JPH083439B2 - Load cell - Google Patents
Load cellInfo
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- JPH083439B2 JPH083439B2 JP61097648A JP9764886A JPH083439B2 JP H083439 B2 JPH083439 B2 JP H083439B2 JP 61097648 A JP61097648 A JP 61097648A JP 9764886 A JP9764886 A JP 9764886A JP H083439 B2 JPH083439 B2 JP H083439B2
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- load cell
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 開示技術は、荷重に比例した電気信号を出力するロー
ドセルに関し、特に荷重変化に対する出力変化の直線性
を改善したロードセルの構造技術分野に属する。Description: TECHNICAL FIELD The disclosed technology relates to a load cell that outputs an electric signal proportional to a load, and particularly belongs to a structural technical field of a load cell in which the linearity of an output change with respect to a load change is improved.
(従来技術とその問題点) 電子秤や組合せ計量装置等の重量検出器には、片持式
平行ビーム型ロードセルが広く用いられているが、最近
では、歪ゲージを薄膜形成プロセスにより、直接、ビー
ム表面に形成する技術が開発され、それに伴って一つの
ビームの片面だけに歪ゲージを4枚配置して、これらで
ブリッジ回路を形成する態様が採用されてきている。(Prior art and its problems) A cantilever type parallel beam type load cell is widely used for weight detectors such as electronic scales and combination weighing devices, but recently, strain gauges are directly connected by a thin film forming process. A technique for forming on the beam surface has been developed, and accordingly, a mode in which four strain gauges are arranged on only one side of one beam and a bridge circuit is formed by these strain gauges has been adopted.
ところが、こうした態様を採ると、ロードセルに偏荷
重が加わった場合には、特開昭60−244819号で詳述され
ているように、荷重変化とそれに伴うブリッジ出力との
間には、直線性がなくなることが指摘されている。However, if such an aspect is adopted, when an unbalanced load is applied to the load cell, as described in detail in JP-A-60-244819, there is a linearity between the load change and the bridge output accompanying it. It has been pointed out that there will be no.
即ち、第5図に示すような片持式平行ビーム型ロード
セルLにおいて、軸方向に偏位した点Pに垂直荷重Wを
加えた場合には、ブリッジ出力は、荷重に対して第6図
のように変化して直線性を示さなくなるのである。That is, in a cantilever type parallel beam type load cell L as shown in FIG. 5, when a vertical load W is applied to a point P deviated in the axial direction, the bridge output is as shown in FIG. It changes in such a way that it no longer exhibits linearity.
このため、前述の公開技術においては、左右の薄肉部
n,nを連結するアーム部Aの厚みを変えることによっ
て、かかる非直線性を補償するようにしている。しか
し、上記アーム部Aの厚みは、ロードセルの形状・寸法
等によって大きく左右されるので、その厚みの設計にお
いては、種々の寸法のものを製作し、性能試験を繰り返
して決定しなければならないという煩わしさがある。Therefore, in the above-mentioned open technology, the thin-walled parts on the left and right
By varying the thickness of the arm portion A connecting n, n, such non-linearity is compensated. However, since the thickness of the arm portion A is largely influenced by the shape and size of the load cell, it is necessary to design the thickness by making various sizes and repeating performance tests. It is annoying.
(発明の目的) この発明の目的は、こうした偏荷重によるブリッジ回
路出力の非直線性の問題点を解決すべき技術的課題と
し、従来のように形状や寸法の異なる種々のロードセル
を製作しなくても、簡単にブリッジ回路出力の非直線性
を補償することができ、したがって、製作が容易で種々
の形状・寸法のものにも適用できる優れたロードセルを
提供せんとするものである。(Object of the Invention) An object of the present invention is to solve the problem of non-linearity of the output of the bridge circuit due to such an eccentric load, and it is not necessary to manufacture various load cells having different shapes and dimensions as in the conventional case. However, the non-linearity of the bridge circuit output can be easily compensated, and therefore an excellent load cell which can be easily manufactured and can be applied to various shapes and sizes is provided.
(発明の構成) 平行四辺形状に形成された起歪体の上下ビームの各端
部に薄肉部が形成されてなる片持式平行ビーム型ロード
セルにおいては、上記薄肉部の中心位置より軸線に沿う
方向の若干外側にずれた位置において、荷重変化に対す
る歪量の平均値が、直線的に変化する領域がある。この
発明は、この領域に歪を検出するゲージを付設すること
によって、荷重変化に対する出力変化の非直線性を補償
するようにしたものである。(Structure of the Invention) In a cantilever type parallel beam type load cell in which a thin wall portion is formed at each end portion of upper and lower beams of a flexure body formed in a parallelogram shape, an axial line extends from the central position of the thin wall portion. There is a region in which the average value of the strain amount with respect to the load change linearly changes at a position slightly outward in the direction. In the present invention, a gauge for detecting strain is attached to this region so as to compensate the non-linearity of the output change with respect to the load change.
(発明の実施態様) 次に、この発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。(Embodiment of the Invention) Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図に示すものは、平行四辺形状に形成された起歪
体1の上下ビーム2,3の各端部に薄肉部4…4が形成さ
れてなる片持式平行ビーム型ロードセルの一例であっ
て、その一方のビーム2の各薄肉部4,4の上部表面に
は、各々2枚の歪ゲージ5…5と、これらをブリッジ回
路に形成するためのリード線6と、外部接続のための端
子7とが薄膜プロセスにより形成されている。そして、
歪ゲージ5…5は、特にその中心Coが、上記薄肉部4,4
の中心Ccより軸線に沿う方向において若干外側にずれた
位置に配置されている。かかる位置は、第2図に示すよ
うに、荷重変化に対し、歪が直線的に変化する領域であ
って、かかる歪分布は、種々の形状・寸法のものにおい
ても同様となることが、出願人による種々の実験によっ
て確かめられている。そして、この場合の出力感度は、
ゲージ付設位置が、薄肉部の中心位置よりも若干ずれる
ことによって少なくなるが、これに対しては、アンプの
ゲインを上げることによって充分対処できるものであ
る。FIG. 1 shows an example of a cantilever type parallel beam type load cell in which thin wall portions 4 ... 4 are formed at each end of the upper and lower beams 2 and 3 of a flexure element 1 formed in a parallelogram shape. There are two strain gauges 5 ... 5 on the upper surface of each thin portion 4, 4 of one beam 2, lead wires 6 for forming them into a bridge circuit, and for external connection. Terminals 7 are formed by a thin film process. And
In the strain gauges 5 ... 5, especially the center Co of the strain gauges 5 ...
It is arranged at a position slightly deviated to the outside from the center Cc in the direction along the axis. As shown in FIG. 2, such a position is a region where the strain changes linearly with respect to a load change, and the strain distribution is the same for various shapes and sizes. It has been confirmed by various human experiments. And the output sensitivity in this case is
Although the position where the gauge is provided is slightly displaced from the center position of the thin portion, the position is reduced, but this can be sufficiently dealt with by increasing the gain of the amplifier.
第3図(a),(b),(c)は、以上のように配置
構成されたものにおいて、受皿8に対する荷重点Pを左
側・中央・右側と順次変化させた場合のブリッジ回路出
力と荷重変化との関係をグラフで表したもので、これら
から明らかなように、偏荷重が加わっても、上述構成の
ブリッジ回路からは、荷重に対し常にリニアな出力が現
れていることが分る。FIGS. 3 (a), (b), and (c) show the bridge circuit output when the load point P for the pan 8 is sequentially changed to the left side, the center, and the right side in the configuration arranged as described above. It is a graph showing the relationship with the load change, and as is clear from these, it can be seen that even if an eccentric load is applied, a linear output always appears with respect to the load from the bridge circuit with the above configuration. .
なお、この発明の実施態様は、上述実施例に限定され
るものではなく、種々の態様も採用可能である。例え
ば、第4図に示すように、上下ビームの各外側面にノッ
チを形成した平行ビーム型ロードセルとすることができ
るし、或いは薄膜プロセスを用いずに、箔ゲージをビー
ム表面に接着剤等で貼着する態様も採用可能である。さ
らには、各薄肉部に、歪ゲージを各々1枚ずつ配置する
態様も採用可能である。It should be noted that the embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment, and various embodiments can be adopted. For example, as shown in FIG. 4, a parallel beam type load cell in which notches are formed on the outer surfaces of the upper and lower beams may be used, or a foil gauge may be attached to the beam surface with an adhesive or the like without using a thin film process. A mode of sticking can also be adopted. Furthermore, it is also possible to adopt a mode in which one strain gauge is arranged in each thin portion.
(発明の効果) 以上説明したように、この発明では、歪ゲージの付設
位置を、薄肉部の中心位置より軸線に沿う方向の若干外
側にずらせることによって、偏荷重に対するブリッジ回
路出力の直線性を補償するようにしたので、従来のよう
に形状や寸法の異なる種々のロードセルを製作しなくて
も、高精度の重量センサを極めて簡単に得ることができ
る。しかも、形状や寸法等に捕らわれずに直線性を補償
することができるので、種々の形状・寸法のものにも適
用できる効果がある。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the linearity of the bridge circuit output with respect to the unbalanced load is adjusted by shifting the attached position of the strain gauge slightly outward in the direction along the axis from the center position of the thin portion. Therefore, a high-accuracy weight sensor can be obtained very easily without manufacturing various load cells having different shapes and dimensions as in the conventional case. Moreover, since the linearity can be compensated without being restricted by the shape and size, there is an effect that it can be applied to various shapes and sizes.
加えて、製造が容易であるので、経済的で安価なロー
ドセルを得ることができる利点もある。In addition, since the manufacturing is easy, there is an advantage that an economical and inexpensive load cell can be obtained.
第1〜4図は、この発明の実施例の説明図で、第1図
は、この発明を適用したロードセルの斜視図、第2図
は、ゲージ接着面における歪分布を表した図、第3図
は、受皿に作用させる荷重点を変化させた場合のブリッ
ジ回路出力と荷重との関係を表したグラフ、第4図は、
他のロードセルの実施例を示す側面図、第5図は、従来
技術を説明するための側面図、第6図は、受皿に偏荷重
を加えた場合のブリッジ回路出力と荷重との関係を表し
たグラフである。 1……起歪体、2,3……ビーム 4……薄肉部、5……歪ゲージ1 to 4 are explanatory views of an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a perspective view of a load cell to which the present invention is applied, FIG. 2 is a view showing strain distribution on a gauge bonding surface, and FIG. Fig. 4 is a graph showing the relationship between bridge circuit output and load when the load point applied to the pan is changed, and Fig. 4 is
FIG. 5 is a side view showing another embodiment of the load cell, FIG. 5 is a side view for explaining the prior art, and FIG. 6 is a view showing the relationship between the bridge circuit output and the load when an unbalanced load is applied to the pan. It is a graph. 1 ... Strain element, 2, 3 ... Beam 4 ... Thin part, 5 ... Strain gauge
Claims (1)
ムの各端部に歪ゲージを付設する薄肉部が形成されてな
る片持式平行ビーム型ロードセルにおいて、上記歪ゲー
ジの付設位置を、上記薄肉部の中心からそれぞれ軸線に
沿う方向の若干外側に偏位した位置であって、上記ビー
ムの軸線上に沿う偏荷重によって生ずる上記薄肉部の歪
量の平均値が、荷重変化に対して直線的に変化する領域
としたことを特徴とするロードセル。1. A cantilever type parallel beam type load cell in which a thin portion for attaching a strain gauge is formed at each end of the upper and lower beams of a parallelogram-shaped strain element, and the strain gauge attachment position. , At a position slightly offset from the center of the thin portion to the outside in the direction along the axis, respectively, the average value of the strain amount of the thin portion caused by the eccentric load along the axis of the beam, in the load change The load cell is characterized by having a linearly changing region.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61097648A JPH083439B2 (en) | 1986-04-26 | 1986-04-26 | Load cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61097648A JPH083439B2 (en) | 1986-04-26 | 1986-04-26 | Load cell |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62254016A JPS62254016A (en) | 1987-11-05 |
JPH083439B2 true JPH083439B2 (en) | 1996-01-17 |
Family
ID=14197917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61097648A Expired - Fee Related JPH083439B2 (en) | 1986-04-26 | 1986-04-26 | Load cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH083439B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5990390B2 (en) * | 2012-03-28 | 2016-09-14 | 株式会社イシダ | Load cell |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5572836A (en) * | 1978-11-27 | 1980-06-02 | Yamato Scale Co Ltd | Load cell |
CA1234589A (en) * | 1984-02-13 | 1988-03-29 | Reliance Electric Company | Load cell |
JPS6144325A (en) * | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Ishida Scales Mfg Co Ltd | Load detector of load cell type electronic scale |
-
1986
- 1986-04-26 JP JP61097648A patent/JPH083439B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62254016A (en) | 1987-11-05 |
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