JPS58500773A - 秤量システム - 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】 本出願の主題は、米国特許出願第２６５．０８７号「カドランスジューサ」、同 第２６５．０８９号「調節可能なリンク機構」、同第２６５．０８６号「温度補 償測定システム」、同第２６５．０９０号「誘導回路素子」および同第２６５． ０９２号「直線運動リンク機構」と関係する。

これらは、すべて本願と同日に出願されたものである。

発明の分野 本発明は計器の分野に関し、特定すると重量測定システムに関する。

従来の代表的秤量システムは、被測定重量を載置するための受板すなわち秤量皿 を備える。秤量皿は、カドランスジューサにより支持部材または枠体に結合され る。

従来の種々の形式の感知システムにおいては、トランスジューサと秤量皿は、皿 内の対象物に対して相当に正確な重量感知を可能にするよう構成されたリンク機 構により支持部材に結合される。１例として、力センサは、歪ゲージまたはフィ ードバック配置内の固定磁界内に配置された可鋤コイルを使用したものもある。

従来の秤量システムは、秤量皿内に載置された物体の相当正電な測定価を提供す るが、既知のシステムには多くの欠点がある。例えば、多くのこの種のシステム は、秤量皿内における被測定物質の中心ずれの負荷に％に敏感である。この種の 中心ずれの負荷は、システムの＊擦楕失に起因して誤差を生じることがある。こ の種の損失を阻止するため、従来の秤量システムは、この種の誤差を減するため の種々の形式の機械的リンク機構を利用することが多い。例えば、米国特許第４ ．０２４４１６号は、単一の感知軸線に沿う秤量皿の運動を制限するたわみ装置 を開示している。しかしながら、この種のシステムは、その運動範囲、したがっ て許容される重量範囲が相当に制限される。

従来のシステムの多くのものの他の欠点は、感知トランスジューサおよび関連す る回路に対する温度の影養のような、温度に関するシステムの変動である。

したがって、本発明の目的は、高精度の秤量システムを提供することである。

本発明の特定の目的は、システムの温度の変動について補償された秤量システム を提供することである。

発明の概要 簡単にいうと、本発明は、秤量皿および剛性のアーマチュアのような突入力部材 を含む秤量システムに係る。

第１のリンク機構が、アーマチュアを基準部材に関して固定された基準軸ＨＫ沿 ってｖ、！ｌｌ７１させるように、アーマチュアを基準部材すなわち−・ウジン グに結合する。一般に１このリンク＠構は、％に加えられるモーメントに’Ｍ抗 性がおる。

第２のリンク機構が、突入力部材をアーマチュアに弾撥的に結合しており、これ ら部材の相当大きな範囲の直線的相対運動を可節にしている。突入力部材と基準 部材間にば、低岸擦ダンパが結合されており、突入力部材とハウジング間の相対 運動を制動している。

アーマチュアと基準部材間にはカドランスジューサが結合されている。トランス ジューサは、加わる力に関係づけられた、分離間隔を有する１対の相補的に相対 する面を備える。

位置センサが、トランスジューサに結合されてい℃、トランスジューサの相補的 に相対する面間の間隔を表わす信号を発生する。

本発明のこれらおよびその他の目的および種々の特質は、図面を参照して行なっ た以下の説明から一層明らかとなろう。

第１図は、本発明の１具体例の概略図である。

第２図は第１図のシステムの例示の具体例の上面図である。

第５図は第２図の具体例の断面図である。

第４図は第１図のシステムの位置センサの概略図である。

第５図は第４図の位置センサのインダクタの１形式を示す報図である。

第６図は第１図のシステムのプロセッサのブロック図第１図には、本発明の秤量 システム２１０が概略線図で示されている。このシステムは、基準軸２１６に沿 って運動するように適合された秤量皿２１２と関連する支持ポスト２１４を含む 。他の具体例においては、皿は、ある形式の突入力部材により交換できる。ボス ト２１４は、機械的ダンパ組立体２１８により、軸Ｉｔｓ２１６に関して固定さ れた基準部材（すなわちハウジング）２２０に結合される。皿２１２およびその 支持ボスト２１４は、リンク機構１６０によりアーマチュア部材２２６に結合さ れる。アーマチュア部材２２６は、リンク機＄１１１１−０により支持部材２２ ０に結合される。カドランスジューサ１０が、アーマチュア部材２２６と支持部 材２２０間に結合されている。トランスジューサ１０は、ｌｉＪ　１０　ｇによ り位置センサ２４４に結合される。位置センサ２４４は、被測定重量による皿２ １２の変位に起因するカドランスジューサ１０の部材の運動を表わす出力信号を 巌２４４ａに供給する。

プロセッサ２５０は、巌２４４　ａ上の信号に応答して、線２５０ａに出力信号 を供給する。後者の信号は、秤量ｎｌＩ２１２上の物体の重量を表わす。

第２図は第１図の秤量システムの１具体例の平面図、第３図は同じ具体例の断面 図である。

以下、第２図および第３図に具体例で示される第１図のシステムの種々の要素に ついて説明する。

秤量ｌ１１ｔ２１２および支持ポスト２１４秒量皿２１２は、秤量システム２１ ０により秤量されるべき物体を受容するに適合した円形の皿である。円筒形の支 持ボスト２１４は、皿２１２の底部から延在している。このポストは、システム ２１０の後述の部分により軸２１６に沿うほとんど摩擦のない被制動運動に拘束 ダンパ２１８は、支持ボスト２１４と支持部材２２０間に結合されている。ダン パは、１対のは２円形の部材２１８ａおよび２１８ｂを備えている。部材２１８ ａおよび２１８ｂの相対する部分は、各々１組の同心の円形の隆起を備えている 。部材２１８ａの隆起は、軸２１６に沿っての相対運動の際部材２１８ｂの隆起 と噛み合うよう適合されており、隆起間に狭まる空気で部材２１８ａおよび２１ ８ｂの相対運動の低摩擦制動を可能にするようになされている。

アーマチュア２２６およびリンク機構１６０支持ボスト２１４は、リンク＆Ｊ１ ６ｏによりアーマチュア２２６に結合される。リンク機構１６０は、基準部材（ 支持ボスト２１４に対応）の運動を、アーマチュア２２６に関して実質的に固定 配向を有する基準軸（軸２１６に対応）に沿って拘束する。

第２図および第３図に例示される具体例において、アーマチュア２２６は、金属 板の閉鎖された箱の形状を有している。リンク機５１６０は、はマ米国特許第２ ６５、０９２号に示される形式を有している。この特許出願の第１図はリンク機 構１６０を示している。

この特許出願に示されるように、基準部材１６２（ボスト２１４に対応）の運動 を、支持部材１６６（アーマチュア２２６）に関して固定された基準軸１６４（ 軸２１６に対応）に沿うように拘束するよう適合されたリンク機構１６０が示さ れている。リンク機構１６０は、２対のＶ字状の弾性たわみ部材を有している。

第１の（上部の）１対は部材１６８および１７０を有しており、第２の（下部の ）１対は部材１７２および１７４を有している。各部材１６８．１７０．１７２ および１７４は、ｍ部端部と第１および第２の末鴻部とを有している。

本具体例において、たわみ部材の上部の１対（部材１６８および１７０）の第１ 末端部は相互に結合され、また上部の１対の第２末端部も相互に結合されている 。

同様に、下部の１対のたわみ部材（部材１７２および１７４）の第１末端部は相 互に結合され、また下部の１対の第２末端部も相互に結合されている。

上部の１対のたわみ部材の第１の末端部はまた、軸２１６の方向に長さＬを封す る剛性の結合部材１７６により下部の１対のたわみ部材の対応する第１の末端部 に結合されている。同様に、上部の１対のたわみ部材の結合された第２末端部も また、軸２１６の方向に長さＬを有する剛性の結合部材１７８により下方の１対 のたわみ部材の第２末端部に結合されている。

上部の１対の上部たわみ部材１６８の頂部端部は、点Ｍ１にて支持部材１６６（ すなわちアーマチュア２２６）に結合されている。同様に、下部の１対の上部部 材１７２の頂部端部は、点Ｍ２にて支持部材１６６（すなわちアーマチュア２６ ６）に結合される。点Ｍ１およびＮ２は、軸１６４（すなわち軸２１６）の方向 に距離りだけ分離されている。

上部１対の下部たわみ部材の頂部端部は、点Ｎ１にて基準部材１６２（すなわち ポス）２１４）に結合される。

同様に、下部の１対の下部たわみ部材１７４の頂部端部は、点Ｎ２にて基準部材 １６２（すなわちボス）２１４）に結合される。

本具体例においては、頂部端部の点Ｔ、Ｕ、ＶおよびＷの延長部は、ボスト２１ ４およびアーマチュア２２６の対応するものに対して実質的に剛性のカップリン グとして働く。したがって、点Ｍ１およびＮ２間の距離（ＮｌＮ２）は、実質的 に点Ｔおよび０間の距離（ＴＵ）に実質的に等しく、点Ｎ１およびＮ２間の距離 （ＮｉＮ２）は、実質的に点■およびＷ（ＶＷ）間の距離に等しい。こ又で、こ れらの距離ＭＩＭ２、ＴＵ、ＮｌＮ２およびＶＷは、すべて軸２１６の方向にお ける距離ない５゜この結果、距離ＱＳ、ＰＲ，ＶＷおよびＴＵは、すべてＬに等 しいことになる。

加えて、点Ｓは、前記たわみ部材１７２および１７４の表面上において点Ｗおよ びＵから醇距離であり（すなわち５Ｗ＝ＳＵ）、点Ｒは、前記たわみ部材１７２ および１７４の表面上において点ＷおよびＵから等距離であり（すなわちＲＷ＝ ＲＵ）、点Ｑはたわみ部材１６８および１７０の表面上において点Ｔおよび■か ら等距離であり（すなわちＶＱ＝ＴＱ）、そして点Ｐは、前記たわみ部材１６８ および１７０の表面上において点Ｔおよび■から等距離である（すなわちＶＰ＝ ＴＰ）。

この形態の場合、ダンパ２１８と関連して、基準部材１６２（第２図および３図 のポスト２１４に対応）は、支持部材１６６（第２図および３図の２２６に対応 ）Ｋ関して固定された軸１６４（第２および６図の軸２１６に対応）に実質的に 沿った比較的大きな制動運動に拘束される。このような運動は、皿２１２上の物 体から生ずる力に応答しよう。

リンク機構１１０ アーマチュア２２６はまた、リンク機構１１０により支持部材（またはハウジン グ）２２０に結合される。リンク機構１１０は、軸２１６に平行にかつ支持部材 ２２０に関して実質的に固定された配向を有する基準軸線に沿って基準部材（ア ーマチュア２２６に対応する）の運動を拘束するリンク機構である。

例示の具体例忙おいて、リンク機構２３０は、はｙ米国特許第２６ａ０８９号に 示される形式を有する。この出願の第１図は、リンク機構１１０を示している。

リンク機構１１０は、基準部材１１２（アーマチュア２２６に対応）の運動を軸 １１６（軸２１６に平行な軸に対応する）に沿うように拘束するように適合され ている。しかして、この第１基準軸１１６は、支持部材２２０に関して固定され ている。リンク機構１１０は、１対の細長いたわみ部材１２４および１２６を備 えている。図示のたわみ部材１２４および１２６は、一端に位置してたわみ部（ 参照符号１２５および１２７で指示されている）を備えるビームである。各部材 １２４および１２６の端部のたわみ部１２５および１２７は、ビーム部分１２４ ａおよび１２６ａの対応するものにより支持部材２２０に結合されている。

各部材１２４および１２６の他端部は、調節可能なカップリング組立体により支 持部材２２０に結合されている。部材１２４に対する調節可能なカップリング組 立体は、部月１２４の自由端近傍のねじ１３０および支持部材２２０の延長部１ ３２にある関連するねじ穴を含む。

たわみ部材１２４のその端部の運動は、げね１′５４により抵抗される。この形 態の場合、ねじ１３０は、たわみ部材１２４の自由端を軸１１６の方向において 調節自在に位置づけるように回転することができる。

同様に、部材１２６に対する調節自在のカップリング組立体は、部材１２６の自 由端近傍のねじ１３１、延長部１３２内にある関連するねじ穴およびばねを含む 。ねじ１３１は、たわみ部材１２６の自由端１２６を軸１１６の方向において調 節自在に位置づけるように回転することができる。

リンク機構１１０はさらＫ、２つのＶ字状たわみ部材１３６および１３８を備え ており、そして各たわみ部材１３６および１６８は、頂部端部（たわみ部すなわ ちヒンジ部を含む）と２つの末端部（各々たわみ部すなわちヒンジ部を有する） 。たわみ部材１５６および１５８の頂部部分は、点ＢおよびＣにて基準部材１１ ２の端部に結合されている（頂部たわみ部の先のビーム延長部分１３６ａおよび １３８ａにより）。しかして、点ＢおよびＣは、軸１１６の方向において距離Ｘ だけ分離されている。

部材１３６の第１および第２の末端部は、それぞれ結合点ＡおよびＤにて、ビー ム延長部１３６ｂおよび１５６Ｃ（末端たわみ部の先の）およびスペーサ部材１ ４２および１４３の対応するものＫより、たわみ部材１２４および１２６のたわ み部および自由端部間の点に結合される。

点ＡおよびＤは、軸１１６Ｖｃ垂直な軸１４０に沿って存在する。好ましい形式 において、点ＡおよびＤは、それぞれのたわみ部材１２４および１２６の自由端 のたわみ部から自由端部までの距離の約１０分の１の距離にある。

■字状部材１５８の第１および第２の末端部は、（それぞれ末端たわみ部を越え るビーム延長部分１５８ｂおよび１３８０により）支持部材２２０に結合される 。しかＩ−て、それぞれのたわみ部は点ＥおよびＦに位置づけられている。点Ｅ およびＦは軸１１６に垂直な第６の基準軸１４４上に存在する。

軸１４０が軸１４４に平行であり、軸１１６の方向に距離Ｘだけ分離されている と、基準部材１１２の運動は、実質的に軸１１６に沿うように拘束される。さら に、部旧１１２は、軸１１６に関する七−メントに関して相当に抵抗性がある。

リンク機構１１０は、特に、軸１４０および１４４が平行であるように調節容易 である。一般に、ねじ１３０および１３１は、この運動の精密な調整すなわち精 確な制御を達成するように調節自在に位置づけできる。たわみ部材１２４および １２６に沿っての部材１３６および１３８の端部の接続位置は、この運動の微細 な制御を可能にするように選択できる。

本発明の例示の形式において、点Ａおよび８間の距離は点■）および８間の１瀦 に等しく、点Ｆおよび０間の距離は点Ｅおよび０間の距離に等しい。他の関係も 使用できるが、これらの関係は、軸１１６に沿って部材１１２の最大運動範囲を Ｉ］能にする。

リンク機構１１０について開示された形態の場合、２つの一部ねじは、リンク機 構の完全な整列すなわち微細な調整をｏＪ訃にし、アーマチュア２２６の運動を 最適化する。このリンク機構は、特に、ｌｌ１１２１２において和蓋されるべき 物体のいずれの方向における中心ずれの負荷により加えられるモーメントに抵抗 性がある。

例示の具体例において、部材１２４，１２６，１３４および１６６は、分離した 位置にたわみ部をもつ比較的剛性のビームである。件の具体例においては、これ らの部材は、分布たわみを有する部材、倒起ばげね性鋼で飯き代えることができ る。

カドランスジューサ１０は、アーマチュア２２６と支持部材２２０間に結合され ている。例示の具体例において、カドランスジューサ１０は、はｙ米国特許第２ ６５、０８７号の第１図に示される形式の容ｉ形式のセンサである。

この特許に示されるように、カドランスジユーザ１１０は、共通の軸線１６に沿 って延びる１対の方形断面の細長い部材１２および１４を含む、、部材１２およ び１４は、その隣接へ部に相補的に形成された面を備える。図示のようＫ、部材 １２および１４の全端部が相補的な面を形成しているが、他の具体例においては 、相補的に形成された面は＠接端部の一部のみとし２゛てもよい。

例示の具体例において、部材１２および１４は、それぞれ平＃」部分２０および ２２を備えている。これらの部分は、中心軸１６に垂（自な第１の基ＪＶＩＩ＠ ５０の方向において食違いにされている。平坦部分２０および２２は、！１］１ ６および６０に垂直な第２の基準軸２４に平行である。好ましい具体例において は、平坦部分２０および２２は中心軸１６にも平行であるが、他の具体例におい ては、軸１６と平行でない。図示のように１面２０および２４の両側の面は、軸 ３０に平行であり軸１６に垂直であるが、これらの面は他の配向も使用できよう 。本具体例において、部材１２および１４は実質的に同一である。これらの部材 は、トランスジューサを形成するように結合される。

細長い部材１２および１４は、各々、軸１６および２４に平行な面においてその 相補的に形成された面から延びる２つの平坦なスロットを備える。

本具体例において、各部材１２および１４０両スロットは同じ深さより成る。し かしながら、他の具体例においては、各部材１２および１４において、一方のス ロットは深さＡを有し、他方のスロットは深さＢを有するものとし得る。この場 合、ＡおよびＢの少なくとも一方は０でなく、Ａ十Ｂの和は予定された値に等し い。さらに、部材１２内のスロットは、軸３０の方向Ｋ１１１１間されているか ら、部材１２の上部ビーム部分１２ａおよび下部ビーム部分１２ｂ（部材１２の スロットおよび外表面により境界を形成されたビーム部分）は、軸２４に平行な 軸の回りのモーメントに応答して比較的たわみ性である。

本具体例に？いて、部材１２および１４は実質的に同一である。その結果、部材 １４０２つのスロットは、「上部」ビーム部分１４ａおよび「下部」ビーム部分 １４ｂを形成するものと考えられる。

部材１２および１４の平坦部分２０および２２は各々、実質的に平坦な導電性部 材３４および３６０１つを支持している。

部材１２および１４の上部ビーム部分１２ａおよび上部ビーム部分１４ｂはそれ ぞれ部材４２により結合されており、下部ビーム部分１２ｂおよび下部ビーム部 分１４ａは、それぞれ部材４４により結合されている。得られた形態において、 部材１２および１４の相補的に形成された面は、軸１６の方向に互に食違いにさ れており、部材３４および３６の相対する導電面は、軸５０の方向に互に食違い にされている。好ましい具体例において、部材１２および１４は石英であり、隣 接部材４２および４４も石英であるから、部材はすべて、モノリシック構造体を 形成するように融着される。他の具体例においては、けい酸チタン、セラミック またはその他の誘導体物質を使用できる。

トランスジューサ１０はまた、部材１４に堅固に取り付けられた剛性の支持部材 ５０および部材１２に堅固に取り付けられた剛性の入力部材５２を備えている。

これらの部材５０および５２〜も石英とし得、ブロック１２および１４の対応す るものに融着し得る。支持部材５０は、トランスジューサ支持部材５６の上部平 坦面に結合される。

トランスジューサ１０の動作において、測定されるぺき力は、皿２１２、ボスト ２１４、リンク機構１６０、アーマチュア２２６、剛性のカップリング部材２２ ７および２２９を介して入力部材５２に、軸２１６に実質的に平行に加えられる 。力は、部材１４の右手部分（第３図に例示されるよう）に伝達される。部材５ ２に加えられる力に応答して、支持部材２２０の上面２２０ａにて、等しく反対 方向の力が部材１２の左手部分（第３図において）に加えられる。トランスジュ ーサ１０に加えられる力の対に応答して、トランスジューサ１０の上部および下 部ビーム部分は変形し、導電部材５４および３６は、それらの平行関係を維持し ながら、トランスジューサ１０に加えられる対の力の大きさに関係づけられた距 離だけ分離する。部材３４および３６により形成される実効コンデンサの容量の 大きさは、従来通りに測定することができ、部材５２に加えられる力の測定値を 得ることができる。

トランスジューサ１０は、軸２１６に平行な軸に沿う方向以外の方向のモーメン トおよび力に非常に抵抗性があるから、加えられる力は、予め軸２１６に精確に 平行に加えられることをセしない。

上部および下部ビーム部材は変形するから、これらの部材に応力が生ずる。例示 の具体例においては、スロットの深さＡおよびＢが等しくブロック１２および１ ４が実質的に同じであるというシステムの対称性に起因して、結合部材４２およ び４４により形成される接合が、曲げ応力変曲点、すなわち曲げモーメントが０ となる点で生ずる。本発明の他の形式においては、例えばスロットの深さ人およ びＢが異なる場合、特にスロットの深さＡまたはＢの一方が０に等しい場合、こ れら部材の接合はこれらの応力変曲点で生じない。しかしながら、好ましい形式 はこの特徴を有する。この条件下では、結合部材４２および４４により形成され る接合は、軽く応力が加わり、比較的低品質であり、したがって廉価な接合を使 用できる。

本発明の装置が例えば石英から構成される場合、カドランスジューサ１０は、荷 重下で非常に低いヒステリシスおよび非常に低いクリープを有し、精度指数は約 １０−５〜１０−６である。さらに、装置は、熱により誘導される変化容量が比 較的低い。

カドランスジューサ１０は、だいたい軸２１６に平行な単一の軸に沿う正味の力 にのみ応答し、他の面における力に対して比較的高い拒否比を維持する。本具体 例の部材１２および１４は、相補的な面を形成するように切り出された方形の細 長い石英ブロックから容易Ｋｍ成できる。これらの相補的な面を有する２つのブ ロックは、上部および下部ビーム部分を形成するように切除された１対のスロッ トのみを有する。これらのビーム部分は、頑丈なモノリシック構造体を形成する ように例えば融着により結合される。不発明の他の形式においては、少なくとも 部材３４および３６の一方が他方から絶縁されていれげ、部材１２および１４に 対して金属を含む他の材料を使用することができる。

トランスジューサ１０のこの形態の場合、線１０ａ（導電性部材３４および５６ に接続されている）を横切る容量は、トランスジューサに加わる力とともに変わ る部材３４および３６間の分離を表わす。

本具体例における位置センサ２４４は、第４図に示されている。センサ２４４は 、カドランスジューサ１０からの線１０ａに接続される。これらの端子と関連す る容量は、センサ２４４の回路と協働して発振器を形成する。

発振器は、線１０ａを横切る容量およびインダクタ９０のインダクタンスに関係 づけられる周波数、したがってＩｎ１２１２に加わる力によって特徴づけられる 信号を線２４４ａ上に供給する。

好ましい形式において、インダクタ９０は、米国特許第２６５，０９０号の図に 示される形式の高精度の安定な誘導回路部素子である。

第５図は、第４図のｈ路のインダクタ９０に対する好ましい形式を示す。インダ クタ９０は、剛性の円筒状の絶縁体支持部材９１を含む。支持部材９１は、円形 断面および０６２５インチの直径を有する溶融石英ロッドである。巻組が２端子 ９２と９３の間忙巻かれている。巻機はロッド９１上に４０回巻かれている。巻 線は、１２ミルの巻線間隔で均一に巻かれている。

巻線は、複合線９４から作られる。線９４は、ミシガン州所在のナショナル・ス タンダード・コーポレーションにより作られたＯ、　ＯＯ７１インチ直径の「含 銅」線である。この複合線は、焼入鋼の心および核心上に被着された銅を有して おり、紹重量の約４０％が銅である。線の引張強さは、約２００，０００ボンド ／平方インチである。

素子？０の製造に際しては、石英ロッド９１を旋盤に取り付け、線９４をその引 張強さの約８５％の張力で維持してロッド上に巻く。巻線は、その端部なロッド ９１上に接着することにより張力下に維持される。図面に示される要素９６およ び９７は、巻線の端部のセメントを表わす。例えば、使用されるセメントは、シ アノアクリレート接着剤とし得る。代わりに、エポキシ接着剤を使用してもよい 。

この形態の場合、素子９０は、端子９２および９３間に、２ｐｐｍ／’Ｆの温度 変化をもつ約１０μｈの特性インダクタンスを提供する。他の具体例においては 、異なる複合線構造体を使用できる。例えば、鋼心またはその他の高引張強度材 料の心上に銀または金から被着物を作ることができる。また、支持部材９１は、 石英に加えてセラミック、けい酸チタンのようなある種の他の材料とし得る。同 様に、円形断面のロッドでなく相同断面を有するような他の幾何形態の支持部材 を使用することもできる。支持部材は、中実または中空いずれでもよい。

この形態の場合、カドランスジューサ１０および位置センサ２４４は、高温度安 定性を有する発賑器を形成し、カドランスジューサ１ｏに加わる力に関して周波 数が変わる出力信号を線２４４ａ−４１［供給する。

第６図は、システム２１０のプロセッサ２５０をブロック図で示す。プロセッサ ２５０は、線２４４ａ上に皿２１２上の荷１により加わる被検出力を表わす周波 数を治する信号を発生する第１の（秤量）発振器を含む。高さ発振器は、先の特 許出願に記載されるようなカドランスジューサ１０および位置センサ２４４を含 む。線２４４ａトの信号はカウンタ２６０に結合され、該カウンタは、線２４４ ａ上の信奉２周波数を表わすディジタル計数信号Ｆｗを＠　２６０　ａ　（Ｐｗ ）上に供給する。

温度センサ２６４ば、線２６４ａ上に発振信号を供給するが、この周波数は、シ ステム２１０の温度を表わすものである。線２６４ａ上の信号はカウンタ２６６ に供給され、該カウンタは、線２６４ａ上のｋｇｓ周波数を表わすディジタル計 数信号（）’　Ｔ　）を籾２６６ａ土に供給する。線２６０ａおよび２６６ａは 、マイクロプロセラ−Ｓ３゛２７　Ｄに接続される。マイクロプロセッサ２７０ は、関１ヤするランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２７２およびリードオンリー メモリ（ｌ（ＯＭ）、ならびに入力／ｉ↑１力Ａ−ボード２７６を俯えている。

マイクロッ”ローセンサ２７０はまた、従来の表示を瓜へ動するに適当な出力社 ・を線２５０ａ上に供給する。タイミング回路２８０は、プロセッサ２５０の諸 ブロックにタイミング制御信号を供給する。

本発明の１形式において、マイクロプロセッサヲマモステク３８Ｐ７０１０２型 、ＲＯＭ２７４はＩ（ＩＴＡ、ＣＨＩＨＭ４６２５３２型、ＲＡＭ２７２目、Ｎ ＣＲ２０５５型である。

動作において、線２４４ａおよび２６４ａ十の信号は、皿上の物体の重量および システム２１０の温度をそれぞれ表わす周波数を有する。カウンタ２６０’！６ よび２６６は、タイミング回路２８０により簡Ｊ１１１１１され、線２４４ａお よび２６４ａ上の信号周波数を表わすディジタル１゛数値（ＰｗおよびＦＴ　） を供給する窓カウンタと１〜て働く。

一般に、メモリ２７２は較正関数Ｗ（Ｆ、Ｔ）を表わすデータを記憶する。

較正関数Ｗ（Ｆ、Ｔ）は下記のように定義される。

と〜に、Ｆは物体の重さ頁数で））す、Ｔは杵警システム２１０の温度を表わＪ −ｏこの定、造において、こｘ［Ｋｉｊは定数である。本具体例（９ておい〔１ 、ＩＩＩ　”−’　４およびｎ　＝　５である。一般（で、値ｐｉｓ＄５よ７Ｊ ”　ＦＴは、較ＩＴ−′西数を評価して、ｆｌｌｔ２１２−）Ｈの物体のｌ門を 責わ櫨−値を樟供するのに使用できる。

本具体例はまた、較正モードにおいて、較正関数を発生して該関数を表わすデー タをメモリ２７２に記憶するの忙も使用できる。本具体例でこの較正手続を遂行 するためには、一連の４種の既知の重量を３種の温度で皿２１２上に配置する。

他の具体例においては、異なる数の重量および温度を使用できる。

プロセッサ２５０は、実際には、Ｗ（Ｆ、Ｔ）に基づく場合、１組の４つの連立 方程式を生成する。こｊｔＪ（、該関数は、各重量に等しく設定され、各重量に 対してｈに対する検出値がＦに挿入される。プロセッサ２５０は、これら４つの 連立方程式を解き、温度Ｔ１、Ｔ２およびＴ５でめられたａｌ、温度Ｔ１、Ｔ２ およびＴ３でめられたａｌ、Ｔ１、Ｔ２およびＴ３でめられたａ３およびＴ１、 Ｔ２およびＴ３でめられたａ４を表わす信号を供給する。

プロセッサ２５０は、これらのａｉ　に対して得られた値を使用してＫｉｊに対 する関数ａｉ（Ｔ）を解（。一般に、ａｌ　に対する５つの値（すなわち６つの 異なる温度Ｔ１、Ｔ２、およびＴ３ＶＣおける）は、Ｋ１１、Ｋ４２およびに１ ３の値について解かれる。

同様に、３つの温度におけるａｌの値は、Ｋ２１、Ｋ２２およびに２Ｂを決定す るのに使用され、３３に対する仙は、Ｋ３１・Ｋ３２およびＫｂｓを決定するの に使用され、ａ４の値は、Ｋ４＋、Ｋ４２およびに４３を決定するのに使用され る。

Ｋｉｊ＆Ｃついてのこれらの値の決定に続いて、較正関数■（Ｆ、Ｔ）は完全に 特定される。これら値を表わすデータは、ＲＡＭ　２７２に記憶される。

動作 一般的較正モードにおいて、プロセッサ２５０は、秤量システム２１０に対する 「較正−」を決定する。こへで重量値Ｗは、加えられる重量に対するセンサ２４ ４（Ｆ）の発振器の周波数およびシステム２１０の温度（Ｔ）の関数である。シ ステム２１０に対する較正面を表わすこの関数的関係Ｗ（Ｆ、Ｔ）は、較正関数 と称される。複数の温度で、一連の基準荷重を秤量皿２１２上に置く。荷重を皿 ２１２上に置くことに応答して、荷重から皿に加わる力はトランスジューサ１０ に伝達されるが、リンク機ｌ１１１１６０および１１０は、軸２１６の回りに加 えられるモーメント（荷重の中心ずれの負荷から生ずるような）影響を最小にす る。トランスジューサ１０に加えられる力は、トランスジューサの導電性表面の 相対運動を生じさせ、容量変化をもたらす。これらの容量変化は、線２４４ａ上 に発振器の出力周波数に対応する変化を生じさせる。プロセッサは、上述のよう Ｋこれらの値を利用してＷ（Ｆ、Ｔ）を完全に定義し、この関数を表わすデータ をＲＡＭ　２７２に記憶する。

重量測定モードにおいては、プロセッサ２５０は、皿２１２上への被測定荷重の 載量に応答して、これらの信号Ｃｆｉ！２４４ａ上の）を温度発振器２６４（巌 ２６．ａａ）からの信号と一緒に利用して、ＦおよびＴに対する対応する値忙お ける較正関数Ｗ（Ｆ、Ｔ）の値を識別する。

Ｗ（Ｆ、Ｔ）のその値は、システム２１０の現在温度における皿２１２上の重量 を表わす信号に変換される。

本発明は、その技術思想から逸脱することな（他の形式で具体化される。それゆ え、これらの具体例は、あらゆる点において例示と考えられるべきものであるこ とを理解されたい。

浄書（内容に変更なしン ＦＩＧ、３ ＦＩＣｚ６ 手続補正書Ｃ方式） ％式％ 補正をする者 事件との関係　特許出願人　□ 名称　七トラ　システムズ、インコーポレイテッド同 補正の対象 特許法！９！１８４条の５第１項の規定による書面の特許出願人の閤φ任状およ びｍ訳文　各１通 図面の１１訳文　１通 補正の内容　別紙の通り 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　Ａ、被秤量物体を支持するための六入力部材と、Ｂ、剛性のアーマチュア部 材と、 Ｃ９骸アーマチユアが、基準部材に関して固定された基準軸に実質的に平行な運 動に拘束されるように前記アーマチュアと基準部材を結合する手段を含む第１の リンク機構と、 Ｄ、前記六入力部材および前記アーマチュアを弾撥的に結合する手段を含む第２ リンク機構と、Ｅ、前記六入力部材と前記基準部材間に結合され、前記六入力部 材の前記基準部材に関する相対運動を制動する比較的低摩擦の制動手段を含むダ ンパと、Ｆ、前記アーマチュアと前記基準部材間に結合され、加わる力に関係づ けられた相互分離距離を有する１対の相補的に形成された対向面を含むカドラン スジューサと、 Ｇ、骸カドランスジューサの相補的に形成された対向面間の距離を表わす信号を 発生する位置センサとを含む秤量システム◎ ２．請求の範囲第１項記載“のシステムにおいて、前記＄２リンクＳｔ構が、前 記入力部材を前記軸に平行な秤量軸にほぼ沿う運動に拘束する手段を含み、前記 ダンパが、渡体ダンパを含んでおり、相補的に形成された対向−を有する１対の 相対する部材を有し、＄１対の部材の一方が前記基準部材に結合され、他方が前 記万人！力部材に結合されていて、前記秤量軸に沿う相対運動に適合され、前記 対向向が複数の交番する隆起およびトップを備えており、前記相対運動から生ず る前記隆起およびトラフ間の流体流で前記の制動を行なうようになされた秤量シ ステム。 五　請求の範囲第２項記載のシステムにおいて、前記隆起が実質的に平行である 秤量システム。 ４　請求の範囲第２項記載のシステムにおいて、前記隆起が円形で同心である秤 量システム。 ＆　請求の範囲第１項記載のシステムにおいて、前記第１直線運動リンクが、前 記アーマチュアの運動範囲を実質的に前記基準軸に沿うように制葺する調節手段 を備える秤量システム。 瓜　請求の範囲１ｆ！１項記載のシステムにおいて、前記カドランスジューサが 、前記対向面の相対する部分に導電性部材を備え、前記位置センサが該導電部材 に結合された電気回路を備えていて、前記導電部材と該回路が、前記の相補的に 形成された対向面の距離に関係づけられた特性周波数先有する発振器を形成して いる秤量システム・