JPS58178236A - 荷重変換器 - Google Patents
荷重変換器Info
- Publication number
- JPS58178236A JPS58178236A JP6057382A JP6057382A JPS58178236A JP S58178236 A JPS58178236 A JP S58178236A JP 6057382 A JP6057382 A JP 6057382A JP 6057382 A JP6057382 A JP 6057382A JP S58178236 A JPS58178236 A JP S58178236A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- beams
- parts
- strain
- strain gauges
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring 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
- G01L1/22—Measuring 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
- G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Force In General (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】
る荷重の大きさを電気的に測定する荷重変換器に関する
ものである。
ものである。
これら荷重変換器の受感部形状は、測定荷重の太きさ、
小型あるいは薄型というような荷重変換器に要求される
形状、精度等に応じて種々のものが考えられている。
小型あるいは薄型というような荷重変換器に要求される
形状、精度等に応じて種々のものが考えられている。
両端固定型の梁からなり中央に荷重導入部をもつ受感部
が、荷重点が横方向に移動せず、荷重点を受感部中心に
とれ、荷重変換器のケースとの関係か安定することから
、広く用いられてきている。
が、荷重点が横方向に移動せず、荷重点を受感部中心に
とれ、荷重変換器のケースとの関係か安定することから
、広く用いられてきている。
第１図は従来の両端固定型の梁からなる受感部の例を示
し、イは平面図、口は正面図である。測定荷重１・゛を
受ける荷重導入部１を梁中央に有し、その両側は荷重方
向に薄い起歪部２，３により固定部１，５にそれぞれ連
らなっている。それぞれの固定部４，５は荷重変換器の
ケース６に固定され、起、１部２，３にはひずみゲージ
８１，〜，８４を添着している。
し、イは平面図、口は正面図である。測定荷重１・゛を
受ける荷重導入部１を梁中央に有し、その両側は荷重方
向に薄い起歪部２，３により固定部１，５にそれぞれ連
らなっている。それぞれの固定部４，５は荷重変換器の
ケース６に固定され、起、１部２，３にはひずみゲージ
８１，〜，８４を添着している。
′しかじ、この従来の両端固定型の梁による受感部は、
荷重によって梁がたわむ時、梁には張力が発生し、梁の
たわみ特性に影響を与えて、ひずみケー ジによる荷重
−出力特性は非直線的となる。
荷重によって梁がたわむ時、梁には張力が発生し、梁の
たわみ特性に影響を与えて、ひずみケー ジによる荷重
−出力特性は非直線的となる。
特に小さな荷重を測定する受感部は、梁の厚みが薄くな
り六＝わみが大きくなるのでこの張力の影響を受は易く
高精度のものの実現は困難である。また比較的大きな荷
重を測定する場合には、梁は厚くたわみも小さいが、発
生−する張力はがなり大きなものとなって固定端の固定
方法に問題が生じ、固定端のすべり等によるヒステリシ
スが発生して精度を損なう欠陥がある。
り六＝わみが大きくなるのでこの張力の影響を受は易く
高精度のものの実現は困難である。また比較的大きな荷
重を測定する場合には、梁は厚くたわみも小さいが、発
生−する張力はがなり大きなものとなって固定端の固定
方法に問題が生じ、固定端のすべり等によるヒステリシ
スが発生して精度を損なう欠陥がある。
本発明の目的は、上述の従来技術の欠陥を考慮してなさ
れたもので、荷重点が横方向に移動しないとともに、梁
に張力が発生せず、荷重−出力特性が直線性を保ち、高
精度が実現可能な荷重変換器を提供することにある。
れたもので、荷重点が横方向に移動しないとともに、梁
に張力が発生せず、荷重−出力特性が直線性を保ち、高
精度が実現可能な荷重変換器を提供することにある。
上記目的は本発明によれば、ひずみゲージによって受感
部に加わる荷重の大きさを電気的に測定する荷重変換器
において、中央に荷重導入部を有する中央梁の両端部の
それぞれを、該端部のそれぞれ反対の側に位置するケー
スに固定端を固定され前記中央梁を間に挾むようにして
平行に延びた２つの片持梁の自由端に一体または強固に
連結して上記受感部を構成することによって達成される
。
部に加わる荷重の大きさを電気的に測定する荷重変換器
において、中央に荷重導入部を有する中央梁の両端部の
それぞれを、該端部のそれぞれ反対の側に位置するケー
スに固定端を固定され前記中央梁を間に挾むようにして
平行に延びた２つの片持梁の自由端に一体または強固に
連結して上記受感部を構成することによって達成される
。
以下図面を参照しつつ本発明の実施例を詳述する。
第２図は、本発明に係る荷重変換器の受感部を第２図イ
、０において、受感部の中央に配設された中央梁１０は
、中央に測定荷重Ｆを受ける荷重導入部１０ａを有し、
この荷重導入部１０ａの両側には荷重方向に薄い起歪部
１０ｂ、ＩＯＣを延設する。
、０において、受感部の中央に配設された中央梁１０は
、中央に測定荷重Ｆを受ける荷重導入部１０ａを有し、
この荷重導入部１０ａの両側には荷重方向に薄い起歪部
１０ｂ、ＩＯＣを延設する。
第２図左側のケース１３の内壁に固定端１１ａを溶接等
の手段により固定し上記梁１ｏと平行に延びた片持梁１
１の自由端側には荷重方向に薄い起歪部１１ｂを有し、
自由端部を上記中央梁１ｏの右側の連結部１・１と一体
成形あるいは溶接等の手段にて強固に結合する。一方、
第２図右側のケース１３の内壁に固定端１２ａを溶接等
の手段により固定し上記中央梁１０と平行に延びた片持
梁１２の自由端側には荷重方向に薄い起歪部１２ｂを有
し、自由端部を上記中央梁１０の左側連結部１５と一体
成形あるいは溶接等の手段にて強固に結合する。こうし
て受感部は略Ｚ字形（固定端１１ａ、１２ａの左右を置
きがえて略Ｓ字形としてもよい）に形成される。起歪部
１０ｂにはひずみケージＳ５とｓ６を、起歪部１０ｃに
はひずみゲージＳ７と８８を、起歪部１１ｂにはひずみ
ゲージＳ９と８１０を、起歪部１２ｂにはひずみゲージ
Ｓｌｌと８１２をそれぞれ各起歪部の左端と右端付近に
接着、融着等の周知の手段で添着する。第３図のように
ひずみゲージ８５，８６，８８．８７を順に、またひず
みゲージ８９ 、８１０．８１２． Ｓ１１を順に接続
しホイートストンブリッジ回路を二重に形成する。この
ホイートストンブリッジを構成するひずみゲージの相対
向する結線部ａ、ｂ間に入力ｅｉを供給し他の結線部ｃ
、ｄ間から出力ｅｏを取り出す。なお、ひずみゲージに
よる回路は４枚のひずみゲージで一重のホイートストン
ブリッジ回路であっても測定可能である。
の手段により固定し上記梁１ｏと平行に延びた片持梁１
１の自由端側には荷重方向に薄い起歪部１１ｂを有し、
自由端部を上記中央梁１ｏの右側の連結部１・１と一体
成形あるいは溶接等の手段にて強固に結合する。一方、
第２図右側のケース１３の内壁に固定端１２ａを溶接等
の手段により固定し上記中央梁１０と平行に延びた片持
梁１２の自由端側には荷重方向に薄い起歪部１２ｂを有
し、自由端部を上記中央梁１０の左側連結部１５と一体
成形あるいは溶接等の手段にて強固に結合する。こうし
て受感部は略Ｚ字形（固定端１１ａ、１２ａの左右を置
きがえて略Ｓ字形としてもよい）に形成される。起歪部
１０ｂにはひずみケージＳ５とｓ６を、起歪部１０ｃに
はひずみゲージＳ７と８８を、起歪部１１ｂにはひずみ
ゲージＳ９と８１０を、起歪部１２ｂにはひずみゲージ
Ｓｌｌと８１２をそれぞれ各起歪部の左端と右端付近に
接着、融着等の周知の手段で添着する。第３図のように
ひずみゲージ８５，８６，８８．８７を順に、またひず
みゲージ８９ 、８１０．８１２． Ｓ１１を順に接続
しホイートストンブリッジ回路を二重に形成する。この
ホイートストンブリッジを構成するひずみゲージの相対
向する結線部ａ、ｂ間に入力ｅｉを供給し他の結線部ｃ
、ｄ間から出力ｅｏを取り出す。なお、ひずみゲージに
よる回路は４枚のひずみゲージで一重のホイートストン
ブリッジ回路であっても測定可能である。
次に上記第２図に示した受感部の作用を説明する。測定
荷重Ｆが荷重導入部１０ａに加わると、第４図のように
、各片持梁１１ 、１２は主として起歪部Ｉｌ ｂ 、
１．２ ｂがたわんで自由端が下方に下がり、中央梁
１０の両端の連結部１４と１５も下がる。この両端の連
結部１４と１５とに支えられた中央梁１０自身の起歪部
１０ｂ、１０ｃもたわみ、荷重導入部１０ａはさらに下
方へ下がる。各起歪部がたわむことにより両端連結部１
４と１５とは、荷重点のある内側方向に距離ｌだけ移動
する。このように梁の連結部１４／、 １５は梁の長手
方向に自由な移動が出来るため、各起歪部］Ｏｂ 、
１０ｃ 、 １１ ｂ 、 １２ｂは、従来の両端固定
の梁と異なり、張力が発生せず、良好な荷重−出力特性
を得ることができる。本実施例の場合、各起歪部に添着
されたひずみゲージのうち、ひずみゲージ８５，８８，
８９，８１２には引張ひずみが、ひすみゲージ８６，８
７，８１０，８１１には圧縮ひずみが生じて荷重に比例
した出力ｅｏを取り出すことができる。
荷重Ｆが荷重導入部１０ａに加わると、第４図のように
、各片持梁１１ 、１２は主として起歪部Ｉｌ ｂ 、
１．２ ｂがたわんで自由端が下方に下がり、中央梁
１０の両端の連結部１４と１５も下がる。この両端の連
結部１４と１５とに支えられた中央梁１０自身の起歪部
１０ｂ、１０ｃもたわみ、荷重導入部１０ａはさらに下
方へ下がる。各起歪部がたわむことにより両端連結部１
４と１５とは、荷重点のある内側方向に距離ｌだけ移動
する。このように梁の連結部１４／、 １５は梁の長手
方向に自由な移動が出来るため、各起歪部］Ｏｂ 、
１０ｃ 、 １１ ｂ 、 １２ｂは、従来の両端固定
の梁と異なり、張力が発生せず、良好な荷重−出力特性
を得ることができる。本実施例の場合、各起歪部に添着
されたひずみゲージのうち、ひずみゲージ８５，８８，
８９，８１２には引張ひずみが、ひすみゲージ８６，８
７，８１０，８１１には圧縮ひずみが生じて荷重に比例
した出力ｅｏを取り出すことができる。
また、受感部は３本の梁を２字形またはＳ字形を呈する
ように屈曲、連結してなるので各梁１ｏ。
ように屈曲、連結してなるので各梁１ｏ。
１１ 、１２の連結部１４ 、１５は荷重印加時に内側
方向へ移動しケース１３と固定端１１ａおよびケース１
３と固定端１２ａとの間に無理な力が加わってすべりが
生じることもなく従ってヒステリシスが発生することも
ない。
方向へ移動しケース１３と固定端１１ａおよびケース１
３と固定端１２ａとの間に無理な力が加わってすべりが
生じることもなく従ってヒステリシスが発生することも
ない。
以上述べたように、本発明によれば、中央に荷重導入部
を有する中央梁の両端部のそれぞれを、該端部のそれぞ
れ反対の側に位置するケースに直走端を固定され前記中
央梁を間に挾むようにして平行に延びた２つの片持梁の
自由端に一体または強固に連結することによって、荷重
点の横方向移動をなくすとともに、一体化した連結部が
自由に横方向へ動き得るため梁に張力が発生せず、荷重
−出力特性が直線性を保ち、かつケースへの固定部分に
無理な力が加わらず、すべり等によるヒステリシスの影
響もなくすことができる高精度な荷重変換器を提供する
ことができる。
を有する中央梁の両端部のそれぞれを、該端部のそれぞ
れ反対の側に位置するケースに直走端を固定され前記中
央梁を間に挾むようにして平行に延びた２つの片持梁の
自由端に一体または強固に連結することによって、荷重
点の横方向移動をなくすとともに、一体化した連結部が
自由に横方向へ動き得るため梁に張力が発生せず、荷重
−出力特性が直線性を保ち、かつケースへの固定部分に
無理な力が加わらず、すべり等によるヒステリシスの影
響もなくすことができる高精度な荷重変換器を提供する
ことができる。
第１図イは従来の両端固定型の梁からなる受感部の平面
図、口は正面図、第２図印は本発明に係る荷重変換器の
受感部の平面図、０は正面図、第３図は第２図のひずみ
ゲージの接続回路図、第４図は測定荷重が加わったとき
の第２図実施例の受感部のたわみ状態を示す正面図であ
る。 Ｆ・・・・・・測定荷重、 １０・・・・・・中央梁、
１０ａ・・・・・・荷重導入部、 １１ 、１２・・・
・・・片持梁、ｘｏ６ 、 ＩＯＣ、ｕｂ 、 ｘ２ｂ
・・・・・・起歪部、１し、１２ａ ・・・・・・固
定端、 １３・・・・ケース、Ｈ、１５・・・・連結部
、 ８５〜８１２ ・ひずみ′ゲージ 第 １ 図 う 第 ２ 図 第 ３ 図
図、口は正面図、第２図印は本発明に係る荷重変換器の
受感部の平面図、０は正面図、第３図は第２図のひずみ
ゲージの接続回路図、第４図は測定荷重が加わったとき
の第２図実施例の受感部のたわみ状態を示す正面図であ
る。 Ｆ・・・・・・測定荷重、 １０・・・・・・中央梁、
１０ａ・・・・・・荷重導入部、 １１ 、１２・・・
・・・片持梁、ｘｏ６ 、 ＩＯＣ、ｕｂ 、 ｘ２ｂ
・・・・・・起歪部、１し、１２ａ ・・・・・・固
定端、 １３・・・・ケース、Ｈ、１５・・・・連結部
、 ８５〜８１２ ・ひずみ′ゲージ 第 １ 図 う 第 ２ 図 第 ３ 図
Claims (1)
- ひずみゲージによって受感部に加わる荷重の大きさを電
気的に測定する荷重変換器において、中央に荷重導入部
を有する中央梁の両端部のそれぞれを、該端部のそれぞ
れ反対の側に１位置するケースに固定端を固定され前記
中央梁を間に挾むようにして平行に延びた２つの片持梁
の自由端に一体または強固に連結して上記受感部を構成
することを特徴とする荷重変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6057382A JPS58178236A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | 荷重変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6057382A JPS58178236A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | 荷重変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58178236A true JPS58178236A (ja) | 1983-10-19 |
| JPS635692B2 JPS635692B2 (ja) | 1988-02-04 |
Family
ID=13146131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6057382A Granted JPS58178236A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | 荷重変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58178236A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256066A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-17 | Kyowa Dengiyou:Kk | 加速度変換器 |
| JP2007064786A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Nano Control:Kk | 力センサ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0544685Y2 (ja) * | 1986-11-19 | 1993-11-12 | ||
| US20080083287A1 (en) * | 2004-07-14 | 2008-04-10 | Daiji Uehara | Load Sensor And Manufacturing Method Of The Same |
-
1982
- 1982-04-12 JP JP6057382A patent/JPS58178236A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256066A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-17 | Kyowa Dengiyou:Kk | 加速度変換器 |
| JP2007064786A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Nano Control:Kk | 力センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS635692B2 (ja) | 1988-02-04 |
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