JPH0572060A - 歪みゲージトランスデユーサ - Google Patents

歪みゲージトランスデユーサ

Info

Publication number
JPH0572060A
JPH0572060A JP4050638A JP5063892A JPH0572060A JP H0572060 A JPH0572060 A JP H0572060A JP 4050638 A JP4050638 A JP 4050638A JP 5063892 A JP5063892 A JP 5063892A JP H0572060 A JPH0572060 A JP H0572060A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
spring
strain gauge
gauge transducer
transducer according
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.)
Pending
Application number
JP4050638A
Other languages
English (en)
Inventor
Remy Polaert
ポラート レミー
Jean-Pierre Hazan
アザン ジヤン−ピエール
Francois Maniguet
マニグ フランソワ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of JPH0572060A publication Critical patent/JPH0572060A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2206Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/14Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
    • G01G3/1402Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/26Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with the measurement of force, e.g. for preventing influence of transverse components of force, for preventing overload

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Force In General (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サブストレートをよりも高い可撓性を有する
ばねに圧着支持させることにより、歪みゲージを設けた
サブストレートの破壊荷重よりも大きい荷重も測定でき
る歪みゲージトランスデューサを得る。 【構成】 圧力部材(10, 11)間に、歪み検出素子(14)
を設けたプレート状のサブストレート(12)と、圧力部材
(10、11)により加わる圧力(F)によってサブストレ
ートに関連して変形する少なくとも1個のばね(13)とを
具え、サブストレート(12)をばね(13)に固定せずに圧着
させ、前記ばねの可撓性をサブストレートの可撓性より
も大きいものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力部材に包囲され、
歪み検出素子を設けたプレート状のサブストレートを有
する歪みゲージと、前記サブストレートと圧力部材のう
ちの一方との間に配置し、圧力部材により加わる圧力に
よって前記サブストレートに関連して変形する少なくと
も1個のばねとを具えた歪みゲージトランスデューサに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】このようなトランスデューサは、力の検
出又は測定に使用され、特に力トランスデューサに使用
される。これらトランスデューサにより例えば、スケー
ル、荷重検出器等を構成することができる。
【0003】材料の強度の分析においては、サンプルを
2個の支持部に配置し、2個の支持部間の中間でサンプ
ルの他方の側面に圧力を加え、曲げに対するキャパシテ
ィを利用することが知られている。堅固なサブストレー
トに配置した抵抗器(レジスタ)により形成した歪みゲ
ージを使用するトランスデューサにおいて力を測定する
ために、同様の装置を使用する。2個の支持部は第1圧
力部材に固着し、反対側の支持部を第2の圧力部材に固
着する。この装置については、例えば、IEEE Trans. CH
MT-3、1980年第4号、第554 頁のJ.S. SHAH 氏による記
事「厚膜レジスタの歪み感度(Strain sensitivity of t
hick-film resistors)」に記載されている。支持部はナ
イフ端縁支持部とすることができる。ナイフ端縁支持部
は互いに正確に平行にしなければならず、種々の素子の
正確な機械加工を必要とする。
【0004】歪みゲージは、抵抗素子を設け、この場合
この抵抗素子を配置する支持部の変形に伴って抵抗値が
変化するのが一般的である。一般的に数個の抵抗素子を
使用し、これらホイートストーンブリッジ構成にして接
続する。このようにして、温度変化に無関係に支持部の
撓みに直接比例した電気信号を得ることができる。
【0005】西ドイツ特許公告第1,001,832 号には、2
個のブレードを有する対称的なばねとして構成したトラ
ンスデューサ素子について記載しており、この場合、一
方のブレードには抵抗素子を設け、ブレードの変形によ
りトランスデューサ素子に加わる圧力を決定することが
できる。2個のブレードは、これらブレードの変形が等
しく向きが逆になるよう互いに連結する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】トランスデューサによ
る測定をリニアかつ正確にするためには、使用する支持
部は再現可能であり、機械的特性がリニアでなければな
らない。表面にスクリーン印刷によって抵抗インクを堆
積させたセラミックプレートにより形成したゲージが有
利である。実際、セラミックプレートは、極めて大きい
弾性範囲を有し、セラミックプレート自体の破壊点によ
ってのみ制限される。またセラミックプレートは塑性変
形もヒステリシスもない。破壊点の近傍での動作に対し
ては、この破壊点を越えないようにする手段が必要とな
る。
【0007】一方、歪みゲージトランスデューサは、主
に、消費者向け、例えば、スケール又はすべての種類の
力トランスデューサに使用されることを意図している。
このような消費者向けの用途に対しては、コストの点か
ら完全に機械加工した素子を使用することができない。
これにより平坦性、平行性及び構造が不完全な素子を使
用することになる。従って、使用する技術は、部品の機
械的公差の一連の累積に関連する制限がないようにすべ
きである。使用するセラミックプレートに対しては利用
する偏位は小さい。更に、大量生産に使用するセラミッ
クプレートは、表面仕上げしてなく、表面が粗く、偏位
の大きさのオーダーに等しい湾曲を有するプレートが市
販されている。機械的公差はプレート毎に異なり、一定
しない。一つのプレートに対して調整して補正するが、
この補正は、他のプレートに対しては、破壊を生じた
り、偏位の大きさが不適当になったりする。実際、破壊
せずに適正な補正を得るのにこのようなプレートが対応
できる最大偏位を制限又は調整するのは困難である。
【0008】従って、本発明の目的は、標準のセラミッ
クプレートを使用し、プレートの機械的公差変動に影響
されない再現性のある特性を有する歪みゲージトランス
デューサを構成するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、前記サブストレートを前記ばねに固定せ
ずに圧着させ、前記ばねの可撓性をサブストレートの可
撓性よりも大きいものとしたことを特徴とする。
【0010】好適には、前記ばねを湾曲したブレードば
ねとする。即ち、大量生産に極めて好適であるためであ
る。このようにして、加わる力の作用を受けてサブスト
レートは変形し、このサブストレートを支持する湾曲ブ
レードばねを圧縮し、この結果このばねが変形する。こ
のばねの圧縮により、サブストレートは圧力部材のうち
の一方に一層接近する。サブストレートの可撓性及び湾
曲ブレードばねの可撓性は、双方が変形するとともに、
ばねの方がサブストレートよりも大きく変形するように
することが必要である。ばねの可撓性及びサブストレー
トの可撓性は、最大偏位量に達したときサブストレート
が破壊点に達しないように設定すべきである。このよう
な偏位移動は止め部により制限する。
【0011】湾曲ブレードばねは、凹面及び凸面を有す
る。サブストレートはばねのどちらかの表面に接触させ
ることができる。
【0012】サブストレートをばねの凹面側に配置する
と、このサブストレートの端縁がばねに接触する。端縁
には接触素子を設けることができる。代案として、ばね
を螺旋タイプ又は円筒形バッファタイプとすることがで
きる。
【0013】本発明の好適な実施例においては、変形し
たサブストレートの僅かな変形をばねの大きな変形に組
み合わせる。このようにして、破壊点を越えることなく
サブストレートの変形範囲の全体を利用することができ
る。
【0014】このようなすべての状況で偏位移動を止め
部により制限することができる。これら止め部は、サブ
ストレート又はばね又は少なくとも一方の圧力部材に配
置することができる。このことにより、サブストレート
を破壊することなく、サブストレートの破壊荷重よりも
相当大きい荷重をトランスデューサに加えることができ
る。
【0015】
【実施例】次に、図面につき本発明の好適な実施例を説
明する。
【0016】図1には、歪みゲージ6のサブストレート
5を2個の下側ナイフ端縁41,42 上に配置し、上側ナ
イフ端縁3により圧力を加える従来の装置を線図的に示
す。力の影響の下に、サブストレートは曲がり、偏位f
を生ずる。相当堅固なサブストレート例えば、セラミッ
クプレートの場合、この偏位は、5.10mmのオーダーの比
較的小さいものである。過剰な力の影響の下でのセラミ
ックプレートの破壊を防止するために、この偏位の値は
制限を受ける。
【0017】しかし、焼結アルミニウムで形成すること
が多いこのようなセラミックプレートは、表面が粗く、
また偏位fと同じオーダーの大きさの湾曲を有する。従
って、プレートの偏位を制限するために、極めて薄い止
め部を使用しなければならない。湾曲の差を考慮する
と、プレートの機械的特性のばらつきは極めて大きいた
め、止め部を使用することは実際上極めて困難である。
従って、越えてはならないプレートの破壊点が強調され
る場合、偏位範囲が小さすぎて歪み測定を行うことがで
きないような場合が生じ、偏位限界を制御することは極
めて困難である。偏位範囲が強調されると、破壊点に達
して破壊するプレートもでてくることになる。
【0018】本発明による変換器即ち、トランスデュー
サは、従来の表面処理をしないセラミックプレートを使
用することを意図するため、これらの問題を解決しなけ
ればならない。
【0019】図2は、本発明によるトランスデューサの
第1のタイプを示し、ばねを湾曲ブレードにより構成す
る。このトランスデューサは、圧力Fを受ける2個の圧
力部材10、11を有する。この力は、湾曲ブレードばね13
に支持した歪みゲージに伝達される。歪みゲージは、歪
み検出素子例えば、抵抗器(レジスタ)14を担持するプ
レートの形式のサブストレート12(本明細書中「サブス
トレート」と称する)を有する。このような素子を複数
個サブストレートの表面上に配列しておく。歪みに対す
る感度及び温度変動に対する免疫性を維持するため、こ
れら検出素子をホイートストーンブリッジとして配列す
る。
【0020】図2に示す第1のタイプのトランスデュー
サの第1実施例においては、サブストレートをブレード
ばねの凹面に支持する。サブストレートは浮遊状態にす
る。即ち、サブストレート12及びばね13の端部は互いに
連結しない。更に、サブストレート12は単にばね13上に
接触するだけである。従って、サブストレートは、端縁
151, 152でばね13に圧着する。
【0021】圧力部材11は、力Fを素子16により伝達
し、この素子16は、 - 例えば、ボール又は小さい接触面を有する部分を介し
てほぼ点で作用するか、又は、 - 例えば、平坦度のずれの影響を排除するため円筒形の
ピンを介してサブストレートの長手方向に垂直な方向の
所定の長さにわたり作用するか、又は、 - 例えば、互いに固定しかつ十字をなす2個の円筒形ピ
ンにより所定長さにわたり上述の方向及び上述の方向に
直交する方向に作用する。このことにより2方向におけ
る平坦度のずれの影響を排除する。
【0022】この素子16は、加わる力Fをほぼサブスト
レートの中心に伝達し、ばね13に接触する2個の端縁15
1,152 に両側で作用する。力Fの影響の下で、歪みゲー
ジのサブストレート12は偏位するが、これによりばね13
を圧力部材10上で平坦にするばね13の可撓性は、平坦化
が止まり、支持の中心点上で支持されるサブストレート
が破壊しないように選択する。
【0023】図3には、サブストレート12がばねの凸面
に圧着する第1タイプのトランスデューサの第2の実施
例を示す。この場合、圧力部材11が圧力Fをサブストレ
ート12に、サブストレート12の端部の近傍に配置した2
個の素子161, 162により加える。このようにして、ばね
13のサブストレート12に対する反作用力は、素子161,16
2 を介してサブストレート12に作用する力に対向する。
サブストレート及びばねの可撓性は、上述したのと同様
に、サブストレートが破壊しないように選択する。ばね
13の端部の一方を圧力部材10に形成した窪み17に取り付
けることができる。他の任意の等価の取付方法を適用す
ることができる。
【0024】作用にあたり、圧力部材10、11は互いに移
動することができる。これら圧力部材は、偏位運動の方
向に移動可能にし、他の方向には所定位置に保持する。
このことは、例えば、ガイド(図示せず)により行うこ
とができる。
【0025】本発明によれば、破壊しないサブストレー
ト12の最大偏位は直接制御することはできない。サブス
トレートによって平坦化したときのばね13の最大偏位運
動を制御することによって間接的に制御することができ
る。このことは止め部によって行う。
【0026】図4Aは、図2に示す第1の実施例に関連す
る。同じ素子には同一の参照符号を付して説明する。例
えば、図4Aの実施例においては、例えば、止め部を設け
る場合の3つの可能性を示す。好適には、これら3つの
可能性は互いに独立的に使用することもできる。第1の
可能性はサブストレート12の下面の中心に止め部20を設
ける場合である。。この場合、力Fが加わるとき、サブ
ストレート12の最大偏位及びばね13の最大平坦化は、止
め部20がばね13の凹面に接触したと同時に到達する。
【0027】第2の可能性は、ばね13の凹面の中心に止
め部21を設ける場合である。この場合、上述の最大限界
は、止め部21がサブストレートに接触するとき到達す
る。
【0028】第3の可能性は、2個の止め部221, 222
圧力部材のうちの一方例えば、圧力部材11に設ける場合
である。この構成の利点は、過負荷の際に、サブストレ
ート自体に何ら付加的な応力が加わらない点である。
【0029】これら可能性のそれぞれに関して、止め部
の寸法は、サブストレート12及びばね13の可撓性、並び
に圧力部材10、11間の距離に依存する。止め部の寸法
は、ほぼ均一の特性を有するサブストレート及びばねの
組に対して同一になるようにする。
【0030】図4Bは、図3に示す第2の実施例に関連す
る。図4Aにつき説明したと同様に、以下の用例が考えら
れる。即ち、 - サブストレート12の外方で圧力部材のうちの一方例え
ば、圧力部材11に設けた2個の止め部321, 322を使用す
る。 - ばねの平坦化が最大になったとき圧力部材10に接触す
るようサブストレート12の端部に設けた2個の止め部33
1, 332を使用する。好適には、止め部331, 332は、素子
161, 162とは反対側のサブストレート12の表面に設け
る。
【0031】すべての止め部は、例えば、接着又は溶接
により取り付ける別個の部分とすることができる。ま
た、これら止め部を設ける部分と一体構成の素子とする
こともできる。
【0032】従って、図4Aに示す止め部21は、例えば、
図5Aに線図的に示すように構成することができる。この
場合、止め部は、ばね13に一体の止め部である。更に、
図5Bに線図的に示すように他の構成とすることもでき
る。この場合、止め部は、圧力部材10に設け、ばね13に
形成した孔30に貫通する止め部21である。代案として、
止め部21は、圧力部材10に装着したねじにより構成し、
止め部の長さを調整することもできる。
【0033】本発明による歪みゲージトランスデューサ
は、例えば、トランスデューサに配置した荷重の重量を
検出するのに使用する。この重量を決定するのは、所定
の重量範囲内で可能である。トランスデューサに配置し
た荷重がこの範囲を越えると、トランスデューサは破壊
する恐れがある。このような使用の例としては歪みゲー
ジを設けた調理台即ち、クックトップがある。加わる力
Fは重量又は圧力である。
【0034】セラミックサブストレートの場合の最大可
能偏位は極めて小さい。互いに25mm離れた2個の支持点
に配置した31×16×1mmのサブストレートは、10kgの重
量に対しては中心において最大5.10-2mm偏位する。本発
明を使用せず、不規則な表面及び曲がりに対して許容す
る場合、各サブストレートに5.10-2mmの最大偏位に制限
するのに必要な止め部を設けるのが困難である。即ち、 - このような止め部を設けるのは、製造上の問題で大量
生産ができない、 又は、 - 接着/はんだの量を正確に測定できない等の困難さが
ある。
【0035】本発明によれば、これらの問題は、例え
ば、CHRYSOCAL のばねスチール又は適当な弾性特性を有
する他の材料の湾曲ブレードばねにより解決することが
できる。例えば、上述のセラミックサブストレートに、
無負荷条件で240mm の曲率半径を有し、互いに31mm離れ
た2個の支持点に圧着するばねに10kgの重量が加わった
とき、中心が約0.5mm 偏位する弾性を有するばねスチー
ルのブレードばねを組み合わせて使用する。この場合、
ばねの可撓性とサブストレートの可撓性との比は約10で
ある。
【0036】このような構成では、特別な止め部は必須
ではない、即ち、10kgの又は10kg以上の荷重に対して
は、ブレードばねはほとんど完全に平坦化し、サブスト
レートはばねに接触するためである。
【0037】このようなトランスデューサ(図2参照)
の感度を示す曲線Iを図6に示し、この図6は、加わっ
た荷重の重量(kg)を水平軸線に沿ってプロットし、サ
ブストレートに配置した歪みゲージによる電気信号を垂
直軸線に沿ってプロットしてある。曲線Iは2個の部分
を有する。即ち、0〜8kgの間の重量で直線的に上昇す
る部分と、10〜20kgの範囲の重量で一定の部分である。
約9kgにおけるこれら2個の部分間の移行ゾーンは、サ
ブストレートがばねに接触するに必要な荷重に関連す
る。0〜8kgの間の重量により生ずる電気信号は、完全
に重量に比例する。この信号は、サブストレートがばね
に接触するとき一定になる。このようにして、トランス
デューサは、セラミックサブストレートが破壊すること
なく、過荷重にすることができる。移行ゾーンの位置
は、サブストレート毎に再現可能であり、サブストレー
トの表面の不規則度に依存しない。この移行ゾーンは、
ばねの弾性変形の再現性に依存する。実際、ばねの偏位
はサブストレートの偏位よりも10倍も大きい。このよう
にして、荷重限界を厳密に決定することができるのは、
ばね特性の再現性である。
【0038】図2においては、サブストレート12とばね
13はサブストレートの端縁151, 152で接触する。作用に
あたり、サブストレートの一方の端縁は、端縁の全体に
沿っては接触せず、端縁の一部に沿ってのみ又は一点で
しか接触しないこともある。サブストレートの2個の端
縁の部分に沿う接触の量を考慮すると、荷重が変化する
ときこれら部分がそれぞれの端縁に沿って移動すること
勿論である。このことは小さい荷重に対しては線形性の
誤差になる。
【0039】図7には、どのようにしてこの誤差を補正
するかを示す。図7は、サブストレート12が端縁151, 1
52で接触するばね13の平面図を示す。好ましい線形性を
得るためには、端縁に歯を付ける。即ち、端縁151 に、
ギャップ36により互いに離れた2個の歯351, 352を設
け、端縁152 には1個の歯353 を設け、サブストレート
12が3点でばね13に圧着するようにする。歯351, 352,
353 は、トランスデューサ毎に満足のいく直線性曲線の
再現性を確実にする。
【0040】正確な支持及び好ましい線形性を得るた
め、サブストレートは接触素子上に支持することができ
る。このことを図8の(A)及び(B)に示す。図8の
(A)のサブストレート12及び接触素子は、図8の
(B)のI−I線上の断面で示す。3個の接触素子371,
372, 373 は安定したバランスをとるためサブストレー
トの両側に配置する。好適には、これら接触素子の形状
はサブストレートの端縁に対応させ、端縁に沿ってサブ
ストレートに掛合するようにする。このようにして、作
用にあたり、接触点381, 382, 383 は湾曲したブレード
ばね上で移動することができる。
【0041】この接触素子は、サブストレート12に接着
剤又は他の手段により取り付ける。素子は互いに連結す
ることができる。従って、図9に示す取付部材50の一部
をなす構成とすることができる。この場合、ウェブ又は
リブ又は他の任意の連結素子により相互連結した3個の
接触素子371,372, 373 を取付部材に設ける。この取付
部材50は、サブストレート12及び取付部材50が接触素子
を介して接触するよう僅かに湾曲させる。
【0042】図10の(A)及び(B)には、本発明によ
る第2のタイプのトランスデューサを示す。同様の素子
に対しては同一の参照符号を付して説明する。図10の
(A)の一部は、図10の(B)のII−II線上の断面図に
対応する。この場合、湾曲したブレードばねの代わり
に、軸線に沿って変形するばねを使用する。ばねは、例
えば、螺旋ばね901,902,903 とすることができる。ばね
の可撓性は、ばねの変形の範囲がサブストレートの変形
範囲よりも大きくなるように選択する。好適には、3個
のばねを使用し、2個のばねをサブストレートの一方の
端部に配置し、1個のばねを他方の端部に配置し、安定
した座を生ずるようにする。2個のばね(それぞれ両側
に配置する)又は4個のばね(両側に2個ずつ配置す
る)を有する構成も使用することができる。螺旋ばねの
代わりに、円筒形のバッファタイプばねを使用すること
もできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来装置の線図的説明図である。
【図2】本発明による第1のタイプの歪みゲージトラン
スデューサの第1の実施例の線図的斜視図である。
【図3】本発明による第1のタイプの歪みゲージトラン
スデューサの第2の実施例の線図的斜視図である。
【図4】(A)は第1の実施例の止め部を配置する異な
る可能性を示す説明図であり、(B)は第2の実施例の
止め部を配置する異なる可能性を示す説明図である。
【図5】(A)は止め部を取り付ける一つの方法を示す
説明図であり、(B)は止め部を取り付ける他の方法を
示す説明図である。
【図6】第1の実施例における加わった荷重の関数とし
てのトランスデューサの感度の変化を示す曲線を示すグ
ラフである。
【図7】歯付き端縁有するサブストレートの線図であ
る。
【図8】(A)は、接触素子を設けたサブストレートを
示す縦断面図であり、(B)はこのサブストレートの平
面図である。
【図9】接触素子を設けた取付部材の線図的斜視図であ
る。
【図10】(A)は本発明による歪みゲージトランスデ
ューサの第2のタイプの縦断面図であり、(B)は第2
のタイプのサブストレートの平面図である。
【符号の説明】
3 上側ナイフ端縁 41, 42 下側ナイフ端縁 5 サブストレート 6 歪みゲージ 10, 11 圧力部材 12 サブストレート 13 湾曲ブレードばね 14 抵抗器(レジスタ) 151, 152 端縁 16, 161, 162 素子 17 窪み 20, 21, 221, 222, 321, 322,331, 332 止め部 351, 352, 353 歯 36 ギャップ 371, 372, 373 接触素子 50 取付部材 901, 902, 903 螺旋ばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヤン−ピエール アザン フランス国 94370 スーシー エン ブ リ リユ ドウ ベール ギヤラン 34 (72)発明者 フランソワ マニグ フランス国 77610 マルル エン ブリ リユ キヤロン 47

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧力部材(10, 11)に包囲され、歪み検出素
    子(14)を設けたプレート状のサブストレート(12)を有す
    る歪みゲージと、 前記サブストレート(12)と圧力部材(10, 11)のうちの一
    方との間に配置し、圧力部材(10, 11)により加わる圧力
    によって前記サブストレートに関連して変形する少なく
    とも1個のばね(13)(901, 902, 903) とを具えた歪みゲ
    ージトランスデューサ(12, 14)において、 前記サブストレート(12)を前記ばね(13)(901, 902, 9
    03) に固定せずに圧着させ、前記ばねの可撓性をサブス
    トレートの可撓性よりも大きいものとしたことを特徴と
    する歪みゲージトランスデューサ。
  2. 【請求項2】前記ばねを湾曲したブレードばね(13)とし
    た請求項1記載の歪みゲージトランスデューサ。
  3. 【請求項3】前記サブストレートが少なくとも一方の圧
    力部材に対して偏位移動を受ける構成とし、前記偏位移
    動を、前記サブストレート(12)の破壊点に達するのを防
    止する止め部(20)(21)(221, 222)(321, 322)(331, 332)
    により制限する構成とした請求項1又は2記載の歪みゲ
    ージトランスデューサ。
  4. 【請求項4】前記湾曲したブレードばね(13)は凹面及び
    凸面を有し、サブストレート(12)の端縁(151, 152)を前
    記ばね(13)の凹面側で前記ばね(13)に接触させた請求項
    2または3記載の歪みゲージトランスデューサ。
  5. 【請求項5】前記サブストレート(12)の前記ばね(13)に
    向かう偏位移動を制限するため、少なくとも1個の止め
    部(20)(21)をサブストレートの中心部分又はばねの中心
    部分に配置し、前記2個の中心部分を互いに対向させた
    請求項4記載の歪みゲージトランスデューサ。
  6. 【請求項6】前記サブストレート(12)の前記ばね(13)に
    向かう偏位移動を制限するため、前記ばね(13)の中心部
    分に、前記ばね(13)を支持する圧力部材(10)に配置した
    止め部(21)が通過できる孔(30)を形成した請求項4記載
    の歪みゲージトランスデューサ。
  7. 【請求項7】前記ばね(13)に接触する前記サブストレー
    ト(12)の端縁(151, 152)を歯付き形状にし、歯(351, 35
    2, 353) と端縁(151, 152)との間における接触量を制限
    する構成とした請求項4乃至6のうちのいずれか一項に
    記載の歪みゲージトランスデューサ。
  8. 【請求項8】前記サブストレート(12)の端縁(151, 152)
    を接触素子(371, 372, 373) によって前記ばね(13)に接
    触させる構成とした請求項4乃至7のうちのいずれか一
    項に記載の歪みゲージトランスデューサ。
  9. 【請求項9】前記接触素子を取付部材(50)により相互連
    結した請求項8記載の歪みゲージトランスデューサ。
  10. 【請求項10】前記湾曲したブレードばね(13) は凹面
    及び凸面を有し、サブストレート(12)の中心部分をを前
    記ばね(13)の凸面側で前記ばね(13)の中心部分に接触さ
    せた請求項1乃至3のうちのいずれか一項に記載の歪み
    ゲージトランスデューサ。
  11. 【請求項11】少なくとも1個の止め部(321, 322)(3
    31, 332)をサブストレートの端部部分又圧力部材(10, 1
    1)のうちの一方に設けた請求項10記載の歪みゲージトラ
    ンスデューサ。
  12. 【請求項12】前記ばねを螺旋タイプばね(901, 902,90
    3) 又は円筒形バッファタイプばねとした請求項1記載
    の歪みゲージトランスデューサ。
  13. 【請求項13】前記サブストレートが少なくとも一方の
    圧力部材に対して偏位移動を受ける構成とし、前記偏位
    移動を、前記圧力部材のうちの一方又はサブストレート
    のいずれかに設けた止め部により制限する構成とした請
    求項12記載の歪みゲージトランスデューサ。
JP4050638A 1991-03-08 1992-03-09 歪みゲージトランスデユーサ Pending JPH0572060A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9102814 1991-03-08
FR9102814A FR2673719A1 (fr) 1991-03-08 1991-03-08 Capteur a jauge de contrainte.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0572060A true JPH0572060A (ja) 1993-03-23

Family

ID=9410513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4050638A Pending JPH0572060A (ja) 1991-03-08 1992-03-09 歪みゲージトランスデユーサ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5287757A (ja)
EP (1) EP0503719B1 (ja)
JP (1) JPH0572060A (ja)
DE (1) DE69205604T2 (ja)
FR (1) FR2673719A1 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2858726B2 (ja) * 1994-02-25 1999-02-17 矢崎総業株式会社 車両の荷重測定用センシング素子の取り付け構造
EP0598443A1 (fr) * 1992-11-18 1994-05-25 Laboratoires D'electronique Philips S.A.S. Capteur à jauges de contrainte, appareil de mesure de forces ou de poids et tablette tactile
US6236301B1 (en) * 1996-09-04 2001-05-22 Sensitron, Inc. Cantilevered deflection sensing system
US6375475B1 (en) * 2001-03-06 2002-04-23 International Business Machines Corporation Method and structure for controlled shock and vibration of electrical interconnects
US6475011B1 (en) * 2001-09-07 2002-11-05 International Business Machines Corporation Land grid array socket actuation hardware for MCM applications
US7289335B2 (en) * 2003-07-08 2007-10-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Force distributing spring element
US7344384B2 (en) * 2004-10-25 2008-03-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Bolster plate assembly for processor module assembly
US20080282812A1 (en) * 2007-05-15 2008-11-20 Thaddeus Schroeder Magnetostrictive load sensor and method of manufacture
CZ304560B6 (cs) * 2007-06-26 2014-07-09 České Vysoké Učení Technické V Praze Fakulta Strojní, Výzkumné Centrum Spalovacích Motorů A Automobilů Josefa Božka Tenzometrický snímač
US10365149B2 (en) 2013-10-15 2019-07-30 Bedsense Limited Bed based weight sensors for physiological analysis
GB2519293B (en) 2013-10-15 2017-11-15 Bedsense Ltd A weight sensing method and system
JP6285230B2 (ja) * 2014-03-19 2018-02-28 株式会社ブリヂストン ホースの残存寿命予測方法及びホースの劣化度診断方法
CN107709960B (zh) * 2015-06-30 2020-12-04 株式会社普利司通 反作用力测量装置、劣化诊断方法和劣化诊断装置
ITUA20163990A1 (it) * 2016-05-31 2017-12-01 St Microelectronics Srl Dispositivo sensore di carico miniaturizzato con ridotta sensibilita' a stress termo-meccanico di incapsulamento, in particolare sensore di forza e di pressione
CN109171102B (zh) * 2018-10-29 2024-07-19 深圳市科迈爱康科技有限公司 智能鞋及其中底模组
EP3795969A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-24 Von Tringelberg UG Force gauge
US20230085965A1 (en) * 2020-01-29 2023-03-23 Sensata Technologies, Inc. Sensor apparatuses
FR3108977B1 (fr) * 2020-04-01 2022-03-11 Uromems Système de protection d’un capteur pour une mesure de force et dispositif occlusif implantable comprenant un tel système de protection du capteur

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1001832B (de) * 1953-07-07 1957-01-31 Volkswagenwerk Gmbh Vorrichtung zum Messen von Druecken belasteter, gefederter Sitz- und Liegeeinrichtungen
DE1648692B1 (de) * 1967-06-05 1971-03-18 Sachs Elektronik Kg Hugo Vorrichtung zum messen von kraeften
US3548650A (en) * 1969-05-13 1970-12-22 Campbell Dean Boadle Load cells
DE2040969C3 (de) * 1970-08-18 1975-04-24 Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt KraftmeSdose
DE2342023A1 (de) * 1973-08-20 1975-02-27 Siemens Ag Belastungsgehaenge fuer eine waegezelle
FR2424523A1 (fr) * 1978-04-26 1979-11-23 Perrier Gerard Systeme de pesee par jauges de contraintes
DE2819603C2 (de) * 1978-05-05 1984-09-13 Bizerba-Werke Wilhelm Kraut Kg, 7460 Balingen Vorrichtung zur gefederten Einleitung einer Meßkraft in einen Biegestab einer Waage
US4175445A (en) * 1978-09-05 1979-11-27 Exxon Production Research Company Pressure sensing apparatus
CH635194A5 (en) * 1979-01-08 1983-03-15 Peter Kipfer Balance for the weighing of persons or loads
US4355692A (en) * 1980-11-24 1982-10-26 General Electric Company Thick film resistor force transducers and weighing scales
US4433741A (en) * 1982-04-12 1984-02-28 General Electric Company Strain gage scale
US4650016A (en) * 1983-04-28 1987-03-17 Miguel Sinjeokov Andriewsky Automatic weighing machine with minimized angle error and moment error
US4498070A (en) * 1983-06-30 1985-02-05 Lirman Irving R Semi-conductor transducer and method of making the same
FR2598504A1 (fr) * 1986-05-12 1987-11-13 Lafond Serge Capteur de forces a jauges de deformation pour la mesure directe d'efforts verticaux
CH672841A5 (ja) * 1986-12-10 1989-12-29 Wirth Gallo Messtechnik
US4874051A (en) * 1988-01-06 1989-10-17 Borchard John S Leaf spring
FR2648559B1 (fr) * 1989-06-16 1994-05-20 Hamburger Nicolas Dispositif de mesure de force, au moyen de jauges extensometriques sollicitees normalement a leur surface

Also Published As

Publication number Publication date
EP0503719A1 (fr) 1992-09-16
EP0503719B1 (fr) 1995-10-25
DE69205604D1 (de) 1995-11-30
US5287757A (en) 1994-02-22
DE69205604T2 (de) 1996-05-30
FR2673719A1 (fr) 1992-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0572060A (ja) 歪みゲージトランスデユーサ
US4251918A (en) Extensometer
US4782319A (en) Pressure sensor
US4993506A (en) Mass-produced flat one-piece load cell and scales incorporating it
US3927560A (en) Moment desensitization of load cells
JP2678880B2 (ja) 一体構成の薄型重量センサ
CN111386447B (zh) 平面负载传感器组件
JPH06229847A (ja) ひずみゲージトランスジューサ
US3411348A (en) Electronic dynamometer
KR20010031771A (ko) 스트레인 게이지 스트립 및 그의 적용 장치
US20200240858A1 (en) Tripedal flexure member and load/torque measurement systems using same
US4150729A (en) Strain gauge flexure isolated weighing scale
JPS60122322A (ja) ひずみゲ−ジを有する重量測定装置
EP1043573B1 (en) Shear beam load cell
US5076376A (en) Strain gauge weighing device
US5827981A (en) Force measuring device
US4419902A (en) Constant strain load cell
US3222628A (en) Force measuring device
US4146100A (en) Leverless scale sensor
US11346733B2 (en) Measuring element, measuring system, and method of providing a measuring element for measurement forces
US4501160A (en) Force transducer
EP3933365A1 (en) Force sensor assembly and a method for measuring a force
US3474526A (en) Transducer
GB2141548A (en) Strain-gauge transducer
JPH023123B2 (ja)