JPS59126221A - 荷重変換器 - Google Patents
荷重変換器Info
- Publication number
- JPS59126221A JPS59126221A JP76583A JP76583A JPS59126221A JP S59126221 A JPS59126221 A JP S59126221A JP 76583 A JP76583 A JP 76583A JP 76583 A JP76583 A JP 76583A JP S59126221 A JPS59126221 A JP S59126221A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- beams
- section
- fixed
- center
- 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
- G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
- G01L1/2231—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being disc- or ring-shaped, adapted for measuring a force along a single direction
- G01L1/2237—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being disc- or ring-shaped, adapted for measuring a force along a single direction the direction being perpendicular to the central axis
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】
本発明は、ひずみケ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関するものであ
る。
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。
これら荷重変換器の受感部形状は、測定荷重の大きさ、
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きている
。
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きている
。
大きな荷重を測定する荷重変換器では、剪断梁にひずみ
ゲージを取付ける方式、特に両端固定型で中央に荷重導
入部をもつ剪断梁からなる受感部が、荷重点移動の影響
をほぼ無くすことができるため広く用いられている。
ゲージを取付ける方式、特に両端固定型で中央に荷重導
入部をもつ剪断梁からなる受感部が、荷重点移動の影響
をほぼ無くすことができるため広く用いられている。
すなわち、第１図および第２図は、それぞれ従来の両端
固定型の剪断梁からなる受感部の例を示し、（イ）はそ
れぞれ平面図、（ロ）はそれぞれ正面図である。第１図
および第２図において、剪断梁は中央に測定荷重Ｆを受
ける荷重導入部１を有し、その両端は荷重方向に厚い起
歪部２，３により固定部４，５にそれぞれ連なっている
。それぞれの固定部４，５は荷重変換器のケース６に固
定されている。起歪部２，３には、ひずみゲージＳ］〜
Ｓ８が添着されている。
固定型の剪断梁からなる受感部の例を示し、（イ）はそ
れぞれ平面図、（ロ）はそれぞれ正面図である。第１図
および第２図において、剪断梁は中央に測定荷重Ｆを受
ける荷重導入部１を有し、その両端は荷重方向に厚い起
歪部２，３により固定部４，５にそれぞれ連なっている
。それぞれの固定部４，５は荷重変換器のケース６に固
定されている。起歪部２，３には、ひずみゲージＳ］〜
Ｓ８が添着されている。
しかしながら、上記従来のものでは、梁両端が固定され
ているため、荷重によって梁が撓むときに梁には張力が
発生し、梁の撓み特性に影響を与えて荷重−出力特性は
非直線的となる。特に比較的大きな荷重を測定する場合
には、梁は厚くなり撓みは小さいが、発生する張力はか
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。
ているため、荷重によって梁が撓むときに梁には張力が
発生し、梁の撓み特性に影響を与えて荷重−出力特性は
非直線的となる。特に比較的大きな荷重を測定する場合
には、梁は厚くなり撓みは小さいが、発生する張力はか
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。
本発明は、上記従来の荷重変換器の欠陥を考慮してなさ
れたもので、その目的とするところは、荷重点に横方向
移動が生じないとともに、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、その目的とするところは、荷重点に横方向
移動が生じないとともに、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
感部に加わ奈荷重の大きさを電気的にＩＱ定する荷重変
換器において、荷重方向に厚い２つの梁を荷重方向に一
定の間隔をおいて重ね且つこれら２つの梁の両端を剛体
部を介して互いに一体に成形あるいは強固に連結し、一
方の梁の中央を荷重導入部とし、他方の梁の中央を固定
支持部として、受感部を構成し前記２つの梁の一方また
は双方の梁の荷重方向に沿う面にひすみゲージを添着す
ることによって達成される。
感部に加わ奈荷重の大きさを電気的にＩＱ定する荷重変
換器において、荷重方向に厚い２つの梁を荷重方向に一
定の間隔をおいて重ね且つこれら２つの梁の両端を剛体
部を介して互いに一体に成形あるいは強固に連結し、一
方の梁の中央を荷重導入部とし、他方の梁の中央を固定
支持部として、受感部を構成し前記２つの梁の一方また
は双方の梁の荷重方向に沿う面にひすみゲージを添着す
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３図は、本発明に係る剪断梁タイプの荷重変換器の受
感部を示し、（イ）は平面図、（ロ）は正面図である。
感部を示し、（イ）は平面図、（ロ）は正面図である。
２つの剪断梁１０．１１の一方の剪断梁］Ｏは中央に測
定荷重Ｆを受ける荷重導入部］、 Ｏａを有し、この荷
重導入部１０ａの両側には荷重方向に厚い起歪部１０ｂ
、１０．ｃを延設する。他方の剪断梁１１は中央に荷重
変換器のケース１２に取付ボルトあるいは溶接等の手段
で固定した固定支持部１１ａを有し、この固定支持部１
１ａ両側には荷重方向に厚く、上記剪断梁１０の起歪部
ｌＯｂ、１０ｃと対応した起歪部１１ｂ。
定荷重Ｆを受ける荷重導入部］、 Ｏａを有し、この荷
重導入部１０ａの両側には荷重方向に厚い起歪部１０ｂ
、１０．ｃを延設する。他方の剪断梁１１は中央に荷重
変換器のケース１２に取付ボルトあるいは溶接等の手段
で固定した固定支持部１１ａを有し、この固定支持部１
１ａ両側には荷重方向に厚く、上記剪断梁１０の起歪部
ｌＯｂ、１０ｃと対応した起歪部１１ｂ。
］１ｃを延設する。再起歪部１０ｂと１１ｂ。
１０ｃとｌｌｃとは第３図（ロ）の一点鎖線１５に対し
対称形をなす。両剪断梁１０および１１の両端は剛体部
１３．１４を介して互いに一体に成形あるいはボルト等
の固定手段にて強固に連結される。各起歪部１０ｂ、１
０ｃおよびｌｌｂ、１１ｃの両側すなわち荷重方向に沿
う面には、測定荷重Ｆ方向に対し±４５°をなす方向に
相互に９０°の角度をなしてひずみゲージ（Ｓｌ−８１
６）が接着、融着等の手段にて添着されている。荷重Ｆ
によって、ひずみゲージＳＬ、Ｓ３．Ｓ６．Ｓ８、ＳＩ
Ｏ，Ｓｌ２．Ｓ１３．Ｓ１５には引張ひすみ、ひずみゲ
ージＳ２．Ｓ４．Ｓ５．Ｓ７．Ｓ９、Ｓｌ １．Ｓ１４
．Ｓ１６には圧縮ひずみが生じるよう方向を決めてそれ
ぞれ添着されている。
対称形をなす。両剪断梁１０および１１の両端は剛体部
１３．１４を介して互いに一体に成形あるいはボルト等
の固定手段にて強固に連結される。各起歪部１０ｂ、１
０ｃおよびｌｌｂ、１１ｃの両側すなわち荷重方向に沿
う面には、測定荷重Ｆ方向に対し±４５°をなす方向に
相互に９０°の角度をなしてひずみゲージ（Ｓｌ−８１
６）が接着、融着等の手段にて添着されている。荷重Ｆ
によって、ひずみゲージＳＬ、Ｓ３．Ｓ６．Ｓ８、ＳＩ
Ｏ，Ｓｌ２．Ｓ１３．Ｓ１５には引張ひすみ、ひずみゲ
ージＳ２．Ｓ４．Ｓ５．Ｓ７．Ｓ９、Ｓｌ １．Ｓ１４
．Ｓ１６には圧縮ひずみが生じるよう方向を決めてそれ
ぞれ添着されている。
各ひずみゲージは第５図に示すように荷重Ｆによって引
張ひずみを生しるゲージと圧縮ひずみを生じるゲージを
隣接してホイートストンブリッジ回路を四重に構成する
。入力ｅｉに対し出力ｅＯは隣接する結線部から取り出
される。この実施例の場合、１６枚のひずみゲージによ
ってホイートストンブリッジ回路を構成しているが、１
２枚で三重、８枚で二重または４枚で一重のホイートス
トンブリッジ回路を構成してもよい。また、２つの梁１
０．１１の一方にのみひずみゲージを添着するだけでよ
い。
張ひずみを生しるゲージと圧縮ひずみを生じるゲージを
隣接してホイートストンブリッジ回路を四重に構成する
。入力ｅｉに対し出力ｅＯは隣接する結線部から取り出
される。この実施例の場合、１６枚のひずみゲージによ
ってホイートストンブリッジ回路を構成しているが、１
２枚で三重、８枚で二重または４枚で一重のホイートス
トンブリッジ回路を構成してもよい。また、２つの梁１
０．１１の一方にのみひずみゲージを添着するだけでよ
い。
次に、上記第３図に示す受感部の作用を説明する。
測定荷重Ｆが荷重導入部１．０ ａに加わると、固定支
持部１１ａ方向に荷重導入部１０ａが下がって移動し、
上側の剪断梁１０は略Ｕ字形に、下側の剪断梁１１は略
逆Ｕ字形に撓み、ひずみゲージＳｌ、Ｓ３．Ｓ６．Ｓ８
．ＳＩＯ，Ｓ１２．Ｓ１３、Ｓ１５には引張ひずみが、
ひずみゲージＳ２、Ｓ４．Ｓ５．Ｓ７．Ｓ９．Ｓｌ、１
．Ｓ１４゜Ｓ１６には圧縮ひずみが生じる。梁の剛体部
１３．１４は梁の長さ方向に自由な移動ができるため、
各起歪部１０ｂ、１０ｃ、ｊｌｂ、ｌｌｃには従来の両
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、こうしてひずみゲージで構成さ
れたホイートストンブリッジ回路によって荷重に比例し
た出力をｅｏとして取出すことができる。また、固定支
持部１１ａには無理な力が加わることもなくケース】２
との間ですべりが生じヒステリシスが発生することもな
い。
持部１１ａ方向に荷重導入部１０ａが下がって移動し、
上側の剪断梁１０は略Ｕ字形に、下側の剪断梁１１は略
逆Ｕ字形に撓み、ひずみゲージＳｌ、Ｓ３．Ｓ６．Ｓ８
．ＳＩＯ，Ｓ１２．Ｓ１３、Ｓ１５には引張ひずみが、
ひずみゲージＳ２、Ｓ４．Ｓ５．Ｓ７．Ｓ９．Ｓｌ、１
．Ｓ１４゜Ｓ１６には圧縮ひずみが生じる。梁の剛体部
１３．１４は梁の長さ方向に自由な移動ができるため、
各起歪部１０ｂ、１０ｃ、ｊｌｂ、ｌｌｃには従来の両
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、こうしてひずみゲージで構成さ
れたホイートストンブリッジ回路によって荷重に比例し
た出力をｅｏとして取出すことができる。また、固定支
持部１１ａには無理な力が加わることもなくケース】２
との間ですべりが生じヒステリシスが発生することもな
い。
第・１し１（イ）は、本発明に係るｉＩす断梁タイプの
・荷重変換器の他の実施例の受感部の構成を示す平面
ｌノ）、（ロ）は正面１図である。第３図に示す実施Ｉ
Ｇすの各構成要素ど同一要素には同一の参照番号を１・
ｊしてあろ７この実施「りにおいて第３図に示す実力罰
〉りど異なる点は起歪部１０ｂ、ｌｏｅ、ｌｌｂ。
・荷重変換器の他の実施例の受感部の構成を示す平面
ｌノ）、（ロ）は正面１図である。第３図に示す実施Ｉ
Ｇすの各構成要素ど同一要素には同一の参照番号を１・
ｊしてあろ７この実施「りにおいて第３図に示す実力罰
〉りど異なる点は起歪部１０ｂ、ｌｏｅ、ｌｌｂ。
１１乙の板厚を増して、そｉシそれの中心に荷重方向の
貫通孔１０（］、］Ｏｐ、、’］ｌｄ、Ｉｌｅを穿設し
、各々の梁を２つのリグ断梁と同等とするとともに、ノ
〃み方向への座屈を防止している点にある。
貫通孔１０（］、］Ｏｐ、、’］ｌｄ、Ｉｌｅを穿設し
、各々の梁を２つのリグ断梁と同等とするとともに、ノ
〃み方向への座屈を防止している点にある。
その他の点については、第３図の実施例の場合と同様で
ある。
ある。
以上詳述したように本発明によれは、荷重方向に厚い２
つの梁を荷重方向に一定の間隔をおいて−Ｒね且つこｈ
ら２つの梁の両端を剛体部を介して互いに一体に成形あ
るいは強固に連結し、一方の梁の中央を荷重導入部とし
、他方の梁の中央を固定支持部として、受感部を構成し
たことによって、荷重点の横方向移動が無く、剛体部に
よって連結された梁の両端部が固定点と荷重点とを結ぶ
軸線に対し対称的に自由に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、且つケースへの
固定部分に無理な力がかからず、すベリ等によるヒステ
リシスの影響もなく高精度な荷重変換器を実現すること
ができろ。
つの梁を荷重方向に一定の間隔をおいて−Ｒね且つこｈ
ら２つの梁の両端を剛体部を介して互いに一体に成形あ
るいは強固に連結し、一方の梁の中央を荷重導入部とし
、他方の梁の中央を固定支持部として、受感部を構成し
たことによって、荷重点の横方向移動が無く、剛体部に
よって連結された梁の両端部が固定点と荷重点とを結ぶ
軸線に対し対称的に自由に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、且つケースへの
固定部分に無理な力がかからず、すベリ等によるヒステ
リシスの影響もなく高精度な荷重変換器を実現すること
ができろ。
第１図は従来の両端固定型の剪断梁からなる荷重変換器
の受感部の平面図、（ロ）は正面図、第２図（イ）は従
来の両端固定型のリグ断梁からなる受感部の他の例を示
す平面図、（ロ）は正面図、第３図（イ）は本発明に係
る剪断梁タイプの荷重変換器の受感部の平面図、（ロ）
は正面図、第・１図（イ）は本発明に係る剪断梁タイプ
の荷重変換器の受感部の他の実施例を示す平面図、（ロ
）は正面図、第５図は第３図に示す実施例のひずみゲー
ジの接続回路図である。 Ｓ】〜Ｓ１６・・・・ひずみゲージ、 Ｆ・・・・測定荷重、 １０．ＩＩ・・ ・リリ断
梁、１０ａ・・・荷重導入部 １ｏｌｌ、ＩＯＣ，ｌ］、ｂ、ｌｌｃ・・・・・起歪部
、］ ］ ；ｌ ・固定支持部、 １２・・・・・
ケース、１３．１４ ・剛体部、 ］Ｏｄ、ｌＯｅ、ｌｌｄ、１ｌｅ−貫通孔、。１ 、
入力、 ｅＯ・・・・・・出力。
の受感部の平面図、（ロ）は正面図、第２図（イ）は従
来の両端固定型のリグ断梁からなる受感部の他の例を示
す平面図、（ロ）は正面図、第３図（イ）は本発明に係
る剪断梁タイプの荷重変換器の受感部の平面図、（ロ）
は正面図、第・１図（イ）は本発明に係る剪断梁タイプ
の荷重変換器の受感部の他の実施例を示す平面図、（ロ
）は正面図、第５図は第３図に示す実施例のひずみゲー
ジの接続回路図である。 Ｓ】〜Ｓ１６・・・・ひずみゲージ、 Ｆ・・・・測定荷重、 １０．ＩＩ・・ ・リリ断
梁、１０ａ・・・荷重導入部 １ｏｌｌ、ＩＯＣ，ｌ］、ｂ、ｌｌｃ・・・・・起歪部
、］ ］ ；ｌ ・固定支持部、 １２・・・・・
ケース、１３．１４ ・剛体部、 ］Ｏｄ、ｌＯｅ、ｌｌｄ、１ｌｅ−貫通孔、。１ 、
入力、 ｅＯ・・・・・・出力。
Claims (1)
- （１）ひす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、荷重方向に
厚い２つの梁を荷重方向に一定の間隔をおいて重ね且つ
これら２つの梁の両端を剛体部を介して互いに一体に成
形あるいは強固に連結し、一方の梁の中央を荷重導入部
とし、他方の梁の中央を固定支持部として、受感部を構
成し前記２つの梁の一方または双方の梁の荷重方向に沿
う面にひずみゲージを添着したことを特徴とする荷重変
換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP76583A JPS59126221A (ja) | 1983-01-08 | 1983-01-08 | 荷重変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP76583A JPS59126221A (ja) | 1983-01-08 | 1983-01-08 | 荷重変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59126221A true JPS59126221A (ja) | 1984-07-20 |
Family
ID=11482786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP76583A Pending JPS59126221A (ja) | 1983-01-08 | 1983-01-08 | 荷重変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59126221A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61213645A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-22 | Chinkaku Higashijima | 荷重検出器 |
| JPH0252134U (ja) * | 1988-10-06 | 1990-04-13 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3433063A (en) * | 1964-12-10 | 1969-03-18 | Tno | Measuring element for dynamometers |
-
1983
- 1983-01-08 JP JP76583A patent/JPS59126221A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3433063A (en) * | 1964-12-10 | 1969-03-18 | Tno | Measuring element for dynamometers |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61213645A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-22 | Chinkaku Higashijima | 荷重検出器 |
| JPH0252134U (ja) * | 1988-10-06 | 1990-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3376537A (en) | Shear strain load cell | |
| Godwin | An extended octagonal ring transducer for use in tillage studies | |
| US4128001A (en) | Parallel beam load cell insensitive to point of application of load | |
| US4616511A (en) | Tactile sensor | |
| US4558756A (en) | Cantilever support beam assembly for a load cell and the like | |
| US4385527A (en) | Aircraft weighing systems | |
| US6898989B2 (en) | Load cell | |
| US4522066A (en) | Temperature-compensated extensometer | |
| JPS59126221A (ja) | 荷重変換器 | |
| US4702329A (en) | Load cell | |
| US3205706A (en) | Ring-type load cell | |
| JPS5912326A (ja) | 荷重変換器 | |
| JPS58178236A (ja) | 荷重変換器 | |
| JP3249074B2 (ja) | 力検出器 | |
| JPH0461289B2 (ja) | ||
| JPH0194234A (ja) | 荷重変換器 | |
| EP0089916A1 (en) | Magnetoelastic force transducer | |
| JPS54133176A (en) | Load detector of electronic measuring instruments | |
| JP3140582B2 (ja) | 連続梁用圧力計測装置 | |
| RU2114405C1 (ru) | Датчик усилий для тензометрических весов | |
| JPH07128157A (ja) | 荷重変換器 | |
| US5742011A (en) | Load cell having a neutral plane spaced from a top surface thereof by a distance greater than from a bottom surface thereof | |
| JPS6144325A (ja) | ロ−ドセル式電子秤の荷重検出装置 | |
| JPH0450970B2 (ja) | ||
| JP3265539B2 (ja) | 多分力計 |