JPS58154633A - 荷重測定装置 - Google Patents
荷重測定装置Info
- Publication number
- JPS58154633A JPS58154633A JP3637182A JP3637182A JPS58154633A JP S58154633 A JPS58154633 A JP S58154633A JP 3637182 A JP3637182 A JP 3637182A JP 3637182 A JP3637182 A JP 3637182A JP S58154633 A JPS58154633 A JP S58154633A
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- JP
- Japan
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- voltage
- load
- initial
- value
- capacitor
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ビデオディスクプレーヤの再生針の針圧など
の測定に適した荷重測定装置に関する。
の測定に適した荷重測定装置に関する。
ビデオディスクプレーヤの再生針の針圧など、微細な荷
重を測定するためには、０．５ ｍｇ程度の高分解能で
高感度の荷重測定装＃が必要であるが、かかる荷重測定
装置は外乱の影響を受は易く、精度よく測定するために
は、普ず、測定のための初期値全自動的に平衡調整する
ことができるように構成しなければならない。
重を測定するためには、０．５ ｍｇ程度の高分解能で
高感度の荷重測定装＃が必要であるが、かかる荷重測定
装置は外乱の影響を受は易く、精度よく測定するために
は、普ず、測定のための初期値全自動的に平衡調整する
ことができるように構成しなければならない。
ところで、従来の高感度荷重測定装置としては。
荷重による機械的変量を電圧などの電気的質量に変換し
、該電気的ｆ倉により指示計器を作動させるようにした
ものが一般的であった。そして、上記の機械的ｆ量金電
気的変量に変換する手段としては、荷重による歪みによ
って抵抗値が変化する歪ゲージなどを用い、抵抗値の変
化に応じて歪ゲージから得られる電圧が変化するように
している。
、該電気的ｆ倉により指示計器を作動させるようにした
ものが一般的であった。そして、上記の機械的ｆ量金電
気的変量に変換する手段としては、荷重による歪みによ
って抵抗値が変化する歪ゲージなどを用い、抵抗値の変
化に応じて歪ゲージから得られる電圧が変化するように
している。
このような高感度荷重測定装置においては、微細な外乱
によっても歪ゲージの抵抗値が大きく変化し、荷重測定
において精度の低下′ｆｒまねくことになるから、荷重
測定装置じめ指示計器の入力電圧を零に設定するための
初期値平衡−整が必要とな〕、しかも、自動的に行なう
ことができるようにする必要があるのである。
によっても歪ゲージの抵抗値が大きく変化し、荷重測定
において精度の低下′ｆｒまねくことになるから、荷重
測定装置じめ指示計器の入力電圧を零に設定するための
初期値平衡−整が必要とな〕、しかも、自動的に行なう
ことができるようにする必要があるのである。
かかる初期値自動平衡ｖｊＩｌＩを行なう荷重測定装置
として、従来、特公昭５１−１５７５５号公報において
、モータなどを用いて機械的に抵抗値の平衡をとるもの
が知られているが、かかる従来技術は、電気量を−Ｈモ
ータなどによシ機械量に変換し、可変抵抗器を作動させ
て再度電気量に変換するものであるから、装置が複雑化
することによりコスト、保守の面で問題があシ、ま九、
モータなどで作動させるものであるから、連応性が低く
て迅速な測定をすることができないなどの欠点があった
。
として、従来、特公昭５１−１５７５５号公報において
、モータなどを用いて機械的に抵抗値の平衡をとるもの
が知られているが、かかる従来技術は、電気量を−Ｈモ
ータなどによシ機械量に変換し、可変抵抗器を作動させ
て再度電気量に変換するものであるから、装置が複雑化
することによりコスト、保守の面で問題があシ、ま九、
モータなどで作動させるものであるから、連応性が低く
て迅速な測定をすることができないなどの欠点があった
。
これらの欠点を解消するものとして、初期値をデジタル
信号として記憶するようにした荷重測定装置が知られて
いる。
信号として記憶するようにした荷重測定装置が知られて
いる。
第１図はこの種従来の荷重測定装置の一例を示すブロッ
ク図であって、１，１′は歪ゲージ、２はアナログ−デ
ジタル変換回路ｃ以下、Ａ／Ｄ変換回路という）、５は
デジタルメモリ、４はデジタル−アナログ変換回路Ｃ以
下、Ｄ／Ａｉ換回路という）、５は差動増幅回路、６は
指示計器である。
ク図であって、１，１′は歪ゲージ、２はアナログ−デ
ジタル変換回路ｃ以下、Ａ／Ｄ変換回路という）、５は
デジタルメモリ、４はデジタル−アナログ変換回路Ｃ以
下、Ｄ／Ａｉ換回路という）、５は差動増幅回路、６は
指示計器である。
次に、この従来技術の動作につｂて説明する。
同図において、歪ゲージ１，１′は直列に接続されて一
定電圧が印加されている。歪ゲージ１，１′電圧が発生
し、Ａ／Ｄｉ換回路２と差動増幅回路５とに供給される
。
定電圧が印加されている。歪ゲージ１，１′電圧が発生
し、Ａ／Ｄｉ換回路２と差動増幅回路５とに供給される
。
そこで、荷重測定を行なう場合、まず、歪ゲージ１，１
′に荷重が加わっていない状態での点Ａにおける電圧、
すなわち、初期電圧をＡ／Ｄｉ換回路２に供給し、デジ
タル信号に変換してデジタルメモリ３に蓄積する。蓄積
され九デジタル信号は読み出され、Ｄ／Ａ変換回路４で
アナログ電圧に変換されて差動増幅回路５に供給され、
同時に供給されている初期電圧と比較される。このとき
、差動増幅回路５に供給される点Ａ、Ｂの初期電圧は等
しいはずであるから、点Ｃに得られる差電圧は零ボルト
であり、指示計器６の入力電圧は零ポルトである０以上
のように、デジタルメモリ３に初期電圧を記憶すること
により、初期値平衡ｖｊＪ整が自動的に行なわれる。
′に荷重が加わっていない状態での点Ａにおける電圧、
すなわち、初期電圧をＡ／Ｄｉ換回路２に供給し、デジ
タル信号に変換してデジタルメモリ３に蓄積する。蓄積
され九デジタル信号は読み出され、Ｄ／Ａ変換回路４で
アナログ電圧に変換されて差動増幅回路５に供給され、
同時に供給されている初期電圧と比較される。このとき
、差動増幅回路５に供給される点Ａ、Ｂの初期電圧は等
しいはずであるから、点Ｃに得られる差電圧は零ボルト
であり、指示計器６の入力電圧は零ポルトである０以上
のように、デジタルメモリ３に初期電圧を記憶すること
により、初期値平衡ｖｊＪ整が自動的に行なわれる。
次に、歪ゲージ１，１′に荷重が加えられ、それぞれの
抵抗値が変化すると点Ａの電圧が変化する。
抵抗値が変化すると点Ａの電圧が変化する。
この電圧は差動増幅回路５に供給されて、デジタルメモ
リ５から貌み出された点Ｂの初期電圧と比較される６点
Ｃにこれら電圧９差電圧が生じて指示計ｌ！＋６に供給
され、この差電圧は荷重に応じた電圧であるから指示計
器６により荷重が指示される。
リ５から貌み出された点Ｂの初期電圧と比較される６点
Ｃにこれら電圧９差電圧が生じて指示計ｌ！＋６に供給
され、この差電圧は荷重に応じた電圧であるから指示計
器６により荷重が指示される。
以上、この従来技術は、モータなどを用いて初期値平衡
調整を行なう従来の荷重測定装置に比べて、構成が簡略
化されてコスト、保守の面で改善がなされ、また、連応
性に優れて迅速な測定が可能となったが、初期電圧をデ
ジタル信号として記憶するものであるから、回路構成が
複雑となってやはりコスト、保守の面で問題があり、さ
らに、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路などによる、た
とえば、量子化勝差などの誤差の影響をうけるという欠
点があった。
調整を行なう従来の荷重測定装置に比べて、構成が簡略
化されてコスト、保守の面で改善がなされ、また、連応
性に優れて迅速な測定が可能となったが、初期電圧をデ
ジタル信号として記憶するものであるから、回路構成が
複雑となってやはりコスト、保守の面で問題があり、さ
らに、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路などによる、た
とえば、量子化勝差などの誤差の影響をうけるという欠
点があった。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、回路構成
を簡略化し、誤差を生ずることなく初期値自動平衡調整
を行なうことができるようにした荷重測定回路を提供す
るにある。
を簡略化し、誤差を生ずることなく初期値自動平衡調整
を行なうことができるようにした荷重測定回路を提供す
るにある。
この目的を達成する丸めに、本発明は、アナログメモリ
により初期電圧を記憶することができるようにした点を
特徴とする。
により初期電圧を記憶することができるようにした点を
特徴とする。
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
第２図は本発明による荷重測定装置の一実施例を示すブ
ロック図であって、７は荷重−抵抗変換部、８は抵抗−
電圧変換部、９はバッファ、１０はスイッチング回路、
１１は差動増幅回路、１２は切換スイッチ、１３はコン
デンヤ、１４は増幅回路、１５は指示計器である。
ロック図であって、７は荷重−抵抗変換部、８は抵抗−
電圧変換部、９はバッファ、１０はスイッチング回路、
１１は差動増幅回路、１２は切換スイッチ、１３はコン
デンヤ、１４は増幅回路、１５は指示計器である。
次に、この実施例の動作につｂで説明する。
同図において、荷重−抵抗値変換ｓ７は加えられる荷重
に応じて抵抗値が変化し、抵抗値−電圧変換部８は荷重
−抵抗値変換部７で生じた抵抗値に応じた電圧を点りに
出力する。
に応じて抵抗値が変化し、抵抗値−電圧変換部８は荷重
−抵抗値変換部７で生じた抵抗値に応じた電圧を点りに
出力する。
そこで、まず、荷重測定前に荷重−抵抗値変換部７に荷
重が加えないようにしてそのときの抵抗値を抵抗値−電
圧変換部８により電圧に変換し、点りに初期電圧を発生
させる。初期電圧はバッファ９を介してスイッチング回
路１ｏと差動増幅回路１１とに加えられる。
重が加えないようにしてそのときの抵抗値を抵抗値−電
圧変換部８により電圧に変換し、点りに初期電圧を発生
させる。初期電圧はバッファ９を介してスイッチング回
路１ｏと差動増幅回路１１とに加えられる。
スイッチング回路１０は切換スイッチ１２により導通、
非導通状態に切換わり、無荷重時にはスイッチング回路
１０を導通状態にして初期電圧をコンデンサ１３に印加
する。このために、コンデンサ１５は充電して初期電圧
を保持する。
非導通状態に切換わり、無荷重時にはスイッチング回路
１０を導通状態にして初期電圧をコンデンサ１３に印加
する。このために、コンデンサ１５は充電して初期電圧
を保持する。
コンデンサ１５に保持され九初期電圧は、利得がＯｄＢ
の増幅回路１４を介して差動増幅回路１１に加えられ、
バッファ９からの初期電圧と比較される。このとき、差
動増幅回路１１に加えられる２つの入力電圧はともに初
期電圧であって等しく、点Ｅに得られる出力電圧は零ボ
ルトとなって指示針器１５の入力電圧は零ボルトとなる
。このようにして初期値平衡ｖＩ４整が自動的に行なわ
れる。
の増幅回路１４を介して差動増幅回路１１に加えられ、
バッファ９からの初期電圧と比較される。このとき、差
動増幅回路１１に加えられる２つの入力電圧はともに初
期電圧であって等しく、点Ｅに得られる出力電圧は零ボ
ルトとなって指示針器１５の入力電圧は零ボルトとなる
。このようにして初期値平衡ｖＩ４整が自動的に行なわ
れる。
次に、切換スイッチ１２によりスイッチング回路１０を
非導通状態にし、荷重−抵抗値変換部７において測定す
べき荷重を加えて抵抗値を変化させる。抵抗値−電圧変
換部８はこの抵抗値に応じた電圧を点りに発生する。
非導通状態にし、荷重−抵抗値変換部７において測定す
べき荷重を加えて抵抗値を変化させる。抵抗値−電圧変
換部８はこの抵抗値に応じた電圧を点りに発生する。
点りに発生した電圧はバッファを介して差動増幅回路１
１に加えられ、コンデンサ１５から増幅回路１４を介し
て加えられる初期電圧と比較される。差動増幅回路１１
は２つの入力電圧の差電圧を点Ｅに発生して指示計器１
５に印加する。したがって、点Ｅの差電圧は測定すべき
荷重に応じた電圧であるから、指示計器６によりこの荷
重が指示される。
１に加えられ、コンデンサ１５から増幅回路１４を介し
て加えられる初期電圧と比較される。差動増幅回路１１
は２つの入力電圧の差電圧を点Ｅに発生して指示計器１
５に印加する。したがって、点Ｅの差電圧は測定すべき
荷重に応じた電圧であるから、指示計器６によりこの荷
重が指示される。
スイッチング回路１０は電界効果型トランジスタ（以下
、ＦＥＴという）により構成され、非導通状態になると
点Ｆに初期電圧が保持されるが、コンデンサ１５に蓄え
られた電荷が増幅回路１９を放電し、差動増幅回路１１
０入力側の点Ｇの初期電圧が急激に低下しな匹ようにす
るためには、増幅回路１４０入力インピーダンスを充分
に大きくするか、コンデンサ１３０谷量を充分に大きく
すればよい。増幅回路１４にＦＥＴを用い、人力インピ
ーダンスを１００とするか、コンデンサ１５の容量を１
０μＦ程度にすることにより、点Ｇの電圧低下を１時間
当り１９ｂ程度に押λることができる。
、ＦＥＴという）により構成され、非導通状態になると
点Ｆに初期電圧が保持されるが、コンデンサ１５に蓄え
られた電荷が増幅回路１９を放電し、差動増幅回路１１
０入力側の点Ｇの初期電圧が急激に低下しな匹ようにす
るためには、増幅回路１４０入力インピーダンスを充分
に大きくするか、コンデンサ１３０谷量を充分に大きく
すればよい。増幅回路１４にＦＥＴを用い、人力インピ
ーダンスを１００とするか、コンデンサ１５の容量を１
０μＦ程度にすることにより、点Ｇの電圧低下を１時間
当り１９ｂ程度に押λることができる。
なお、スイッチング回路１０としては、Ｆ′ＥＴ以外の
素子、たとえば、接点、真空管など本使用することがで
きることは明らかである。
素子、たとえば、接点、真空管など本使用することがで
きることは明らかである。
第５図（Ａｌ 、 （ＢｌはＨ２図の荷重−抵抗値変換
部の一具体例を説明するための概略図であって、１６は
片持ちばり、１７，１８は歪ゲージである。
部の一具体例を説明するための概略図であって、１６は
片持ちばり、１７，１８は歪ゲージである。
第３図（Ａ）において、片持ちばり１６の上下面に企ゲ
ージ１７，１８が取り付けられ、片持ちばり１６に荷重
が加えられないとき、歪ゲージ１７゜１８は所定の抵抗
値を有してｂる。そこで、片持ちばり１６に荷重を加え
ると、第５図（Ｂ）に示すように、片持ちば夛７は下方
に撓んで上面に取り付けた歪ゲージ１７は伸長し、上面
に取り付けた歪ゲージ１８は圧縮する。このために、歪
ゲージ１７、１８には互いに逆方向の応用が生じ、それ
ぞれ抵抗値が増加、減少する。
ージ１７，１８が取り付けられ、片持ちばり１６に荷重
が加えられないとき、歪ゲージ１７゜１８は所定の抵抗
値を有してｂる。そこで、片持ちばり１６に荷重を加え
ると、第５図（Ｂ）に示すように、片持ちば夛７は下方
に撓んで上面に取り付けた歪ゲージ１７は伸長し、上面
に取り付けた歪ゲージ１８は圧縮する。このために、歪
ゲージ１７、１８には互いに逆方向の応用が生じ、それ
ぞれ抵抗値が増加、減少する。
第４図は第２図の抵抗値−電圧変換部の一具体例を示す
ブロック図であって、２０．２１はトランジスタ、レギ
ユレータ２２．２５であシ、第２図。
ブロック図であって、２０．２１はトランジスタ、レギ
ユレータ２２．２５であシ、第２図。
第３図に対応する部分には同一符号をつけて込る。
次に、この具体例の動作について説明する。
第４図において、歪ゲージ１１ 、１２は直列に接続さ
れており、歪ゲージ１１の一方の端子にトランジスタ２
０を介して正電位が、また歪ゲージ１２がトランジスタ
２１を介して負電位が印加されている。トランジスタ２
０はレギユレータ２２によりバイアス制御され、普た、
トランジスタ２１はレギユレータ２３によりバイアス制
御されて夫々定電圧回路を構成し、歪ゲージ１１．１２
間に一定電圧が加えられている。
れており、歪ゲージ１１の一方の端子にトランジスタ２
０を介して正電位が、また歪ゲージ１２がトランジスタ
２１を介して負電位が印加されている。トランジスタ２
０はレギユレータ２２によりバイアス制御され、普た、
トランジスタ２１はレギユレータ２３によりバイアス制
御されて夫々定電圧回路を構成し、歪ゲージ１１．１２
間に一定電圧が加えられている。
そこで、第３図で説明したように、荷重が加わって歪ゲ
ージ１１．１２の抵抗値がそれぞれ変化すると、歪ゲー
ジ１１．１２間の端子りの電圧が変化し、荷重に応じた
電圧が得られる。端子りは第２図の点りに相当する。
ージ１１．１２の抵抗値がそれぞれ変化すると、歪ゲー
ジ１１．１２間の端子りの電圧が変化し、荷重に応じた
電圧が得られる。端子りは第２図の点りに相当する。
なお、歪ゲージ１１，１２の代りに、感圧トランジスタ
など他の装置を用いてもよい。
など他の装置を用いてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、コンデンサを用
込て初期電圧をアナログ値として配憶するものであるか
ら、初期値平衡調整に誤差を伴なうことなく、迅速かつ
正確に荷重測定をすることができ、上記従来技術の欠点
を除いて優れた機能の荷重測定を提供することができる
。
込て初期電圧をアナログ値として配憶するものであるか
ら、初期値平衡調整に誤差を伴なうことなく、迅速かつ
正確に荷重測定をすることができ、上記従来技術の欠点
を除いて優れた機能の荷重測定を提供することができる
。
第１図は従来の荷重測定装置の一例を示すブロック図、
第２図は本発明による荷重測定装置の一実施例を示すブ
ロック図、第３図は第２図の荷重−抵抗ｒｉｆ換部を説
明するだめの概略図、第４図は第２図の抵抗値−電圧変
換部の一具体例を示すブロック図である。 ７・・・荷重−抵抗値変換部、８・・・抵抗値−電圧変
換部、１０・・・スイッチング回路、１１・・・差動増
−回路、１３・・・コンデンサ、１５・・・指示計器。 代理人弁理士 薄 １）利−幸
第２図は本発明による荷重測定装置の一実施例を示すブ
ロック図、第３図は第２図の荷重−抵抗ｒｉｆ換部を説
明するだめの概略図、第４図は第２図の抵抗値−電圧変
換部の一具体例を示すブロック図である。 ７・・・荷重−抵抗値変換部、８・・・抵抗値−電圧変
換部、１０・・・スイッチング回路、１１・・・差動増
−回路、１３・・・コンデンサ、１５・・・指示計器。 代理人弁理士 薄 １）利−幸
Claims (1)
- 測定すべき荷重に応じ走電圧を無荷重時の初期電圧と比
較し、差電圧を指示計器に供給するようにした荷重測定
装置において、前記初期電圧が供給されるスイッチング
回路と、該スイッチング回路の導通により充電し前記初
期電圧を保持するコンデンサとを設け、前記初期電圧を
アナログ値として保持することによシ、アナログ的に初
期値子＃調整を行なうことができるように構成したこと
を特徴とする荷重測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3637182A JPS58154633A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 荷重測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3637182A JPS58154633A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 荷重測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58154633A true JPS58154633A (ja) | 1983-09-14 |
Family
ID=12467974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3637182A Pending JPS58154633A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 荷重測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58154633A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016027472A1 (ja) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | 株式会社鷺宮製作所 | 圧力スイッチ |
-
1982
- 1982-03-10 JP JP3637182A patent/JPS58154633A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016027472A1 (ja) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | 株式会社鷺宮製作所 | 圧力スイッチ |
| JPWO2016027472A1 (ja) * | 2014-08-22 | 2017-04-27 | 株式会社鷺宮製作所 | 圧力スイッチ |
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