JPS58195103A - 歪センサ - Google Patents
歪センサInfo
- Publication number
- JPS58195103A JPS58195103A JP7799582A JP7799582A JPS58195103A JP S58195103 A JPS58195103 A JP S58195103A JP 7799582 A JP7799582 A JP 7799582A JP 7799582 A JP7799582 A JP 7799582A JP S58195103 A JPS58195103 A JP S58195103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strain
- generating
- bridge circuit
- span
- strain inducing
- 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
Links
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
- G01L1/2268—Arrangements for correcting or for compensating unwanted effects
- G01L1/2281—Arrangements for correcting or for compensating unwanted effects for temperature variations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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】
この発明は、たとえば電子秤に便用畜れる歪センサに関
するものである。
するものである。
従来、複数の起歪部が形成されたビームを設け、これら
の起歪部にブリッジ回路を形成するストレンゲージを設
け、ビームの一端を固定し他端に荷重を加えて起歪部を
変形させ、ブリッジ回路の出力により荷重を測定する歪
センサが存する。ビームの温度が上昇するとビームのヤ
ング率が減少し歪層が増大しその結果ブリッジ回路の出
力電圧が増大する。すなわち、温度変化により荷重測定
値に誤差が生ずる。Ｏ’ＣＫおける出力電圧に対し４０
℃のそれは、ビームがステンレスの場合に約０，７ｓ増
加しビームが高力フル（ニウムの場合に約１ｊＩｌｂ増
加する結果がでている。この九め、ブリッジ回路の入力
側に正の温度係数を有する金ＪＩ４抵抗体によるスパン
温度補償抵抗を接続し、周囲の温度が上昇するとスパン
温度補償抵抗が増大し、これにより、ブリッジ回路に印
加線れる入力電圧が下がり、その結果出力電圧の増加を
防止する手段が−じられている。
の起歪部にブリッジ回路を形成するストレンゲージを設
け、ビームの一端を固定し他端に荷重を加えて起歪部を
変形させ、ブリッジ回路の出力により荷重を測定する歪
センサが存する。ビームの温度が上昇するとビームのヤ
ング率が減少し歪層が増大しその結果ブリッジ回路の出
力電圧が増大する。すなわち、温度変化により荷重測定
値に誤差が生ずる。Ｏ’ＣＫおける出力電圧に対し４０
℃のそれは、ビームがステンレスの場合に約０，７ｓ増
加しビームが高力フル（ニウムの場合に約１ｊＩｌｂ増
加する結果がでている。この九め、ブリッジ回路の入力
側に正の温度係数を有する金ＪＩ４抵抗体によるスパン
温度補償抵抗を接続し、周囲の温度が上昇するとスパン
温度補償抵抗が増大し、これにより、ブリッジ回路に印
加線れる入力電圧が下がり、その結果出力電圧の増加を
防止する手段が−じられている。
しかし、ビームは熱伝導体であり、九とえは電子秤であ
れば、と−ムとともにベースに取付けられた電源トラン
ス轡の回路部品の上昇温度がビームの固定部から起歪ｌ
Ｉを経て受圧部に伝わ９、さらに載せ皿に伝わる。この
ようなことから、ストレンゲージが位置する起歪部とス
パン温度補償抵抗が位置する部分（一般には固定部側）
との温度が異なる場合が多く、出力誤差を正確に補正す
ることかで鐘ない、ちなみに、８Ｕ８６８０の材質によ
るビームを用い、スパン温度補償抵抗として＋３０００
９ｐｍ ／ ℃Ｏ抵抗温度係数を有するチタンを用い九
場合、スパン温度補償抵抗が位置する部分が起歪部より
ＯＪＣ高いと龜に出力電圧がＱ、０４−減少した。これ
は精度が１７３０００の歪センサにおいて五目盛の誤差
に相幽する。
れば、と−ムとともにベースに取付けられた電源トラン
ス轡の回路部品の上昇温度がビームの固定部から起歪ｌ
Ｉを経て受圧部に伝わ９、さらに載せ皿に伝わる。この
ようなことから、ストレンゲージが位置する起歪部とス
パン温度補償抵抗が位置する部分（一般には固定部側）
との温度が異なる場合が多く、出力誤差を正確に補正す
ることかで鐘ない、ちなみに、８Ｕ８６８０の材質によ
るビームを用い、スパン温度補償抵抗として＋３０００
９ｐｍ ／ ℃Ｏ抵抗温度係数を有するチタンを用い九
場合、スパン温度補償抵抗が位置する部分が起歪部より
ＯＪＣ高いと龜に出力電圧がＱ、０４−減少した。これ
は精度が１７３０００の歪センサにおいて五目盛の誤差
に相幽する。
この発明はこのような点に鑑みなされ九もので。
ビームに温度勾配が生じても誤差の小さい歪′竜ンサを
うることｔ目的とするものである。
うることｔ目的とするものである。
この発明は、複数の起歪部が形成され九ビームを設け、
ブリッジ回路を形成する複数のストレンゲージを起歪部
に位置させ、これらの起歪部の間にスパン温度補償抵抗
を位置させてストレンゲージが位置する起歪部の温度平
均とスパン温度補償抵抗７．０置す６．７゜１度と”′
！を一欽、？、、えゆ、・′１″ｊ１ って、ビームに温度勾配が生じても正確に出力電□ 圧を検出しうるように構成り１のである。
ブリッジ回路を形成する複数のストレンゲージを起歪部
に位置させ、これらの起歪部の間にスパン温度補償抵抗
を位置させてストレンゲージが位置する起歪部の温度平
均とスパン温度補償抵抗７．０置す６．７゜１度と”′
！を一欽、？、、えゆ、・′１″ｊ１ って、ビームに温度勾配が生じても正確に出力電□ 圧を検出しうるように構成り１のである。
・１′１”。
この発明の一夾施例を図□面に基いて形成する。
（１）はビームである。このビーム（１）はステンレス
や高力アルミニウム材等を機械加工することによｐ製作
されたもので、中央側面に二つの孔＜２）（３）を連通
＃１（４） Ｋよりて連通しつつ形成することによｐ薄
肉の起歪１１（５） （６バ７バ８）が形成されている
。また、一端の固ｆｆ１部（９）にはネジ０４によυベ
ース（１１に取付けられる取付孔（至）が形成され、他
端０受圧部ｔ）３には載せ皿α◆が取付けられる取付孔
（至）が形成されている。
や高力アルミニウム材等を機械加工することによｐ製作
されたもので、中央側面に二つの孔＜２）（３）を連通
＃１（４） Ｋよりて連通しつつ形成することによｐ薄
肉の起歪１１（５） （６バ７バ８）が形成されている
。また、一端の固ｆｆ１部（９）にはネジ０４によυベ
ース（１１に取付けられる取付孔（至）が形成され、他
端０受圧部ｔ）３には載せ皿α◆が取付けられる取付孔
（至）が形成されている。
ついで、前記ビーム（１）の上面には前記起歪部（５）
の真上に位置するストレンゲージ（Ｒ＋ ）（＆ ）と
、前記起歪１１（６）の真上に位置するストレンゲージ
（Ｒｓ ）（Ｒ４）と、前記起歪部（５）（句の間に位
置するスパン温度補償抵抗（Ｒｓ）と、リード電極（Ｖ
ｏ＋バＶｏ−）（Ｖｅ”）（Ｖｅ−）と、ブリッジ回路
（至）が形成されるようにストレンゲージ（Ｒ１）（Ｒ
ｓ ）（Ｒｓ ）（Ｒ４ンを接続するとともにブリッジ
回路ＯａＯ入力１ｌｉｌＫスパン温度補償抵抗゛、；１ （Ｒａ）ｔ！続する。−電部赴がパターンをもって形成
されているｏ”ｔなわち、第３図に示すようＫ１、−、
（□）０表面を″：１研廟加工し、洗浄した後絶縁樹工
、。９□、っ、え、工、。。。。、。１ ′たポリイ
ミドフェスをビーム＜１） Ｋ ＃下し、スピンナを１
５０ｏｒ、ｐ、ｍの回転数をもって回転させてこのポリ
イミドフェスを均一に散布し溶剤が乾燥した後さらＫ
３５０℃の熱をもって１時間加熱し、これにより厚さ約
４μのポリイミド膜を形成する。ついで、その上にスト
レンゲージ（＆ ）（＆ ）（Ｒｓ ）（Ｒ４）を形成
するためのニッケルクローム膜（至）ヲ１ｏｏｏＡ。
の真上に位置するストレンゲージ（Ｒ＋ ）（＆ ）と
、前記起歪１１（６）の真上に位置するストレンゲージ
（Ｒｓ ）（Ｒ４）と、前記起歪部（５）（句の間に位
置するスパン温度補償抵抗（Ｒｓ）と、リード電極（Ｖ
ｏ＋バＶｏ−）（Ｖｅ”）（Ｖｅ−）と、ブリッジ回路
（至）が形成されるようにストレンゲージ（Ｒ１）（Ｒ
ｓ ）（Ｒｓ ）（Ｒ４ンを接続するとともにブリッジ
回路ＯａＯ入力１ｌｉｌＫスパン温度補償抵抗゛、；１ （Ｒａ）ｔ！続する。−電部赴がパターンをもって形成
されているｏ”ｔなわち、第３図に示すようＫ１、−、
（□）０表面を″：１研廟加工し、洗浄した後絶縁樹工
、。９□、っ、え、工、。。。。、。１ ′たポリイ
ミドフェスをビーム＜１） Ｋ ＃下し、スピンナを１
５０ｏｒ、ｐ、ｍの回転数をもって回転させてこのポリ
イミドフェスを均一に散布し溶剤が乾燥した後さらＫ
３５０℃の熱をもって１時間加熱し、これにより厚さ約
４μのポリイミド膜を形成する。ついで、その上にスト
レンゲージ（＆ ）（＆ ）（Ｒｓ ）（Ｒ４）を形成
するためのニッケルクローム膜（至）ヲ１ｏｏｏＡ。
の厚さでスパッタリングによｐ積層する。さらに、スパ
ン温度補償抵抗（Ｒａ）を形成するためのチタン膜（ホ
）を３００ＯＡ’の厚さで積層する。さらに七０上にリ
ード電極（Ｖｅ”）（Ｖｅ−）（Ｖｏ”）（Ｖｏ−）及
び導電部（ロ）を形成するための金（Ａｕ）膜（ハ）を
約１．５μの厚さで積層する。ついで、第４図に示すパ
ターンをもってニッケルクローム膜（２）とチタン膜■
と金Ｊ１１（２）とを選択エツチングしてリード電極（
ｖｅ＋）（■・−）（Ｖｏ”）（Ｖｏ−）と導電部Ｃ１
ηとを残す。さらＫ、金膜（ハ）の一部をエツチングし
て＃！６図にハツチングで示したよう（金膜（２）下の
チタン膜（ホ）によるスパン補償抵抗（Ｒｓ ）を形成
し、さらに、チタン膜■の一部をエツチングして第６図
にクロスしたハツチングで示し良ようＶＣｆｌン膜四下
のニッケルクローム膜（至）Ｋよルｘトレンゲージ（Ｒ
１）（Ｒｓ ）（Ｒｓ ）（Ｒ４）を形成する。コレニ
より、ブリッジ回路（至）が形成される。
ン温度補償抵抗（Ｒａ）を形成するためのチタン膜（ホ
）を３００ＯＡ’の厚さで積層する。さらに七０上にリ
ード電極（Ｖｅ”）（Ｖｅ−）（Ｖｏ”）（Ｖｏ−）及
び導電部（ロ）を形成するための金（Ａｕ）膜（ハ）を
約１．５μの厚さで積層する。ついで、第４図に示すパ
ターンをもってニッケルクローム膜（２）とチタン膜■
と金Ｊ１１（２）とを選択エツチングしてリード電極（
ｖｅ＋）（■・−）（Ｖｏ”）（Ｖｏ−）と導電部Ｃ１
ηとを残す。さらＫ、金膜（ハ）の一部をエツチングし
て＃！６図にハツチングで示したよう（金膜（２）下の
チタン膜（ホ）によるスパン補償抵抗（Ｒｓ ）を形成
し、さらに、チタン膜■の一部をエツチングして第６図
にクロスしたハツチングで示し良ようＶＣｆｌン膜四下
のニッケルクローム膜（至）Ｋよルｘトレンゲージ（Ｒ
１）（Ｒｓ ）（Ｒｓ ）（Ｒ４）を形成する。コレニ
より、ブリッジ回路（至）が形成される。
このような構成において、リード電極（Ｖｅ”）（Ｖｅ
−）を外□部回路に接続しブリッジ回路ｃＬ時の入力側
に電圧を印加する。そして、載せ皿α◆に被測量物を載
せると起歪部（５）が伸び起歪部（６）が縮む、起歪部
（５）上のストレンゲージ（Ｒｓ）（Ｒｓ） Ｉｄ抵抗
値が増大し、起歪部（６）上のストレンゲージ（Ｒ１）
（Ｒ４）は抵抗値が減少する。こ□れにより、荷重に対
応した出方電圧が出力される。そして、周囲の温度が上
昇しビーム（１）Ｋ温度勾配が生ずるが、起歪部（５）
（６）の温度が異っても起歪部（５）（６）の温度゛平
均とスパン温度補償抵抗（Ｒｍ）が位置する部分の温度
とは等しく、したがって、荷重に対応する正確な出方電
圧を検出することが可能である。
−）を外□部回路に接続しブリッジ回路ｃＬ時の入力側
に電圧を印加する。そして、載せ皿α◆に被測量物を載
せると起歪部（５）が伸び起歪部（６）が縮む、起歪部
（５）上のストレンゲージ（Ｒｓ）（Ｒｓ） Ｉｄ抵抗
値が増大し、起歪部（６）上のストレンゲージ（Ｒ１）
（Ｒ４）は抵抗値が減少する。こ□れにより、荷重に対
応した出方電圧が出力される。そして、周囲の温度が上
昇しビーム（１）Ｋ温度勾配が生ずるが、起歪部（５）
（６）の温度が異っても起歪部（５）（６）の温度゛平
均とスパン温度補償抵抗（Ｒｍ）が位置する部分の温度
とは等しく、したがって、荷重に対応する正確な出方電
圧を検出することが可能である。
この発明は上述のように、それぞれストレンゲージが位
置する起歪部間にブリッジ回路の入力側に接続され九ス
パン温度補償抵抗を位置させたことにより、起歪部間に
温度勾配が生じても、起歪部の温度平均とスパン温度補
償抵抗を位置させた部分の温度とを等しくシ、シたがっ
て、常に荷重に応じえ出力電圧を正確に検出することが
できる効果を有するものである。
置する起歪部間にブリッジ回路の入力側に接続され九ス
パン温度補償抵抗を位置させたことにより、起歪部間に
温度勾配が生じても、起歪部の温度平均とスパン温度補
償抵抗を位置させた部分の温度とを等しくシ、シたがっ
て、常に荷重に応じえ出力電圧を正確に検出することが
できる効果を有するものである。
図面はこの発明の一実施例を示すもので、纂１図は斜視
図、第２図は正面図、第３図はビームにブリッジ（ロ）
路を形成する九めに各ｉａＯ導［膜を積層した状態を示
す拡大した断面図、第４図ないし第６図はその導電膜を
エツチングする過程を示す平面図、第７図は回路図であ
る。 ｌ・・・ビー！、５〜６・・・起歪部、９・・・固定部
、１３・・・受圧部、１６・・・ブリッジ回路、Ｒ１−
Ｒ４・・・ストレンゲージ、Ｒ３・・・スパン温度補償
抵抗１
図、第２図は正面図、第３図はビームにブリッジ（ロ）
路を形成する九めに各ｉａＯ導［膜を積層した状態を示
す拡大した断面図、第４図ないし第６図はその導電膜を
エツチングする過程を示す平面図、第７図は回路図であ
る。 ｌ・・・ビー！、５〜６・・・起歪部、９・・・固定部
、１３・・・受圧部、１６・・・ブリッジ回路、Ｒ１−
Ｒ４・・・ストレンゲージ、Ｒ３・・・スパン温度補償
抵抗１
Claims (1)
- 固定部と受圧部との間に複数ＯｊＩ！１歪部が形成１れ
たビームを設け、前記起歪ｉｌＫ複黴のストレンゲージ
をブリッジ回路として接続しつつ設け、前記固定部側の
前記起歪部と前記受圧部側の前記起歪部との間に前記ブ
リッジ回路の入力側Ｋｍ！Ｉされたスパン温度補償抵抗
を設けたことを４Ｉ黴とする歪センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7799582A JPS58195103A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 歪センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7799582A JPS58195103A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 歪センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58195103A true JPS58195103A (ja) | 1983-11-14 |
Family
ID=13649388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7799582A Pending JPS58195103A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 歪センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58195103A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6218633U (ja) * | 1985-07-17 | 1987-02-04 |
-
1982
- 1982-05-10 JP JP7799582A patent/JPS58195103A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6218633U (ja) * | 1985-07-17 | 1987-02-04 |
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