JPS6039521A - 温度補償付力測定装置 - Google Patents

温度補償付力測定装置

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JPS6039521A
JPS6039521A JP14837683A JP14837683A JPS6039521A JP S6039521 A JPS6039521 A JP S6039521A JP 14837683 A JP14837683 A JP 14837683A JP 14837683 A JP14837683 A JP 14837683A JP S6039521 A JPS6039521 A JP S6039521A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
force
force sensor
sensor
changes
Prior art date
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Pending
Application number
JP14837683A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeharu Karatsu
唐津 建春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Kawatetsu Keiryoki KK
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Kawatetsu Keiryoki KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp, Kawatetsu Keiryoki KK filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP14837683A priority Critical patent/JPS6039521A/ja
Publication of JPS6039521A publication Critical patent/JPS6039521A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20Measuring 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
    • G01L1/22Measuring 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
    • G01L1/2268Arrangements for correcting or for compensating unwanted effects
    • G01L1/2281Arrangements for correcting or for compensating unwanted effects for temperature variations

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は力測定装置の温度補償に関し、より詳しくは、
抵抗線歪計式ロードセル等の力センサの温度変化による
零点移動および感度の変化を補償する温度補償イでj力
測定装置に関する。
(従来技術) 一般に、電気式秤や力測定等に使用されている抵抗線歪
計式ロードセル等の力センサでは、周囲温度の変化に伴
って、ブリッジの平衡点(零点)お 。
よびブリッジの出力感度が変化する。
ブリッジの平衡点の変化は、使用される歪みゲージが同
じ品種、同じロットではあっても、歪みゲージ間に存在
する僅かな温度特性の差によって生じる。
また、ブリッジの出力感度の変化は、歪みケ゛−ジが接
着されている受感部の材質が周囲温度によって弾性率が
変化するために生じる誤差である。
従来より、温度変化に伴うブリッジの平衡点の上記変化
およびブリツノの出力感度の上記変化を補償するため、
第1図に示すよう1こ、引張+1111ゲージ1と圧縮
側ゲー′)2との間【こ温度補償用抵抗3を接続する一
方、いま一つの圧縮側ゲージ4と引張側ゲージ5との間
に平衡用抵抗6とともに温度補償用抵抗7を接続し、上
記引張側ゲージ1と圧縮側デージ4との間にはヤング率
補償用抵抗9を、また、圧縮側ゲージ2と引張側デージ
5との間には校正用抵抗11を夫々接続し、ヤング率補
償用抵抗9と校正用抵抗11に接続された入力端子12
.131Jlに入力されすこ信号を、温度補償用抵抗3
および7に夫々接続された出力端子14および15から
出力信号を取り出すようにしていた。
上記平衡用抵抗6.温度補償用抵抗7.ヤング率補償用
抵抗91校正用抵抗11および入力端子12.13間に
接続された入力抵抗調整用抵抗16はロードセル組立後
に接続され、これらのもの)調整はすべて恒温槽内で温
度を変化させ、荷重を加除して長時間綿密な調整を必要
とする。
しかしながら、長時間にわたるこのような綿密な調整に
よっても、ブリッジの出力変化が温度に対してリニヤに
変化しないため、温度補償に限界があり、温度による零
点移動は、0.03%FS/It)’C,温度による出
力変化は0.015%LOAD/10°C程度であった
(発明の目的) 本発明は力測定装置における上記事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、力測定装置の力センサの温
度特性を予め制御装置で記憶するとともに、力センサも
しくはその近傍の温度を測定して温度1こよる力センサ
の零点および感度変化を補正することにより、高精度の
力測定をを行うことである。
(発明の構成) このため、本発明は、荷重等の力を測定する力センサと
、この力センサの近傍もしくは二〇カセンサに直接取り
付けられた温度センサと、これら力センサおよび温度セ
ンサからの出力を入力とするとともに、温度による力セ
ンサの出力変化を予め記憶し、力測定時の温度1こ応じ
て力センサからの信号を補正する制御装置と、力表示器
とを備えており、温度変化による力の測定値の変化を記
憶値で補正するようにしたことを特徴として0る。
(実施例) 以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
本発明の基本構成を第2図に示す。
第2図において、21は力センサ、22は温度センサ、
23は制御装置、24は力表示器である。
上記制御装置23は、荷重等の力を測定する力センサ2
1の出力、およびこの力センサ21の近傍もしくはこの
力センサ21に直接、取り付けられた温度センサ22の
出力を入力として、温度による力センサ21の出力変化
を予め記憶し、力測定時の温度に応じて力センサ21か
らの信号を補正し、力表示器24へ補正された力の測定
値信号を出力する。
このため、上記力表示器24には、温度変化による力の
1illl定値が上記制御装置23の記憶値で補正され
た正確な力の測定値が表示される。
次に、本発明のより具体的な実施例を第3図に示す。
第3図において、21は力センサ、22は温度センサ、
23は制御装置、24は力表示器、25および:26は
A/D変換器、27は演算器、28は試料である。
上記力センサ21は試料28の荷重を受けてアナログ荷
重信号を制御装置23のA/D変換器25に出力し、該
A / D変換器25で上記アナログ荷重信号をデジタ
ル荷重信号に変換してν・る。
ところで、抵抗線歪計式ロードセル等からなる上記力セ
ンサ21を構成するブリ・ンジの零点Woeは、周囲温
度tの変化に伴って第4図に示すように変化し、また、
上記センサ21の出力係数αtは、周囲温度しの変化に
伴って第5図に示すように変化する。
一方、温度センサ22は力センサ21に直接、もしくは
その近傍に取り伺けられ、力センサ21の温度をアナロ
グ温度信号としてA/l)’L換器26に出力する。こ
のアナログ温度信号は」二記A/D変換器26でデジタ
ル温度信号に変換される。
演算装置23の演算器27に設けられた図示しないメモ
リには、力センサ21の温度tzLz+・・・。
Lnに対する零点WollVVO21・・・、Won、
および力センサ21の温度tllt21・・・、シ11
にス・]する出力係数αtllαt21・・・、αto
が夫々記憶されている。
上記演算器27は、A/D変換器2Gから人力する実際
に測定している力センサ21の温度に応して、試料28
の重量値Weを、次の第1式により算出する。
上記第1式において、i=1.2.・・・、nであり、
αillα121”・lαtnおよびWotHWot2
+−+W o Lnは、演算器27の上記メモリに予め
記憶されている上記零点および出力係数である。また、
Wは力センサ21により測定された試料28の測定値で
ある。
なお、夏1の値は、力センサ21の特性および温度セン
サ22の精度により決定される。
演算器27により第1式に従って演算された試料28の
重量値Wcは力表示器24により表示される。
第3図の力測定装置では、力センサ21で測定された試
料28の測定値Wは、演算器27にて第1式に従って、
温度[iにおける力センサの零点WoLiおよび出力係
数αoti (いずれも演算器2゛iのメモリに記憶さ
れている。)により補正され、上記力表示器24には、
試料28の正しい重量値Weが表示されることになる。
本発明は上記実施例のように、試料28の重量を測定す
る工業用秤の他に、一般に、力ヨ1]定や、第1式のW
cを与えて、αti もしくはWo’Liから力センサ
21の温度を測定することもできる。
(発明の効果) 以上、詳述したことからも明らかなように、本発明は、
抵抗線歪計式ロードセル等の力センサを使用した力測定
装置において、力センサもしくはその近傍の温度を測定
して温度による力センサの零点および感度変化を補正す
るようにしたか呟温度変化の影響を殆んど受けずに力を
測定することができ、温度による誤差の少い力測定装置
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の力測定装置の回路図、第2図は本発明に
係る温度補償付力測定装置の基本構成を示すブロック図
、第3図は本発明に係る温度補償付力測定装置の一実施
例のブロック図、第4図は温度による力センサの零点変
化特性図、第5図は温度による力センサの出力係数変化
特性図である。 21・・・力センサ、22・・・温度センサ、23・・
・制御装置、24・・・力表示器、25.26・・・A
/D変換器、27・・・演算器、28・・・試料。 特許出願人 川崎製鉄株式会社はが1名代 理 人 弁
理士 青白 葆 はが2名第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)荷重等の力を測定する力センサと、この力センサ
    の近傍もしくはこの力センサに直接取り刊けられた温度
    センサと、これら力センサおよび温度センサからの出力
    を入力とするとともに、温度による力センサの出力変化
    を予め記憶し、力測定時の温度に応じて力センサからの
    信号を補正する制御装置と、力表示器とを備えており、
    温度変化による力の測定値の変化を記憶値で補正するよ
    うにしtこことを特徴とする温度補償付力測定装置。
JP14837683A 1983-08-12 1983-08-12 温度補償付力測定装置 Pending JPS6039521A (ja)

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