JPS60122322A - ひずみゲ−ジを有する重量測定装置 - Google Patents
ひずみゲ−ジを有する重量測定装置Info
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- JPS60122322A JPS60122322A JP59223099A JP22309984A JPS60122322A JP S60122322 A JPS60122322 A JP S60122322A JP 59223099 A JP59223099 A JP 59223099A JP 22309984 A JP22309984 A JP 22309984A JP S60122322 A JPS60122322 A JP S60122322A
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- G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
- G01G3/14—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
- G01G3/1402—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (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】
産業上の利用分野
本発明はひずみゲージを有する重量測定装置に関する。
本発明による装置は体重計、食品用はかシ、またはその
他の台ばかりのような重量測定装置に用いることができ
る。
他の台ばかりのような重量測定装置に用いることができ
る。
従来技術、および発明が解決しようとする問題点１９８
２年１２月２日付フラ、ンス特許出願第８２２００４０
号には、底板及びこの底板とほぼ平行な重量測定荷重支
持用のプラットホームを含む重量測定装置がすでに開示
されている。プラットホームと底板の間に断面が正方形
または円形の金属棒を配置し、その両端を前記底板及び
前記プラットホームにそれぞれ非可撓的に固定すること
によシ、プラットホームに加わる荷重の作用下に棒がた
わみ変形できるようにしている。
２年１２月２日付フラ、ンス特許出願第８２２００４０
号には、底板及びこの底板とほぼ平行な重量測定荷重支
持用のプラットホームを含む重量測定装置がすでに開示
されている。プラットホームと底板の間に断面が正方形
または円形の金属棒を配置し、その両端を前記底板及び
前記プラットホームにそれぞれ非可撓的に固定すること
によシ、プラットホームに加わる荷重の作用下に棒がた
わみ変形できるようにしている。
金属棒にはそれぞれの軸が前記棒の軸と平行な４個のひ
ずみゲージを装着し、これらのひずみゲージを電気的に
接続してホイートストンブリッジ回路を形成する。
ずみゲージを装着し、これらのひずみゲージを電気的に
接続してホイートストンブリッジ回路を形成する。
ホイートストンブリッジにおいて隣接するひずみゲージ
のうち２個を棒の一方の面（例えばプラットホームに最
も近い面）に配置し、他の２個のひずみゲージを反対側
の面に配置する。
のうち２個を棒の一方の面（例えばプラットホームに最
も近い面）に配置し、他の２個のひずみゲージを反対側
の面に配置する。
ひずみゲージをこのように配列することでホイートスト
ンブリッジの出力端子において、重量測定プラットホー
ムに加わる力と理論上比例する信号を測定することがで
きる。
ンブリッジの出力端子において、重量測定プラットホー
ムに加わる力と理論上比例する信号を測定することがで
きる。
プラットホームに加わる合力が棒のたわみ軸から遠い点
に来る可能性があるから、棒に作用するねじり応力が５
〜６チにも達する測定誤差を発生させるおそれがある。
に来る可能性があるから、棒に作用するねじり応力が５
〜６チにも達する測定誤差を発生させるおそれがある。
上記フランス特許出願第８２ ２００４０号に記載の装
置では、棒の軸に対して４５°の傾斜を有する２個のね
じれ感知ひずみゲージを４個のたわみ感知ひずみゲージ
によって形成されるホイートストンブリッジの給電端子
と直列に接続し、前記２個のひずみゲージ及び端子の１
つと並列にホイートストンブリッジ信号測定のための加
減抵抗を接続することによって前記欠点を防止する。
置では、棒の軸に対して４５°の傾斜を有する２個のね
じれ感知ひずみゲージを４個のたわみ感知ひずみゲージ
によって形成されるホイートストンブリッジの給電端子
と直列に接続し、前記２個のひずみゲージ及び端子の１
つと並列にホイートストンブリッジ信号測定のための加
減抵抗を接続することによって前記欠点を防止する。
この構成によシ、たわみ感知ひずみｒ−ジによって検知
されたねじシ応力を打消すことができる。
されたねじシ応力を打消すことができる。
しかし、棒の両面に４個のたわみ感知ひずみゲージな配
置すると重量測定装置の量産が著しく複雑化し、装置の
較正も複雑になる。
置すると重量測定装置の量産が著しく複雑化し、装置の
較正も複雑になる。
本発明の目的は以上に述べた欠点を克服することにある
。
。
問題点を解決するための手段、および作用本発明によシ
考慮される重量測定装置は底板及び重量測定すべき荷重
を支持するためのプラットホームを含み、前記プラット
ホームが前記底板とほぼ平行であり、前記底板と前記プ
ラットホームの間に少なくとも１本の金属棒を配置し、
前記棒の両端を前記底板及び前記プラットホームにそれ
ぞれ非可撓的に固定することによりプラットホームに加
わる荷重の作用下に前記棒がたわみ変形できるようにし
、ホイートストシブリッジ回路を形成して電気的に接続
するたわみ感知ひずみゲージ及びたわみ感知ひずみゲー
ジによって検知されるねじれ応力を打消すため前記ブリ
ッジ回路に接続したねじれ感知ひずみゲージを前記棒に
装着できるようにし、棒の同−扁平面に前記棒の長手軸
に沿ってほぼ整列する２対のたわみ感知ひずみゲージを
設けた重量測定装置である。
考慮される重量測定装置は底板及び重量測定すべき荷重
を支持するためのプラットホームを含み、前記プラット
ホームが前記底板とほぼ平行であり、前記底板と前記プ
ラットホームの間に少なくとも１本の金属棒を配置し、
前記棒の両端を前記底板及び前記プラットホームにそれ
ぞれ非可撓的に固定することによりプラットホームに加
わる荷重の作用下に前記棒がたわみ変形できるようにし
、ホイートストシブリッジ回路を形成して電気的に接続
するたわみ感知ひずみゲージ及びたわみ感知ひずみゲー
ジによって検知されるねじれ応力を打消すため前記ブリ
ッジ回路に接続したねじれ感知ひずみゲージを前記棒に
装着できるようにし、棒の同−扁平面に前記棒の長手軸
に沿ってほぼ整列する２対のたわみ感知ひずみゲージを
設けた重量測定装置である。
本発明による装置における特色は、各対のひずみゲージ
をホイートストンブリッジ回路中で互いに対向させ、２
個のねじれ感知ひずみゲージ間で端子の１つと並列に、
ホイートストンブリッジ信号測定のために加減抵抗を接
続したことにある。
をホイートストンブリッジ回路中で互いに対向させ、２
個のねじれ感知ひずみゲージ間で端子の１つと並列に、
ホイートストンブリッジ信号測定のために加減抵抗を接
続したことにある。
本件出願の出願人は４個のたわみ感知ひずみｒ−ノを上
述のように接続すればこれらのひずみゲージを棒の同一
面に取付け、このようなひずみゲージを装備した棒の量
産を著しく容易にできるとの所見を得た。
述のように接続すればこれらのひずみゲージを棒の同一
面に取付け、このようなひずみゲージを装備した棒の量
産を著しく容易にできるとの所見を得た。
ひずみダーツをこのような態様で接続すれば、ひずみゲ
ージを共通の支持片に取付けて棒の長手軸に沿ってほぼ
完全に整列させることも可能になる。その結果、理論的
には測定結果に影響しそうなねじり成分を解消すること
ができる。
ージを共通の支持片に取付けて棒の長手軸に沿ってほぼ
完全に整列させることも可能になる。その結果、理論的
には測定結果に影響しそうなねじり成分を解消すること
ができる。
しかし、このような場合にも、経験に照らして、ねじれ
感知ひずみｒ−ジを棒の中点に関して対称に配置しくひ
ずみゲージを互いに直列に、かつホイートストンブリッ
ジの給電端子にそれぞれ接続）、これら２個のねじれ感
知ひずみゲージの共通接続点と端子の１つとの間にホイ
ートストンブリッジ信号測定のための加減抵抗を接続す
るのは有利な態様である。
感知ひずみｒ−ジを棒の中点に関して対称に配置しくひ
ずみゲージを互いに直列に、かつホイートストンブリッ
ジの給電端子にそれぞれ接続）、これら２個のねじれ感
知ひずみゲージの共通接続点と端子の１つとの間にホイ
ートストンブリッジ信号測定のための加減抵抗を接続す
るのは有利な態様である。
本発明の好ましい実施例では２個のねじれ感知ひずみゲ
ージを４個のたわみ感知ひずみゲージと同じ面に配置し
、前記２個のひずみゲージの軸を前記４個のびずみゲー
ジの整列軸に対して４５゜傾斜させる。
ージを４個のたわみ感知ひずみゲージと同じ面に配置し
、前記２個のひずみゲージの軸を前記４個のびずみゲー
ジの整列軸に対して４５゜傾斜させる。
このように構成すれば、ひずみグーシ一式及び、給電及
びこれらのひずみゲージの接続を目的とする電気回路を
重量測定プラットホームまたは底板と対向する面に固定
した電気絶縁材から成る単一支持片（または多くても２
個の支持片）に接着することができる。
びこれらのひずみゲージの接続を目的とする電気回路を
重量測定プラットホームまたは底板と対向する面に固定
した電気絶縁材から成る単一支持片（または多くても２
個の支持片）に接着することができる。
これにより、本発明の重量測定装置に組込む棒を最良の
経済条件下に製造することができる。
経済条件下に製造することができる。
実施例
本発明のその他の構成要件は以下の説明及び添付の図面
を考察すれば自ずと明らかになるであろう。
を考察すれば自ずと明らかになるであろう。
本発明の一実施例として・のひずみｒ−ノを有する重量
測定装置が第１図、第２図、第３図に示される。
測定装置が第１図、第２図、第３図に示される。
第２図に示されるように、本発明による重量測定装置は
底板１と、この底板と平行に配置され、秤量すべき荷重
、例えば使用者の体重を支持するためのプラットホーム
２とから成る。
底板１と、この底板と平行に配置され、秤量すべき荷重
、例えば使用者の体重を支持するためのプラットホーム
２とから成る。
前記プラットホーム２と前記底板１との間に断面が正方
形の、例えば硬化鋼から成る金属棒３を配置しである。
形の、例えば硬化鋼から成る金属棒３を配置しである。
前記金属棒の両端３ ａ ＋ ３ ｂを秤量プラットホ
ーム２及び底板１にそれぞれ非可撓的に固定することに
より、プラットホーム２に加わる荷重の作用下に棒３が
たわみ変形できるようにする。
ーム２及び底板１にそれぞれ非可撓的に固定することに
より、プラットホーム２に加わる荷重の作用下に棒３が
たわみ変形できるようにする。
第３図に示すように、プラットホーム２と対向する位置
を占める棒３の扁平面３Ｃには、棒３の長手軸ｘ −ｘ
’上に整列し、前記棒の中点Ｍに関して対称に配置され
た２対のたわみ感知ひずみゲージ４．６：５，７を装着
することができる。
を占める棒３の扁平面３Ｃには、棒３の長手軸ｘ −ｘ
’上に整列し、前記棒の中点Ｍに関して対称に配置され
た２対のたわみ感知ひずみゲージ４．６：５，７を装着
することができる。
上記ひずみゲージ４ｐ６；５，７は波形ノ９スを画く例
えば素子４ａ（第１図）のような平行な抵抗素子を含む
扁平な電気抵抗器から成る。このフィラメン）４ａは棒
３の軸ｘ −ｘ’と整列する。
えば素子４ａ（第１図）のような平行な抵抗素子を含む
扁平な電気抵抗器から成る。このフィラメン）４ａは棒
３の軸ｘ −ｘ’と整列する。
４個のひずみゲージ４，６：５，７を接続して（第１図
及び第４図に示すように）ホイートストンブリッジ回路
８を形成する。
及び第４図に示すように）ホイートストンブリッジ回路
８を形成する。
第１図及び第４図において、ひずみゲージ４゜６及び５
，７の間にそれぞれ位置Ａ及びＢはホイートストンブリ
ッジ８の電流供給端子である。
，７の間にそれぞれ位置Ａ及びＢはホイートストンブリ
ッジ８の電流供給端子である。
ひずみゲージ４，５及び６，７の間にそれぞれ位置する
点Ｃ及びＤは詳しくは後述するように棒３のたわみ変形
に起因するブリッジの不平衡から発生した電気信号がそ
の間で測定される端子を表わす。
点Ｃ及びＤは詳しくは後述するように棒３のたわみ変形
に起因するブリッジの不平衡から発生した電気信号がそ
の間で測定される端子を表わす。
同じく棒３の面３ｃに、たわみ感知ひずみグージ４，５
：６，７の間にかつ棒の中点Ｍに関して対称に２個のね
じれ感知ひずみゲージ９，１０を配置する。前記ひずみ
ｒ−ジ９，１０の軸は（第３図に示すように）棒３の軸
ｘ −ｘ’に対して４５゜に傾斜している。平行フィラ
メント９ａ（第３図）を他のひずみｒ−ジのフィラメン
）４ａに対して４５°に傾斜させることにより同じ結果
が得られる。
：６，７の間にかつ棒の中点Ｍに関して対称に２個のね
じれ感知ひずみゲージ９，１０を配置する。前記ひずみ
ｒ−ジ９，１０の軸は（第３図に示すように）棒３の軸
ｘ −ｘ’に対して４５゜に傾斜している。平行フィラ
メント９ａ（第３図）を他のひずみｒ−ジのフィラメン
）４ａに対して４５°に傾斜させることにより同じ結果
が得られる。
前記２個のねじれ感知ひずみゲージ９，１０は（第４図
に示すように）互いに直列であ）、ホイートストンブリ
ッジ８の電流供給端子Ａ及びＢとそれぞれ接続している
。
に示すように）互いに直列であ）、ホイートストンブリ
ッジ８の電流供給端子Ａ及びＢとそれぞれ接続している
。
２個のひずみゲージ９，１０の間で加減抵抗１１がブリ
、ジのひずみゲージ４，５：６，７に現われた寄生ねじ
れ成分の振れ方向に応じて端子Ｃ″！たはＤと並列に接
続してホイートストンブリッジ８からの信号を測定する
。
、ジのひずみゲージ４，５：６，７に現われた寄生ねじ
れ成分の振れ方向に応じて端子Ｃ″！たはＤと並列に接
続してホイートストンブリッジ８からの信号を測定する
。
第５図及び第６図は本発明に従って構成された重量測定
プラットホームを示す。
プラットホームを示す。
底板１と頂板または重量測定プラットホーム２の間に介
在する棒３の端部３ａを、プラットホームを貫通する２
個のねじ１２及び該ねじ１２のヘッドと対向させた裏当
て板１３によって前記プラットホーム２に固定する。
在する棒３の端部３ａを、プラットホームを貫通する２
個のねじ１２及び該ねじ１２のヘッドと対向させた裏当
て板１３によって前記プラットホーム２に固定する。
同様に、棒３の端部３ｂを、底板１を貫通する２個のね
じ１４及び該ねじ１４のヘッドと対向させた裏当て板１
５によシ底板１に固定する。
じ１４及び該ねじ１４のヘッドと対向させた裏当て板１
５によシ底板１に固定する。
すべてのひずみｒ−ジ４，５，６，７，９゜１０を棒３
のプラットホーム２と対向する面３ｃに固定する。これ
らのひずみデージ一式を棒３の表面に接着した例えばプ
リイミド・シートから成る一体的な絶縁支持材１６に取
付ける。
のプラットホーム２と対向する面３ｃに固定する。これ
らのひずみデージ一式を棒３の表面に接着した例えばプ
リイミド・シートから成る一体的な絶縁支持材１６に取
付ける。
以上に述べた重量測定装置は下記のように作用する。
重量測定プラットホーム２に荷重が加わると、棒３が底
板１にむかって湾曲しようとする。棒３のこのたわみ変
形がひずみダーツ４．５．６．７の抵抗フィラメントを
伸長または収縮を招く。その結果前記フィラメントのオ
ーム値が変化シ２、ホイートストンブリッジ８が不平衡
となシ、該ブリッジの端子Ｃ，Ｄ間に電気信号が発生す
る。
板１にむかって湾曲しようとする。棒３のこのたわみ変
形がひずみダーツ４．５．６．７の抵抗フィラメントを
伸長または収縮を招く。その結果前記フィラメントのオ
ーム値が変化シ２、ホイートストンブリッジ８が不平衡
となシ、該ブリッジの端子Ｃ，Ｄ間に電気信号が発生す
る。
この信号の測定値が公知手段により重量測定プラットホ
ーム２に加わる荷重の測定値に換算される。
ーム２に加わる荷重の測定値に換算される。
これをもっと正確に説明すると、ホイートストンブリッ
ジ８の端子Ｃ，Ｄ間で測定された信号は下記応力の代数
和に比例する： （百４−″Ｌ ）＋ ＜ ｔ６−７７ ）ただしｔ４３
．、ｔ、及びＴ、はひずみゲージ４゜５．６及び７にそ
れぞれ作用する応力を表わす。
ジ８の端子Ｃ，Ｄ間で測定された信号は下記応力の代数
和に比例する： （百４−″Ｌ ）＋ ＜ ｔ６−７７ ）ただしｔ４３
．、ｔ、及びＴ、はひずみゲージ４゜５．６及び７にそ
れぞれ作用する応力を表わす。
従ってこの信号は下記のような曲げモーメントの和に比
例する： ＣＦ （ｘ＋ｄ）−Ｆ−ｄ）＋（Ｆ （ｘ’）−ｄ’）
−Ｆ−ｄ’ ：］＝Ｆ−ｘ＋Ｆ（ｘ’） ＝ Ｆ （ｘ＋ｘ’） ただしＦ（第２図）は重量測定プラットホーム２に加わ
る力、 Ｘはひずみグー２４，５間の距離、 Ｘ′はひずみゲージ６．７間の距離、 ｄはひずみゲージ５と力Ｆの作用点との間の距離、 ｄ′はひずみゲージ７と力Ｆの作用点との間の距離であ
る。
例する： ＣＦ （ｘ＋ｄ）−Ｆ−ｄ）＋（Ｆ （ｘ’）−ｄ’）
−Ｆ−ｄ’ ：］＝Ｆ−ｘ＋Ｆ（ｘ’） ＝ Ｆ （ｘ＋ｘ’） ただしＦ（第２図）は重量測定プラットホーム２に加わ
る力、 Ｘはひずみグー２４，５間の距離、 Ｘ′はひずみゲージ６．７間の距離、 ｄはひずみゲージ５と力Ｆの作用点との間の距離、 ｄ′はひずみゲージ７と力Ｆの作用点との間の距離であ
る。
Ｘ及びＸ′は定数であるから、測定された信号はプラッ
トホーム２に対する力Ｆの作用点に関係なく前記力Ｆに
比例する。
トホーム２に対する力Ｆの作用点に関係なく前記力Ｆに
比例する。
このようにして棒３の同一面３Ｃ上に整列させた４個の
たわみ感知ひずみゲージ４，６：５，７により上記結果
が得られる。
たわみ感知ひずみゲージ４，６：５，７により上記結果
が得られる。
フランス特許出願第８２２００４０ 号に記載されてい
る装置の場合、ホイートストンブリッジにおけるひずみ
ゲージの位置が本発明の場とは逆になる。
る装置の場合、ホイートストンブリッジにおけるひずみ
ゲージの位置が本発明の場とは逆になる。
ホイートストンブリッジからの信号をひずみゲージに作
用する応力に比例させるためには、棒の両面に２対のひ
ずみゲージを設置しなければならず、棒の量産をかなυ
複雑化する結果となった。
用する応力に比例させるためには、棒の両面に２対のひ
ずみゲージを設置しなければならず、棒の量産をかなυ
複雑化する結果となった。
本発明の場合、ひずみゲージ４，６：５．７を棒３の軸
ｘ −ｘ’に沿ってほぼ完全に整列させることができる
。
ｘ −ｘ’に沿ってほぼ完全に整列させることができる
。
ただし、経験に照らして、ひずみゲージに少々の不整合
があってもその結果発生する寄生信号が測定精度をわず
かに低下させる。この問題は２個のねじれ感知ひずみゲ
ージ９，１０によって回避される。棒３が少しでもねじ
れると、これらのひずみゲージがホイートストンブリッ
ジ端子Ｃ，Ｄ間で測定される信号を修正する信号を発生
する。
があってもその結果発生する寄生信号が測定精度をわず
かに低下させる。この問題は２個のねじれ感知ひずみゲ
ージ９，１０によって回避される。棒３が少しでもねじ
れると、これらのひずみゲージがホイートストンブリッ
ジ端子Ｃ，Ｄ間で測定される信号を修正する信号を発生
する。
ねじれによって発生する信号は重量測定装置の組立てに
際して寄生ねじれ信号の方向に応じて端子ＣまたはＤに
接続した抵抗１１を調整することによって設定する。
際して寄生ねじれ信号の方向に応じて端子ＣまたはＤに
接続した抵抗１１を調整することによって設定する。
また、棒３の同一面にひずみゲージを設置したから、ひ
ずみｒ−ジ対４，６及びひずみデーノ対５．７を明確に
分離することができる。従って、応力に比例する信号の
勾配、即ち、秤量装置の感度を増大させることができる
。
ずみｒ−ジ対４，６及びひずみデーノ対５．７を明確に
分離することができる。従って、応力に比例する信号の
勾配、即ち、秤量装置の感度を増大させることができる
。
この勾配は下記関係式で表わすことができる：ａ＝３・
Ｋ・−−Ｔ（ｖ−■−１・−一１）Ｅ−Ｉ（ ただしＫはひずみｒ−ジの定数、 Ｘはひずみゲージ間の距離、 Ｈは断面が正方形の棒の厚さへ Ｅは前記棒のヤング率である。
Ｋ・−−Ｔ（ｖ−■−１・−一１）Ｅ−Ｉ（ ただしＫはひずみｒ−ジの定数、 Ｘはひずみゲージ間の距離、 Ｈは断面が正方形の棒の厚さへ Ｅは前記棒のヤング率である。
従って、長さＬ＝１４９咽、高さＨ＝１８簡、ヤング率
Ｅ＝２２，０００ ｄａＨ／ｍｍ、 ｘ＝１０９ ｔｍ
の棒の場合、勾配ａ ＝ ５．０９７ １０−６ＶｘＶ
−’ｘゆ−１が得られる。
Ｅ＝２２，０００ ｄａＨ／ｍｍ、 ｘ＝１０９ ｔｍ
の棒の場合、勾配ａ ＝ ５．０９７ １０−６ＶｘＶ
−’ｘゆ−１が得られる。
２個のねじれ感知ひずみゲージ９，１０が信号の振幅を
やや減衰させるから、測定される勾配は上記関係式によ
って計算される理論上の勾配よシもやや低くなる。
やや減衰させるから、測定される勾配は上記関係式によ
って計算される理論上の勾配よシもやや低くなる。
しかし、ひずみゲージは完全なホイートストンブリッジ
回路の形に配列されているから、ホイートストンブリッ
ジの端子Ｃ，Ｄ間で測定される信号は最大値に達し、そ
の温度ドリフトは無視してもさしつかえない程度である
。
回路の形に配列されているから、ホイートストンブリッ
ジの端子Ｃ，Ｄ間で測定される信号は最大値に達し、そ
の温度ドリフトは無視してもさしつかえない程度である
。
以上に述べた実施例ではホイートストンブリッジにおけ
るひずみゲージの特殊な配列により、プラットホーム２
にかかる重量に比例し、プラットホームに対するこの重
量の作用点に無関係な線形信号を得ることができる。
るひずみゲージの特殊な配列により、プラットホーム２
にかかる重量に比例し、プラットホームに対するこの重
量の作用点に無関係な線形信号を得ることができる。
しかし力の作用点が棒３の長手軸に沿って変位すると中
心点の両側で信号変化が起こるから重量測定装置に極め
て高い精度が要求されると未だ欠点が残る。
心点の両側で信号変化が起こるから重量測定装置に極め
て高い精度が要求されると未だ欠点が残る。
この現象は棒の中立軸の変位に起因し、ひずみゲージと
は逆の慣性モーメントが被試験体の長手軸に沿って力が
変位する時一定でなくなる。
は逆の慣性モーメントが被試験体の長手軸に沿って力が
変位する時一定でなくなる。
プラットホーム２に作用する重量をプラットホームと平
行な成分（圧ａまたは引張）と垂直成分とに分解するこ
とができる。
行な成分（圧ａまたは引張）と垂直成分とに分解するこ
とができる。
断面が矩形の棒３の場合、重量がセンサ各端に作用する
時測定信号に差を生じさせゐ中立軸の変位を観察する。
時測定信号に差を生じさせゐ中立軸の変位を観察する。
下記の表示記号を使用する：
ε＝相対伸長
Ｆ＝力
ａ＝幅
ｈ＝棒の高さ
ｔ；棒の長さ
Ｅ＝ギヤング
率＝棒長手軸と点との間の距離
！＝慣性モーメント
展開することにより
ε＝０″１２ ＬＶ ｃｏｓ Ｃ１＝ −Ｅｈ ｇｌｎ
α← ■の符号及び値はαに依存し、従って重量の位置に依存
する。
α← ■の符号及び値はαに依存し、従って重量の位置に依存
する。
上記欠点を克服するための本発明の改良は（第７図に示
すように）棒３の中点Ｍの近傍に２個のひずみダーツ１
７．１８を配置し、ひずみｒ−ジ１７を軸ｘ −ｘ’に
沿って整合させ、ひずみゲージ１８をこの軸に対して垂
直に配置するというものである。
すように）棒３の中点Ｍの近傍に２個のひずみダーツ１
７．１８を配置し、ひずみｒ−ジ１７を軸ｘ −ｘ’に
沿って整合させ、ひずみゲージ１８をこの軸に対して垂
直に配置するというものである。
第８図はひずみゲージ１７，１８をホイートストンブリ
ッジに接続する態様を示す。ひずみｒ−ジ１７を端子Ａ
を接続し、ひずみゲージ１８を端子Ｂに接続する。前記
ひずみゲージは相互に接続すると共に、棒３の長手軸ｘ
−ｘ’に沿った変位を調整する抵抗１９を介して端子
りとも接続する。
ッジに接続する態様を示す。ひずみｒ−ジ１７を端子Ａ
を接続し、ひずみゲージ１８を端子Ｂに接続する。前記
ひずみゲージは相互に接続すると共に、棒３の長手軸ｘ
−ｘ’に沿った変位を調整する抵抗１９を介して端子
りとも接続する。
この抵抗の調整は下記のように行われるニー棒３の各端
に同一の重量を順次作用させ、信号差を測定する； 一調整ブリッジを前記信号差に応じて端子ＣまたはＤに
接続する； 一信号の振幅に比例して抵抗１９のオーム値を調整し、
棒３の軸に沿った力の作用位置に関係なくこの信号に差
が現われないようにする。
に同一の重量を順次作用させ、信号差を測定する； 一調整ブリッジを前記信号差に応じて端子ＣまたはＤに
接続する； 一信号の振幅に比例して抵抗１９のオーム値を調整し、
棒３の軸に沿った力の作用位置に関係なくこの信号に差
が現われないようにする。
本発明が以上に述べた実施例に制限されず、発明の範囲
または精神から逸脱することなく多くの変更が可能であ
ることはいうまでもない。
または精神から逸脱することなく多くの変更が可能であ
ることはいうまでもない。
即ち、プラットホームに作用する荷重または力の態様に
よっては底板１と重量測定プラットホーム２の間に複数
の全く同じ棒を配置してもよい。
よっては底板１と重量測定プラットホーム２の間に複数
の全く同じ棒を配置してもよい。
さらに、ホイートストンブリッジ端子における電気信号
を測定する装置を重量測定装置の内部に設けても外部に
設けてもよい。
を測定する装置を重量測定装置の内部に設けても外部に
設けてもよい。
ひずみゲージとは逆の慣性モーメントが正確に等しいな
ら、棒３の断面は正方形でなくてもよく、例えば矩形や
円形でもよい。
ら、棒３の断面は正方形でなくてもよく、例えば矩形や
円形でもよい。
発明の効果
本発明によれば、重量測定装置の量産における複雑化、
装置の較正の複雑化等を回避することができる改良され
たひずみゲージを有する重量測定装置が得られる。
装置の較正の複雑化等を回避することができる改良され
たひずみゲージを有する重量測定装置が得られる。
第１図は本発明の一実施例としての装置におけるひずみ
ゲージを互いに接続する電気回路を示す図、第２図は本
発明による重量測定装置を略示する縦断面図；第３図は
ひずみゲージの配列を示す頂面図；第４図は２個のねじ
れ測定ひずみゲージ及び加減抵抗を追加した公知ホイー
トストンブリッジ回路を示す第３図と同様の回路図；第
５図は本発明による重量測定装置の縦断面図；第６図は
前記装置の頂面図；第７図は本発明の他の実施例による
棒の平面図；第８図は２個の別設ひずみゲージ及び加減
抵抗を含むホイートストンブリッジ回路の回路図である
。 １・・・底板 ２・・・プラットホーム ３・・・金Ａ
ｌ！４．５，６．７・・・たわみ感知ひずみゲージ ８
・・・ホイートストンブリッジ回路 ９，１０・・・ね
じれ感知ひずみゲージ １１・・・可変抵抗 １７．１
８・・・ひずみゲージ １９・・・加減抵抗特許出願人 セブ ソシエテ アノニム 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 松 下 操 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也 ＦＩＧ 昭和６０年１月ノア日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２２３０９９号 ２、発明の名称 ひずみゲージを有する重量測定装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 セブ ソシエテ アノニム ４、代理人 ５、補正命令の日付 自発補正 ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし） ８６ 添附書類の目録 浄書明細書 １通 手続補正書（自発） 昭和６０年１月１７日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２２３０９９号 ２、 発明の名称 ひずめゲージを有する重量測定装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 セブ ソシエテ アノニム ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、 補正の内容 （１）明細書第４頁第９行のｒ １９８２年１２月２日
」をｒ１９８２年１１月３０日」と補正する。 （２）同第１８頁第７行の「ε−０−」を「ε−０のと
きは」と補正する。 （２）
ゲージを互いに接続する電気回路を示す図、第２図は本
発明による重量測定装置を略示する縦断面図；第３図は
ひずみゲージの配列を示す頂面図；第４図は２個のねじ
れ測定ひずみゲージ及び加減抵抗を追加した公知ホイー
トストンブリッジ回路を示す第３図と同様の回路図；第
５図は本発明による重量測定装置の縦断面図；第６図は
前記装置の頂面図；第７図は本発明の他の実施例による
棒の平面図；第８図は２個の別設ひずみゲージ及び加減
抵抗を含むホイートストンブリッジ回路の回路図である
。 １・・・底板 ２・・・プラットホーム ３・・・金Ａ
ｌ！４．５，６．７・・・たわみ感知ひずみゲージ ８
・・・ホイートストンブリッジ回路 ９，１０・・・ね
じれ感知ひずみゲージ １１・・・可変抵抗 １７．１
８・・・ひずみゲージ １９・・・加減抵抗特許出願人 セブ ソシエテ アノニム 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 松 下 操 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也 ＦＩＧ 昭和６０年１月ノア日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２２３０９９号 ２、発明の名称 ひずみゲージを有する重量測定装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 セブ ソシエテ アノニム ４、代理人 ５、補正命令の日付 自発補正 ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし） ８６ 添附書類の目録 浄書明細書 １通 手続補正書（自発） 昭和６０年１月１７日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２２３０９９号 ２、 発明の名称 ひずめゲージを有する重量測定装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 セブ ソシエテ アノニム ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、 補正の内容 （１）明細書第４頁第９行のｒ １９８２年１２月２日
」をｒ１９８２年１１月３０日」と補正する。 （２）同第１８頁第７行の「ε−０−」を「ε−０のと
きは」と補正する。 （２）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、底板（１）及び重量測定すべき荷重を支持するため
のプラットホーム（２）を含み、該プラットホームが前
記底板とほぼ平行であシ、前記底板と前記シラ、トホー
ムの間に少なくとも１本の金属棒（３）を配置し、前記
棒の両端（３ａ、３ｂ）を前記底板（１）及び前記プラ
ットホーム（２）にそれぞれ非可撓的に固定することに
よりシラ。 トホームに加わる荷重の作用下に前記棒がたわみ変形で
きるようにし、ホイートストンブリッジ回路（８）を形
成して電気的に接続するたわみ感知ひずみゲージ（４，
５，６，７）及びたわみ感知ひずみゲージによって検知
されるねじれ応力を打消すため前記ブリッジ回路に接続
したねじれ感知ひずみゲージ（９，１０）を前記棒に装
着できるようにし、棒（３）の同−扁平面（３ｃ）に前
記棒の長手軸ｘ −ｘ’に沿ってほぼ整列する２対（４
゜６：５．７）のたわみ感知ひずみゲージを設けた重量
測定装置において、各対（４，６：５，７）のひずみゲ
ージをホイートストンブリッジ回路中で互いに対向する
ように配置し、２個のねじれ感知ひずみゲージ（９，１
０）間で端子の１つ（ＣまたはＤ）と並列にホイートス
トンブリッジ信号測定のために加減抵抗（１１）を接続
したことを特徴とする重量測定装置。 ２．２個のねじれ感知ひずみゲージ（９，１０）を４個
のたわみ感知ひずみゲージ（４，６；５゜７）と同じ面
（３ｃ）に配置し、前記２個のひずみゲージの軸を前記
４個のひずみゲージの整列軸（ｘ −ｘ’）に対して４
５°傾斜させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の装置。 ３．２個のねじれ感知ひずみゲージ（９，１０）を棒の
中点に関して対称に、かつ２対のたわみ感知ひずみゲー
ジ（４，６：５，７）の間または外側に配置したことを
特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ４、ひずみｒ−ジ一式（４，６：５，７：９゜１０）及
び前記ひずみゲージに給電しかつこれらのひずみ計を互
いに接続するだめの電気回路（８）を棒（３）の面（３
ｃ）に固定した電気絶縁材から成る単一の支持部材上に
配置したことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
の装置。 ５、前記面（３ｃ）がプラットホーム（２）または底板
と対向する位置を占めることを特徴とする特許請求の範
囲第４項に記載の装置。 ６、棒（３）の中点（Ｍ）の近傍に棒の軸（Ｘ−Ｘ′）
に沿って整列させたひずみｒ−ジ（１７）及び前記軸に
垂直なひずみダーツ（１８）をも設け、前記２個のひず
みｒ〜ノ（１７）（１８）を互いに直列に接続すると共
にホイートストンブリッジ（８）の端子（Ａ、Ｂ）にそ
れぞれ接続したことと、２個のひずみゲージ（１７）（
１８）間で端子の１つ（Ｃ４たはＤ）と並列にホイート
ストンブリッジ信号測定のだめの加減抵抗（１９）を接
続したことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の
装置。 以下余白
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8317058A FR2554229B1 (fr) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | Appareil de pesage a jauges de contrainte |
| FR8317058 | 1983-10-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60122322A true JPS60122322A (ja) | 1985-06-29 |
| JPH0531728B2 JPH0531728B2 (ja) | 1993-05-13 |
Family
ID=9293541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59223099A Granted JPS60122322A (ja) | 1983-10-26 | 1984-10-25 | ひずみゲ−ジを有する重量測定装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4565255A (ja) |
| EP (1) | EP0141710B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60122322A (ja) |
| CA (1) | CA1221390A (ja) |
| DE (2) | DE141710T1 (ja) |
| FR (1) | FR2554229B1 (ja) |
| HK (1) | HK33588A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01162124A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-06-26 | Seb Sa | 力又はモーメントの計測装置のための較正方法及びこの方向に関する装置 |
| WO1997049975A1 (fr) * | 1996-06-26 | 1997-12-31 | Yazaki Corporation | Element de detection |
Families Citing this family (16)
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|---|---|---|---|---|
| NL8401420A (nl) * | 1984-05-04 | 1985-12-02 | Philips Nv | Weegelement voor een weegtoestel. |
| FR2580073B1 (ja) * | 1985-04-09 | 1987-06-05 | Electro Resistance | |
| FR2603378B1 (fr) * | 1986-08-29 | 1988-12-02 | Seb Sa | Corps d'epreuve, notamment pour appareil de pesage |
| JPS63252257A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-10-19 | Aisin Seiki Co Ltd | 加速度検出装置 |
| FR2616224B1 (fr) * | 1987-06-03 | 1992-12-04 | Seb Sa | Appareil de pesage a jauges d'extensometrie |
| DE3733961A1 (de) * | 1987-10-08 | 1989-04-20 | Krups Stiftung | Elektromechanische waage |
| FR2626514B1 (fr) * | 1988-02-03 | 1990-06-08 | Seb Sa | Cle dynamometrique a jauges d'extensometrie |
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| FR2734050B1 (fr) * | 1995-05-09 | 1997-07-11 | Seb Sa | Capteur de poids autoporteur et appareil de pesage comportant de tels capteurs |
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-
1983
- 1983-10-26 FR FR8317058A patent/FR2554229B1/fr not_active Expired
-
1984
- 1984-10-10 DE DE198484402037T patent/DE141710T1/de active Pending
- 1984-10-10 EP EP84402037A patent/EP0141710B1/fr not_active Expired
- 1984-10-10 DE DE8484402037T patent/DE3467929D1/de not_active Expired
- 1984-10-19 CA CA000465860A patent/CA1221390A/en not_active Expired
- 1984-10-19 US US06/662,794 patent/US4565255A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-10-25 JP JP59223099A patent/JPS60122322A/ja active Granted
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1988
- 1988-05-02 HK HK335/88A patent/HK33588A/xx not_active IP Right Cessation
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| CA1221390A (en) | 1987-05-05 |
| JPH0531728B2 (ja) | 1993-05-13 |
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