JPS5952376B2 - パルス電圧印加型ロ−ドセル回路 - Google Patents
パルス電圧印加型ロ−ドセル回路Info
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- JPS5952376B2 JPS5952376B2 JP9782877A JP9782877A JPS5952376B2 JP S5952376 B2 JPS5952376 B2 JP S5952376B2 JP 9782877 A JP9782877 A JP 9782877A JP 9782877 A JP9782877 A JP 9782877A JP S5952376 B2 JPS5952376 B2 JP S5952376B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load cell
- electronic switch
- switch device
- voltage
- bridge circuit
- Prior art date
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Links
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 2
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロードセル入力としてパルス電圧を印加するこ
とによって当該ロードセルの定格荷重に比して小荷重領
域まで指示器等のダイナミックレンジを拡張し得るロー
ドセル回路に関するものである。
とによって当該ロードセルの定格荷重に比して小荷重領
域まで指示器等のダイナミックレンジを拡張し得るロー
ドセル回路に関するものである。
一般に従来のロードセルの受感部に使用する歪ゲージは
熱容量が小さいのでロードセルの破損防止のため印加電
圧の上限が歪ゲージの許容温度及び絶縁耐圧限界を越え
ないよう印加電圧値は大幅に制限される。
熱容量が小さいのでロードセルの破損防止のため印加電
圧の上限が歪ゲージの許容温度及び絶縁耐圧限界を越え
ないよう印加電圧値は大幅に制限される。
ロードセルに対する上記印加電圧の制限のため必然的に
小荷重領域の測定が不正確になり、またロードセル増幅
器入力のドリフト・ノイズを低減させるには一定の限界
があるので小荷重領域の測定は非常に困難である。
小荷重領域の測定が不正確になり、またロードセル増幅
器入力のドリフト・ノイズを低減させるには一定の限界
があるので小荷重領域の測定は非常に困難である。
本発明は上記欠点を解消することを目的とするもので、
ロードセル印加電圧の定格よりも高くかつ絶縁耐圧限界
を越えない範囲の電圧を早い周期で切換えるパルス電圧
として印加することにより、ロードセルのゲージ部の蓄
熱作用を生ずる発熱量積分値を許容範囲内に制御するこ
とを特徴とするロードセル回路で゛ある。
ロードセル印加電圧の定格よりも高くかつ絶縁耐圧限界
を越えない範囲の電圧を早い周期で切換えるパルス電圧
として印加することにより、ロードセルのゲージ部の蓄
熱作用を生ずる発熱量積分値を許容範囲内に制御するこ
とを特徴とするロードセル回路で゛ある。
本発明の一実施例を示す添付図面について説明すると、
第１図の１及び２は同期式電子スイッチ、３は低ドリフ
ト、低ノイズでかつ高速応答の直流増幅器、４は高入力
抵抗の増幅器、５は電源、６はブリッジ回路、７はホー
ルドコンデンサ、８は上記ブリッジ回路６のアームに接
続されたロードセル、９は処理装置で、１０は上記電子
スイッチ１及び２の制御装置を示す。
第１図の１及び２は同期式電子スイッチ、３は低ドリフ
ト、低ノイズでかつ高速応答の直流増幅器、４は高入力
抵抗の増幅器、５は電源、６はブリッジ回路、７はホー
ルドコンデンサ、８は上記ブリッジ回路６のアームに接
続されたロードセル、９は処理装置で、１０は上記電子
スイッチ１及び２の制御装置を示す。
電源５から電子スイッチ１を経てパルス電圧としてブリ
ッジ回路６に印加される電力は上記スイッチ１により、
好適には繰返し周波数数十から数百ヘルツのオーダーで
第２図の１に示す波形でブリッジ回路６に加えられる。
ッジ回路６に印加される電力は上記スイッチ１により、
好適には繰返し周波数数十から数百ヘルツのオーダーで
第２図の１に示す波形でブリッジ回路６に加えられる。
ブリッジ回路６のアームに接続されたロードセル８の負
荷変動による歪によって生ずる出力は直流増幅器３に供
給され、増幅器３の出力電圧は第２図波形３に示す通り
前縁及び後縁が波形１に対して遅延を生じ、電子スイッ
チ２は電子スイッチ１との適当な同期関係でこの出力の
後縁の一部をサンプリングする。
荷変動による歪によって生ずる出力は直流増幅器３に供
給され、増幅器３の出力電圧は第２図波形３に示す通り
前縁及び後縁が波形１に対して遅延を生じ、電子スイッ
チ２は電子スイッチ１との適当な同期関係でこの出力の
後縁の一部をサンプリングする。
電子スイッチ２と増幅器４との間にはホールドコンデン
サ７を介して接地線が設けられる。
サ７を介して接地線が設けられる。
電子スイッチ２、増幅器３及び４、ならびにホールドコ
ンデンサ７は”サンプル・ホールド゛回路を形成する。
ンデンサ７は”サンプル・ホールド゛回路を形成する。
この回路のスイッチ２を閉じるため制御装置１０が発生
する゛サンプル゛指令信号は第２図の波形２で示され、
又スイッチ２が開いている間の°“ホールド゛状態電圧
は第２図の波形４で示される。
する゛サンプル゛指令信号は第２図の波形２で示され、
又スイッチ２が開いている間の°“ホールド゛状態電圧
は第２図の波形４で示される。
このサンプル・ホールド動作が反復され、波形４で示さ
れる電圧が静的及び動的荷重変化を示すものとして処理
装置９に供給される。
れる電圧が静的及び動的荷重変化を示すものとして処理
装置９に供給される。
上記のように印加期間後に休止期間が続く同一パルスサ
イクルがブリッジ回路に印加され、このパルスは電気抵
抗体（歪ゲージ）の熱的時定数よりも早い繰返し速度で
加えられる。
イクルがブリッジ回路に印加され、このパルスは電気抵
抗体（歪ゲージ）の熱的時定数よりも早い繰返し速度で
加えられる。
第２図の波形１の面積ＡＥＦＧは、一定印加電圧による
上記電気抵抗体の単位時間発熱量にほぼ比例する。
上記電気抵抗体の単位時間発熱量にほぼ比例する。
この発熱量以下で、連続印加許容電圧がＥｏであるロー
ドセルに対してＥ２という電圧を印加する場合（Ｅ＋
＜ Ｅ２ ）、発熱量（電力）はＷ−Ｅ２／Ｒで示され
るから１／ （Ｅ２／Ｅｌ） ２のデユーティサイクル
とすればＥｌ、Ｅ２を印加したときの熱的条件は等しく
なりかつＥ２という高電圧が印加可能となる。
ドセルに対してＥ２という電圧を印加する場合（Ｅ＋
＜ Ｅ２ ）、発熱量（電力）はＷ−Ｅ２／Ｒで示され
るから１／ （Ｅ２／Ｅｌ） ２のデユーティサイクル
とすればＥｌ、Ｅ２を印加したときの熱的条件は等しく
なりかつＥ２という高電圧が印加可能となる。
例エバＥ１−１０ｖ、Ｅ２−１００ｖトスレバ１／（１
００／１０） ２＝１／１００のデユーティサイクルと
すればよい。
００／１０） ２＝１／１００のデユーティサイクルと
すればよい。
従って測定領域を大幅に拡張できる。実際問題としては
従来の５〜１５Ｖ程度を１００Ｖ程度に増加できよう。
従来の５〜１５Ｖ程度を１００Ｖ程度に増加できよう。
本発明によるロードセル回路は、従来型式で得られない
ダイナミックレンジを拡張する効果、さらに直線性が著
しく改善される効果が得られる。
ダイナミックレンジを拡張する効果、さらに直線性が著
しく改善される効果が得られる。
第１図は本発明のパルス電圧印加型ロードセル回路のブ
ロック図で、第２図の波形１はブリッジ回路に印加され
る電力のパルス電圧型と従来型との比較図、波形２はス
イッチ２に対する制御装置のサンプル指令パルス、波形
３は直流増幅器の出力で、波形４はホールド電圧を示す
。 １．２・・・・・・同期式電子スイッチ、３，４・・・
・・・直流増幅器、５・・・・・・電源、６・・・・・
・ブリッジ回路、７・・・・・・ホールドコンデンサ、
８・・・・・・ロードセル、９・・・・・・処理装置、
１０・・・・・・制御装置。
ロック図で、第２図の波形１はブリッジ回路に印加され
る電力のパルス電圧型と従来型との比較図、波形２はス
イッチ２に対する制御装置のサンプル指令パルス、波形
３は直流増幅器の出力で、波形４はホールド電圧を示す
。 １．２・・・・・・同期式電子スイッチ、３，４・・・
・・・直流増幅器、５・・・・・・電源、６・・・・・
・ブリッジ回路、７・・・・・・ホールドコンデンサ、
８・・・・・・ロードセル、９・・・・・・処理装置、
１０・・・・・・制御装置。
Claims (1)
- １ ロードセルの電気抵抗体（歪ゲージ）を接続したブ
リッジ回路、該ブリッジ回路の一対の接続点に直列に接
続された電源と電子スイッチ装置、上記ブリッジ回路の
他の一対の接続点に二人力端が接続された直流増幅器、
該直流増幅器の出力端に接続され、かつ上記電子スイッ
チ装置と適当に同期して動作されるサンプリング電子ス
イッチ装置、及び該電子スイッチ装置に接続されたホー
ルド回路からなり、上記ロードセル印加電圧の定格より
も高くかつ絶縁耐圧限界を越えない範囲の電圧を早い周
期で切換えるパルス電圧として印加することにより、ロ
ードセルのゲージ部の蓄熱作用を生ずる発熱量積分値を
許容範囲内に制御するロードセル回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9782877A JPS5952376B2 (ja) | 1977-08-17 | 1977-08-17 | パルス電圧印加型ロ−ドセル回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9782877A JPS5952376B2 (ja) | 1977-08-17 | 1977-08-17 | パルス電圧印加型ロ−ドセル回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5432375A JPS5432375A (en) | 1979-03-09 |
| JPS5952376B2 true JPS5952376B2 (ja) | 1984-12-19 |
Family
ID=14202575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9782877A Expired JPS5952376B2 (ja) | 1977-08-17 | 1977-08-17 | パルス電圧印加型ロ−ドセル回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952376B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5780517A (en) * | 1980-11-07 | 1982-05-20 | Fuji Electric Co Ltd | Transducer circuit |
| US5299460A (en) * | 1992-02-24 | 1994-04-05 | Motorola, Inc. | Pressure sensor |
| JPWO2013140582A1 (ja) * | 2012-03-22 | 2015-08-03 | パイオニア株式会社 | 検出装置及び方法 |
| WO2013140582A1 (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | パイオニア株式会社 | 検出装置及び方法 |
| JP2016106220A (ja) * | 2016-01-06 | 2016-06-16 | パイオニア株式会社 | 検出装置及び方法 |
-
1977
- 1977-08-17 JP JP9782877A patent/JPS5952376B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5432375A (en) | 1979-03-09 |
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