JPS58109820A - 電気式はかり - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、゛電磁的力補償の原理に基く電気式はかりに
関する。このはかりは、少くとも１つのコイル、１つの
測定抵抗および交流電圧発生器を有している。その際、
コイルは固定された永久磁石装置の空隙の中に配置され
ており、また位置センサおよび可変利得増幅器を介して
、はかりの荷重に依存する補償直流電流が、フィルを流
れる。この補償直流電流は測定抵抗の中をも流れ、測定
抵抗の両端からは、はかりの荷重に依存する信号が取出
され、Ａ　／　Ｄ変換器に供給される。交流電圧発生器
の振幅は、制御回路によって制御される。その供給する
交流電流は補償直流電流に付加されて、少くともフィル
を流れる。

この種のはかりは、ドイツ連邦共和国特許公開第３００
２４６２号公報より公知である。この公報記載のはかり
では、付加的な交流電流は、少くともフィルを荷重に依
存して過熱させる。また、交流電圧発生器の振幅を制御
するために、コイルおよび測定抵抗と直列に加熱抵抗が
接続されている。この加熱抵抗は、その過熱温度を温度
センサにより、または熱線強度（この場合抵抗はフィラ
メントとして構成されている）を放射形センサによって
測定され、いずれも一定の値に制御されるようになって
いる。しかしこの回路では、はかりの最大荷重、従って
補償直流電流が小さい場合、加熱抵抗のために利用でき
る電力が非常に小さくなり、そのため良好な測定ができ
る程度に、過熱温度ないし熱線強度を高めることが困難
である。従ってこの回路にかなりの改善を加える必要が
ある。

発明の目的 本発明の課題は、上述の電気式はかりに対して、補償直
流電流の大きさとは無関係に交流電圧発生器の振幅を敏
感に制御！きる回路を提供することである。

発明の構成と効果 本発明によればこの課題は次のようにして解決される。

即ち、温度に強く依存する抵抗を少くとも１つ有する分
圧回路を設け、これをコイルおよび測定抵抗と並列に接
続する。その際、この温度に強く依存する抵抗を流れる
直流および交流電流を、フィルを流れる直流および交流
電流に比例させる。さらにこの抵抗の抵抗値ができるだ
け一定になるように、制御回路によって交流電流発生器
の振幅を制御するのｔある。

交流電流発生器の振幅を制御するためには、コイルおよ
び測定抵抗に対して並列な分路が設けられ、その中を流
れる直流および交流電流の大きさは、コイルおよび測定
抵抗中を流れる電流の、例えば１０倍とされる。従って
、極めて大きい電力を利用ｆきることになる。この並列
分路は、温度に強く依存する抵抗を含み、さらにブリッ
ジ回路の分岐として構成される。その場合、この温度に
強く依存する抵抗の抵抗値はブリッジ回路の中〒直接に
決定することができ、また制御回路の人力信号は交流電
圧発生器の振幅のために供給される。

温度に強く依存する抵抗は、白熱電球のフィラメントか
ら構成すると有利である。この場合、抵抗は過熱して非
常な高温となるの〒、それに対する周囲温度の変化は無
視することができる。

有利な実施例では、交流電圧発生器の出力側は、一方で
、は第１のコンデンサを介してコイルの中間タップと接
続され、他方では第２のコンデンサを介して分圧器の中
点と接続される。この実施例では、コイルのインダクタ
ンスの影響がないので、交流電圧発生器の振幅が小さく
ても、必要な交流電流が得られる。また、コイル中を流
れる付加交流電流は、はかり自体に電磁力を及ぼさない
ので、有害な振動が発生する心配もない。

さらに、インピーダンスを小さくしておくために、測定
抵抗を容量的に橋絡することも〒きる。

実施例の説明 次に図面を参照しながら本発明を説明する。

第１図は、本発明による電気式はかりの第１の実施例で
ある。電気式はかりは、可動さら受は棒３を有し、それ
は上ざら７を担持すると共に、平行ガイドの形をしたリ
ンク装置５，６を介して、はかりの固定部分１と連結さ
れている０リンク装置５，６の両端には、ジヨイントと
して動く板ばね５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂが取付けられて
いる。さら受は俸３のアーム４にはコイル９が懸架され
、それは固定された永久磁石装置２の磁界と相互作用の
関係にある。位置センサ１１はさら受は俸３の位置を検
出し、可変利得増幅器１２を介して、荷重を補償するの
に必要な電流を供給する。この補償直流電流は、可動Ｉ
Ｊ　−ｒ導体１０を介してコイル９に供給されるが、同
時に測定抵抗１３をも流れる。測定抵抗１３からは電流
に比例した測定電圧が取出され、この電圧はＡ／Ｄ変換
器１４でデジタル変換され、デジタル計算回路１５−ｉ
Ｑ処理されて、デジタル表示装置１６に表示される。

の場合分圧器回路は、白熱電球のフィラメントとして構
成された温度に強く依存する抵抗２１と、固定値抵抗２
２から成っている。また、２つの固定値抵抗２３．２４
から成る第２の分圧器回路が、可変利得増幅器１２の出
力側に接続されている。さらに交流電圧発生器１７が設
けられている。その発生する付加交流電流は、コンデン
サ１９を介して容量的に、フィル９．測定抵抗１３．第
１の分圧器２１．２２および第２の分圧器２３．２４を
流れる。この場合可変利得増幅器１２の出力側は、１電
流源として高抵抗に構成されているので、交流電流がこ
れを介してリークすることはない。この回路は、交流お
よび直流のどちらについても、分圧器２１゜２２を流れ
る電流と、コイル９および測定抵抗１３を流れる電流と
の比が等しくなるように、前置抵抗２６を用いて調整さ
れている。例えば、分圧器２１．２２を流れる直流電流
が、コイル９および測定抵抗】３を流れる直流電流の１
０倍であるとすれば、分圧器２１．２２を流れる交流電
流も、コイル９と測定抵抗１３を流れる交流電流の１０
倍となる。前置抵抗２６の抵抗値が大きくなると、コイ
ル９の補償直流電流が一定の場合、より大きな直流電流
が分圧器２１．２２を通って流れる。しかし、同時に交
流電圧発生器１７の振幅が一定であれば、交流電流が小
さくなるので、前置抵抗２６を介して調整が可能〒ある
。

２つの分圧器回路２１．２２および２３，２４は、その
形成するブリッジが、温度に強く依存する抵抗２１の設
定作動点で平衡するように構成されている。従って、積
分増幅器２５０入力側における差電圧は零であり、その
出力電圧は変化しない。この出力電圧は、交流電圧発生
器１７の制御入力端１７ａに供給されて、その振幅を決
定する。従ってこの振幅も一定に維持される。交流電圧
発生器１７の回路の詳細は、前述のドイツ連邦共和国特
許出願公開第３００２４６２号公報に記載されている。

例えば、上ざら７に荷重がかけられると、可変利得増幅
器１２が供給する補償直流電圧は増大する。すると、フ
ィル９．測定抵抗１３．温度に強く依存する抵抗２１お
よび固定値抵抗２２．２３．２４における電力損失も大
きくなる。そのため、抵抗２１の抵抗値は変化する。第
１図の実施例の場合、抵抗２１は白熱電球のフィラメン
トとして構成されており、その温度係数は正なの↑、抵
抗値は高くなる。従って、抵抗２１〜２４から形成され
たブリッジの平衡は破れ、ＲＯ素子３２．３３により交
流電圧成分から取出された直流差電圧が、積分増幅器２
５に印加される。そのため、抵抗２１における電力損失
がその設定値に復帰するまで、交流電圧発生器１７の制
御電圧は低下し、その交流電圧の振幅は小さくなる。こ
の場合、コイル９および測定抵抗１３を流れる直・交流
電流と、抵抗２１を流れる直・交流電流とは比例してい
るので、コイル９および測定抵抗１３における電力損失
は、その設定値に留まっている。

第２図は、本発明による電気式はかりの別の実施例を示
している。第１図と同じ部品には同一の参照番号が付さ
れている。この実施例〒は、交流電圧発生器１７の出力
側は、コンデンサ１９を介してコイル９の中間タップ１
０ａと接続されている。この蒔付、加交流電流は、中間
タップ１０　ａから、一方では１つのコイル半部お利得
増幅器１２の出力側を介して流れる。この出力側は、第
２図の実施例〒は低抵抗出力側となっている。対称化抵
抗２０は、２つの部分電流が等しくなるように、調整さ
れている。

さらに交流電圧発生器１７の出力側は、コンデンサ２９
を介して分圧器２１．２２の中点２７と接続されている
。従って、付加交流電流は、固定値抵抗２２および温度
に強く依存する抵抗２１を介しても流れる。ここでも、
調整ポテンショメータ３０を調整することにより、コイ
ル９および測定抵抗１３の中の直流および交流電流は、
抵抗２１を流れる直・交流電流に比例させることが〒き
る。

抵抗２１〜２４も、抵抗ブリッジを形成しており、可変
利得増幅器１２の出力側から電圧の供給を受けている。

抵抗２１の抵抗値がその設定値から偏移すると、積分増
幅器２５は、抵抗２１が設定値を回復するまで、交流電
圧発生器１７の振幅を制御する。抵抗２１を流れる直流
および交流電圧は、フィル９Ｌよび測定抵抗】３を流れ
る直・交流電流に比例しているので、抵抗２１における
電力損失が一定の場合、それはコイル９および測定抵抗
１３における電力損失も一定〒あることを意味する。

当業者なら、上述の回路を容易に変形できるだろう。例
えば、正の温度係数を有する温度に強く依存する抵抗２
１０代わりに、固定値抵抗を用い、さらに抵抗２２を固
定値抵抗としてではなくサーミスタとして構成すること
もできる。しかも、面抵抗２１，２２の温度係数を負と
すれば、回路の感度を高めることが１きる。

また、固定値抵抗２２の抵抗値が、温度に強く依存する
抵抗２】の設定抵抗値とほぼ一致する場合には、分圧器
２３．２４を省略することもできる。この場合には、一
方では対称化抵抗２０とコイル９０半部の１つ、他方で
はコイル９の他の半部と測定抵抗１３から形成される１
介して、フィル９の中間タップＩＯａに接続される。

さらに、コイル９における電力損失が荷重に無関係であ
れば、補償直流電流は小さくても十分である。その場合
、第２図に示すコンデンサ２８により、測定抵抗１３を
橋絡する。その時、対称抵抗２０の抵抗値は非常に小さ
な値でよい。また調整ポテンショメータ３ｏは、相応に
非対称に調整しなければならない。この変形例の利点は
、対称化抵抗２ｏの抵抗値が小さいので、実質的に可変
利得増幅器１２の全出方直流電圧が、コイル９および測
定抵抗１３に印加されることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気式はかりの第１の実施例のブ
ロック回路図であり、第２図は本発明による電気式はか
りの第２の実施例のブロック回路図である。 １・・・はかりの固定部分、２・・・永久磁石装置、３
・・・さら受は棒、４・・・アーム、５，６・・・リン
ク装置、５　ａ　、　５　ｂ　、　６　ａ　、　６　ｂ
−板ばね、７・・・上ざら、９・・・コイル、ｌｏ・・
・・可動リード導体、１０ａ・・・コイルの中間タップ
、１１・・・位置センサ、１２・・・可変利得増幅器、
１３・・・測定抵抗、１４・・・Ａ　／　Ｄ変換器、１
５・・・デジタル計算回路、１６・・・デジタル表示装
置、１７・・・交流電圧発生器、１８・・・制御回路、
ｌ　９　、２８　、２９・・・コンデンサ、２０・・・
対称化抵抗、２１・・・温度に強く依存する抵抗、２２
〜２４・・・固定値抵抗、２５・・・積分ＩＷ幅器、２
６・・・前置抵抗、２７・・・中点、３０・・ポテンシ
ョメータ、３２．３３・・・ＲＯ素子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）固定永久磁石装置の空隙に配置された少くとも
   １つのコイルを有し、位置センサおよび可変利得増幅器
   を介して、はかりの荷重に依存する補償直流電流がこの
   フィルに加えられ、 （ｂ）また測定抵抗を有し、前記補償直流電流がこの測
   定抵抗を流れ、この抵抗の両端からはかりの荷重に依存
   する信号が取出されて、Ａ　／　Ｄ変換器に供給され、 （Ｃ）さらに制御回路によってその振幅が制御される交
   流電圧発生器を有し、この交流電圧発生器の供給する交
   流電流が、補償直流電流に付加して少くともコイルを流
   れる形式の、電磁的力補償の原理に基く電気式はかりに
   おいて、 （ｄ）フィル（９）および測定抵抗（１３）と並列に、
   分圧器回路（２１，２２）が設けられ、この分圧器回路
   （２１，２２）が温度に強く依存する抵抗（２１）を少
   くとも１個有し、その際この温度に強く依存する抵抗（
   ２１）を流れる直流および交流電流が、コイル（９）を
   流れる直流および交流電流に比例し、（ｅ）温度に強く
   依存する抵抗（２］）の抵抗値が！きる限り一定になる
   ように、制御回路（１８）が交流電圧発生器（１７）の
   振幅を制御する ことを特徴とする電気式はかり。 ２　温度に強く依存する抵抗（２Ｉ）が、白熱電球のフ
   ィラメントから成っている特許請求の範囲第１項記載の
   電気式はかり。 ３、　交流電圧発生器（１７）の出方側が、一方〒はコ
   ンデンサ（１９）を介してフィル（９）の中間タップ（
   ｌｏａ）に接続され、他方では別のコンデンサ（２９）
   を介して分圧器（２１，２２）の中点（２７）と接続さ
   れている特許請求の範囲第１項または第２項記載の電気
   式はかり。 ４　測定抵抗（１３）が、第３のコンデンサ（２８）を
   介して容量的に橋緋されている特許請求の範囲第１項〜
   第３項のいずれかに記載の電気式はかり。