こうした場合には、零バランス調整抵抗１８３を新たに設置する必要はない。従って、部品点数の削減や零バランス調整工程を省略することによる工程の単純化が図れる。

なお、上記の形態では、ロードセルを４個組み合わせた多点式秤について記載したが、これに限られるものではない。複数個のロードセルを組み合わせた秤であれば、同様の構成を適用し、同様の効果を奏することは明らかである。この際、ロードセルの数が多いほど、製造工程が単純化される効果は顕著となる。

また、起歪体、プラットフォーム、ベースの形態等は、これらが用いられる各ロードセルにおいてこれらが実質的に同一仕様であり、４つの歪みゲージが各々用いられる限りにおいて、適宜設定することができる。

また、製造方法においても、温度補償抵抗の設定、零バランス調整抵抗の設定、出力電圧調整抵抗の設定の順序は、上記の場合以外にも適宜設定できる。これらの調整用抵抗の構成も、上記の機能を有するものであれば、適宜設定することができる。

また、零バランスのずれを最小にして、かつ温度変化に対する出力電圧の変動を小さくするという作用を温度補償抵抗又は零バランス調整抵抗のいずれかによって実現できる場合には、これらの一方のみを用いることができる。すなわち、調整用抵抗を単一としてもよい。また、出力調整抵抗を用いなくとも各ロードセル（ホイートストンブリッジ回路）からの出力が均一であれば、出力調整抵抗を設ける必要はない。

本発明の実施の形態となる多点式秤に用いられる検出回路の構成を示す図である。 本発明の実施の形態となる多点式秤に用いられる検出回路の構成を他の表現で示す図である。 本発明の実施の形態となる実施の形態となる多点式秤の製造方法を示す図である。 ロードセルの断面構造を示す図である。 単一のロードセルにおける検出回路の一例の構成を示す図である。

符号の説明

１０、２０、３０、４０ ロードセル
１４〜１７、２４〜２７、３４〜３７、４４〜４７、５４〜５７ 歪みゲージ
５１ プラットフォーム
５２ ベース
５３ 起歪体
１８１、２８１、３８１、４８１、５８３ 出力調整抵抗
１８２、５８１ 温度補償抵抗（調整用抵抗）
１８３、５８２ 零バランス調整抵抗（調整用抵抗）

Claims (9)

1. 起歪体に４つの歪みゲージが設置された構造を具備し、前記４つの歪みゲージを構成要素とするホイートストンブリッジ回路を用いて前記起歪体の歪みが検出されることによって印加された荷重を検出するロードセルが複数個組み合わされて用いられ、前記複数のホイートストンブリッジ回路が組み合わされた検出回路を具備する多点式秤であって、
   前記検出回路において、
   前記各ホイートストンブリッジ回路における各入力電圧が印加される１対のロードセル入力端子が各々並列に接続された１対の入力端子と、前記各ホイートストンブリッジ回路における各出力電圧が出力される１対のロードセル出力端子に各々並列に接続された１対の出力端子と、が設けられ、
   前記複数のロードセルのうちの１個のロードセルにおいて、前記４つの歪みゲージのうちの少なくとも一つの歪みゲージと前記ロードセル出力端子又は前記ロードセル入力端子との間に調整用抵抗が挿入されたことを特徴とする多点式秤。
2. 前記調整用抵抗は、前記各ロードセルが無負荷の状態の際に、前記入力端子間に入力電圧が印加された際の前記出力端子間の出力電圧の絶対値が最小となるべく調整されていることを特徴とする請求項１に記載の多点式秤。
3. 前記調整用抵抗は、前記各ロードセルが無負荷の状態の際に、前記入力端子間に入力電圧が印加された際の前記出力端子間の出力電圧の前記各ロードセルの温度変化に際しての変動が最小となるべく調整されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の多点式秤。
4. 前記入力端子と前記複数のロードセルのうちの少なくとも１つにおけるロードセル入力端子との間に出力調整抵抗が挿入されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の多点式秤。
5. 前記入力端子間に入力電圧が印加され、前記各ロードセルに同一の荷重が印加された際に、前記各ロードセル出力端子間の各出力電圧が等しくなるべく前記出力調整抵抗が挿入されることを特徴とする請求項４に記載の多点式秤。
6. 前記出力調整抵抗は、半固定抵抗で構成されることを特徴とする請求項４又は５に記載の多点式秤。
7. 請求項１に記載の多点式秤の製造方法であって、
   前記各ロードセルを無負荷の状態とし、前記入力端子間に入力電圧を印加した際の前記出力端子間の出力電圧の前記各ロードセルの温度変化に際しての変動が最小となるべく前記調整用抵抗を挿入する温度補償工程を具備することを特徴とする多点式秤の製造方法。
8. 請求項１に記載の多点式秤の製造方法であって、
   前記各ロードセルを無負荷の状態とし、前記入力端子間に入力電圧を印加した際の前記出力端子間の出力電圧の絶対値が最小となるべく前記調整用抵抗を挿入する零バランス調整工程を具備することを特徴とする多点式秤の製造方法。
9. 請求項４に記載の多点式秤の製造方法であって、
   前記入力端子間に入力電圧を印加し、前記各ロードセルに同一の荷重を印加した際に、前記各ロードセル出力端子間の各出力電圧が等しくなるべく前記出力調整抵抗を前記入力端子と少なくとも一つのロードセルにおけるロードセル入力端子との間に挿入する出力調整工程を具備することを特徴とする多点式秤の製造方法。

Images