JPH0526499Y2 - - Google Patents

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JPH0526499Y2
JPH0526499Y2 JP1991000939U JP93991U JPH0526499Y2 JP H0526499 Y2 JPH0526499 Y2 JP H0526499Y2 JP 1991000939 U JP1991000939 U JP 1991000939U JP 93991 U JP93991 U JP 93991U JP H0526499 Y2 JPH0526499 Y2 JP H0526499Y2
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load
load cell
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scale
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 本考案は受け皿にロード
セルを係合させて、受け皿上の荷重をそのロード
セルで検出することによつて秤量する、いわゆる
ロードセルはかりに関する。
【0002】
【従来の技術】 従来、この種のはかりに用いら
れるロードセルは、受け皿上の偏置荷重による秤
量誤差を除去することを目的として、図1に外観
斜視図、図2にそのA−A断面図でで示すような
ロバーバル型としていた。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】 ところで、ロ
バーバル型ロードセルによつて上記のように偏置
荷重による秤量誤差、つまり偏置誤差を除去する
ためには、ロバーバルの平行四辺形が完全なもの
でなければならず、その加工が困難であり、しか
も、図1に示すように、係合された受け皿D上で
一定荷重の載置位置をW1〜W5に変更しつつ、図
2に黒塗部で示す部分を少量づつ削り込んで、
W1〜W5の荷重位置において同一出力が得られる
よう修正作業を行う必要がある。この修正作業は
熟練者による手作業によらざるを得ず、製作コス
トが高くなることや、小秤量のはかりになるほど
前記した黒塗部の断面が薄くなつて修正作業が困
難になる等の欠点を有している。更に、ロバーバ
ル型ロードセルは、上述の平行四辺形の精度確保
のため、および、歪ゲージ貼着部の断面に加わる
偏置荷重による引張または圧縮による誤差を考慮
すると、荷重付加方向の高さをある程度以上必要
とし、従つて荷重付加方向の厚みの小さい偏平な
はかりを作ることが困難であるという欠点を有し
ているとともに、歪検出部の厚みが、小秤量のは
かり、例えば600gのはかりでは1mm以下となつ
て、歪ゲージ貼着部の接着剤や防湿用コーテイン
グ剤の剛性の影響が無視できなくなり、精度の高
いはかりを実現することができない。
【0004】 本考案は上記した従来のロードセルは
かりの欠点を一挙に解消すべくなされたもので、
偏置誤差の修正が容易で、製作コストが安く、か
つ、偏平なロードセルはかりの提供を目的として
いる。
【0005】
【課題を解決するための手段】 上記の目的を達
成するため、本考案のロードセルはかりは、一端
が固定された2本の梁を互いに平行に設け、それ
ぞれの梁の他端を互いに連結して負荷部を形成
し、上記各梁の長手方向2個所にそれぞれ歪ゲー
ジを貼着して、4個所の歪検出部を有するロード
セルを構成し、そのロードセルの上記負荷部に受
け皿を係合せしめるとともに、上記4個所の歪検
出部に貼着された歪ゲージによつてブリツジ回路
を形成し、かつ、そのブリツジ回路内には、不平
衡調整用の可変抵抗を挿入するとともに、更に各
歪みゲージには、それぞれ可変抵抗と固定抵抗を
直列接続した回路を並列に接続したことによつて
特徴付けられる。
【0006】
【作用】 一端固定の互いに平行な2本の梁のそ
れぞれに長手方向2個所に歪ゲージを貼着した歪
検出部を形成し、その各梁の他端部を連結して負
荷部とすることで、この構造体全体が一個のロー
ドセルを構成することになり、偏平なロードセル
が得られる。また、片持ち梁の長手方向の所定箇
所に作用する荷重を、その梁の長手方向2個所に
貼着した歪ゲージの出力によつて測定する場合、
その各歪ゲージに作用するモーメントの合計は被
測定荷重の作用位置による影響を受けず(図6参
照)、各ゲージの出力特性、および2本の梁相互
の機械的特性等が一定であれば原理的に偏置誤差
は生じない。
【0007】 このようなロードセルにおいて、各歪
ゲージでブリツジ回路を組むとともに、そのブリ
ツジ回路内の各歪ゲージのそれぞれに、可変抵抗
と固定抵抗を直列接続した回路を並列に接続する
ことによつて、各歪ゲージの出力特性や梁の機械
的特性等にばらつきがあつても、各可変抵抗の調
節、およびその調節により生じたブリツジの不平
衡を調整する可変抵抗の調節により、純電気的に
偏置誤差の調整が可能となり、所期の目的を達成
できる。
【0008】
【実施例】 図3は本考案実施例の正面図、図4
はそのロードセル部分の外観斜視図である。 ベース1両端部には梁取付座2,3を介して互い
に平行な2本の梁4,5の一端がそれぞれ固着さ
れている。これら2本の梁4,5の他端はベース
1の上面から梁取付座2,3の厚さ分だけ隔たつ
た自由端となつているとともに、皿受け6によつ
て互いに連結されている。
【0009】 各梁4,5の固定端および自由端に近
接してその内側には、それぞれ梁4,5を上下、
左右から切り欠くことによつて形成された断面極
小部41,42,51,52が設けられ、各断面
極小部のうち、一方の梁4の断面極小部41,4
2には下面に、他方の断面極小部51,52には
上面に、それぞれ歪ゲージ7,8,9,10が貼
着され、互いに連結された各梁4,5の自由端へ
の負荷による歪を検出する歪検出部を形成してい
る。
【0010】 また、各梁4,5の自由端を連結する
受け皿6上で、各歪検出部からの距離が相等しい
位置には、皿受けピン61が配設され(注;必ず
しも等しくなくてもよい)、その上に受け皿11
が設けられている。 上述の4個の歪みゲージ7,8,9,10は図5
にその結線図を示すように、ホイツトストンブリ
ツジを形成しており、各歪ゲージ7,8,9,1
0の出力の合計が出力端子12から出力されるよ
うに構成されている。この結線において、ブリツ
ジの各辺、つまり各歪ゲージ7,8,9,10に
は、可変抵抗VR1〜VR4と固定抵抗R1〜R
4を直列に接続した回路が、それぞれ並列に接続
されている。ここで、固定抵抗R1〜R4は可変
抵抗VR1〜VR4による各辺の抵抗値の調節量
を制限するためのものである。また、このブリツ
ジ回路内には、可変抵抗型の不平衡調整用抵抗
VR0が挿入されており、この抵抗VR0を介し
てブリツジ出力が取り出されるように構成されて
いる。
【0011】 次に作用を述べる。図6は一本の梁に
負荷された荷重によつて、梁が受ける歪原理図で
ある。梁の中心にWなる荷重が負荷されたときに
aおよびbの歪ゲージに作用するモーメントは
Ma=l1W,Mb=l2Wとなる。今、WがΔlだけ中
心から離れた位置に負荷されたとすると、aおよ
びbで示される各歪ゲージに作用するモーメント
は、Ma=(l1−Δl)W,Mb=(l2+Δl)Wとなつ
て、aの歪ゲージが受ける深野減少分、bの歪ゲ
ージの負荷が増大することになり、1本の梁に関
してはその合計は変わらない。すなわち、Ma+
Mb=W×(l1+l2)となりΔlに関係しない。しか
し現実的には、歪ゲージにはゲージの抵抗値やゲ
ージ率等に各々ばらつきがあつて、出力が等しく
ならないことや、梁2本の特性を完全に同一にす
ることは不可能であるため、はかりに組み込んだ
後、偏置荷重による秤量誤差を修正することが必
要となる。また、梁の長手方向と直角方向への偏
置荷重に関しても同様な理由によつて、組み込み
後に、偏置荷重による秤量誤差を修正することが
必要となる。
【0012】 さて、前記した本考案実施例において
は、偏置荷重による秤量誤差は、4個の歪ゲージ
7,8,9,10の出力差によつて生ずるが、可
変抵抗VR1,VR2,VR3もしくはVR4を調
節することによつて、その差を解消することがで
きる。ここで、可変抵抗VR1〜VR4の調節に
よるブリツジのゼロバランスのくずれは、可変型
の不平衡調整用抵抗VR0の調節によつて修正可
能である。よつて、本考案実施例の偏置誤差の修
正は、受け皿11上への荷重付加位置を変化させ
つつ、可変抵抗VR1〜VR4と、必要に応じて
不平衡調整用抵抗VR0を調節することによつて
容易に行うことができる。
【0013】 なお、上述の実施例においては、歪検
出部を梁の上下および左右からの切り込みによつ
て形成した断面極小部で構成したが、例えば図7
に平面図Aおよび正面図Bで示すように上下から
のみの切欠によつて構成してもよく、更に図8に
同じく平面図Aおよび正面図Bで示すように断面
極小部を設けずに歪ゲージを貼着するだけで構成
してもよく、この場合は大秤量のはかりに適用さ
れる。
【0014】 また、図9に本考案の他の実施例のロ
ードセル部分の外観斜視図を示すように、ロード
セル部分を一体構造にすると部品点数の削減が図
れるとともに、皿受け6′を2本の梁4′と5′の
間の空間部分内に設けることができ、より偏平な
はかりを実現することができる。 更に、各歪検出部に貼着する歪ゲージの位置は、
前記した実施例のように一方の梁が上面、他方の
梁が下面とする以外に、通常のロードセルにおい
て常用されるように各歪検出部において上下両面
に各1個ずつ貼着して合計8個の歪ゲージでブリ
ツジを形成してもよいが、本考案のメカニズムで
は前記したように4個の歪ゲージでもブリツジの
各辺の抵抗値の電気的調整により、高精度の秤量
が可能である。
【0015】
【考案の効果】 以上説明したように、本考案に
よれば、一端が固定された2本の梁の長手方向
に、それぞれ歪ゲージを貼着した2個所の歪検出
部を設け、かつ、その2本の梁の他端を互いに連
結して負荷部としするとともに、合計4個所の歪
検出部の歪ゲージでブリツジを形成し、そのブリ
ツジの各歪ゲージには、可変抵抗と固定抵抗が直
列接続された回路をそれぞれ並列に接続し、更に
そのブリツジ内に不平衡調整用の可変抵抗を挿入
したので、従来のロバーバル型ロードセルを用い
たロードセルはかりでは実現が困難であつた偏平
形状のロードセルはかりを得ることができ、被測
定物の載せ降ろしが容易で、外観的にも安定した
優れたデザインのはかりを提供することができる
と同時に、ロバーバル型ロードセルはかりに比し
てその製作が容易で、しかも偏置誤差の修正も可
変抵抗のわずかな調節による純電気的手法によつ
て可能となつたため、修正作業に熟練度を必要と
せず、低価格で高精度のロードセルはかりを提供
することができるようになつた。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のロードセルはかりに用いられるロ
バーバル型ロードセルの外観斜視図
【図2】図1のA−A断面図
【図3】本考案実施例の正面図
【図4】本考案実施例のロードセル部分の外観斜
視図
【図5】本考案実施例の歪ゲージの結線図
【図6】梁に作用する荷重による歪の原理図
【図7】本考案の他の実施例の歪検出部の説明図
【図8】本考案の更に他の実施例の歪検出部の説
明図
【図9】本考案の更にまた他の実施例のロードセ
ル部分の外観斜視図
【符号の説明】
1……ベース 2,3……梁取付座 4,5……梁 6……皿受け 7,8,9,10……歪みゲージ 11……受け皿 41,42,51,52……断面極小部 61……皿受けピン VR1,VR2,VR3,VR4……可変抵抗 R1,R2,R3,R4……固定抵抗 VR0……不平衡調整用可変抵抗。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端が固定された2本の梁を互い
    に平行に設け、それぞれの梁の他端を互いに連結
    して負荷部を形成し、上記各梁の長手方向2個所
    にそれぞれ歪ゲージを貼着して合計4個所の歪検
    出部を有するロードセルを構成し、そのロードセ
    ルの上記負荷部に受け皿を係合せしめるととも
    に、上記4個所の歪検出部に貼着された歪ゲージ
    によつてブリツジ回路を形成し、かつ、そのブリ
    ツジ回路内には、不平衡調整用の可変抵抗を挿入
    するとともに、更に各歪みゲージには、それぞれ
    可変抵抗と固定抵抗を直接接続した回路を並列に
    接続してなるロードセルはかり。
JP1991000939U 1991-01-17 1991-01-17 Expired - Lifetime JPH0526499Y2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5667719A (en) * 1979-11-06 1981-06-08 Kubota Ltd Adjusting method for shift error on weighing apparatus

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