JPS6140330B2 - - Google Patents
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- JPS6140330B2 JPS6140330B2 JP14075481A JP14075481A JPS6140330B2 JP S6140330 B2 JPS6140330 B2 JP S6140330B2 JP 14075481 A JP14075481 A JP 14075481A JP 14075481 A JP14075481 A JP 14075481A JP S6140330 B2 JPS6140330 B2 JP S6140330B2
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- resistor
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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
- G01L1/2243—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being parallelogram-shaped
-
- 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
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- G01L1/225—Measuring circuits therefor
- G01L1/2262—Measuring circuits therefor involving simple electrical bridges
-
- 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
- G01L1/2287—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 constructional details of the strain gauges
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- Measurement Of Force In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は荷重を測定する荷重検出器等に使用さ
れるロードセルに関する。
れるロードセルに関する。
抵抗体パターンを設けた絶縁フイルムをビーム
体の起歪部に接着して構成される公知のロードセ
ルに比較して、製造工数が少なく容易かつ安価に
製造できるとともに、高精度の測定が可能なロー
ドセルを提供するために、ビーム体に直接設けた
絶縁膜上に、蒸着、又はスパツタリング、或いは
マスキングにより抵抗体パターンを直接形成して
構成されるロードセルが、本発明者等により提案
され、既に出願済みである。ところで、いずれの
構成のロードセルであつても、その出力電圧は微
小であつて、この出力電圧はビーム体外に配設さ
れる増幅回路で増幅されている。そして、ロード
セルのブリツジ回路と増幅回路とはシールド線で
接続されているが、その配線距離が長いためシー
ルド線を用いるにも拘らず雑音が入り易い不具合
がある。また、増幅回路に使用する抵抗には低抵
抗温度係数を有し、かつ高コストの金属材料が用
いられるとともに、シールド線の配線作業等も必
要とするために、ロードセルを備えた荷重検出器
としてはコスト高な不具合がある。
体の起歪部に接着して構成される公知のロードセ
ルに比較して、製造工数が少なく容易かつ安価に
製造できるとともに、高精度の測定が可能なロー
ドセルを提供するために、ビーム体に直接設けた
絶縁膜上に、蒸着、又はスパツタリング、或いは
マスキングにより抵抗体パターンを直接形成して
構成されるロードセルが、本発明者等により提案
され、既に出願済みである。ところで、いずれの
構成のロードセルであつても、その出力電圧は微
小であつて、この出力電圧はビーム体外に配設さ
れる増幅回路で増幅されている。そして、ロード
セルのブリツジ回路と増幅回路とはシールド線で
接続されているが、その配線距離が長いためシー
ルド線を用いるにも拘らず雑音が入り易い不具合
がある。また、増幅回路に使用する抵抗には低抵
抗温度係数を有し、かつ高コストの金属材料が用
いられるとともに、シールド線の配線作業等も必
要とするために、ロードセルを備えた荷重検出器
としてはコスト高な不具合がある。
本発明は上記の事情のもとに提案されたもの
で、その目的は、ビーム体にホイートストンブリ
ツジ回路および増幅回路を直接形成することによ
り、高精度の荷重検出が可能で、かつ外来雑音を
減少できるとともに、増幅回路のビーム体からの
剥離も防止でき、しかも増幅回路を備えるにも拘
らず工数が少なく容易に製造することができ、か
つ安価なロードセルを提供することにある。
で、その目的は、ビーム体にホイートストンブリ
ツジ回路および増幅回路を直接形成することによ
り、高精度の荷重検出が可能で、かつ外来雑音を
減少できるとともに、増幅回路のビーム体からの
剥離も防止でき、しかも増幅回路を備えるにも拘
らず工数が少なく容易に製造することができ、か
つ安価なロードセルを提供することにある。
以下本発明を図面に示す一実施例を参照して説
明する。
明する。
第１図および第２図中１はビーム体で、これは
ステンレス鋼（SUS630）、高力アルミニウム合金
（A2218）等の金属材料を機械加工して形成され
ている。ビーム体１は、一端部に設けられた取付
孔２，２を通るボルト３により、固定部４に片持
ち支持されて使用される。そして、ビーム体１の
中間部には、一対の円形孔５，５およびこれら円
形孔５，５を連通する空隙部６が、夫々幅方向に
貫通して設けられていて、円形孔５，５の上下部
分を薄肉にし、特に上側薄肉部分を起歪部７Ａ，
７Ｂとして用いるように形成されている。このビ
ーム体１の自由端部には係止孔８が設けられ、こ
の孔８に例えば吊下金具９を取付けて、測定すべ
き荷重Ｗを矢印（第２図参照）の如く作用させる
ようになつている。
ステンレス鋼（SUS630）、高力アルミニウム合金
（A2218）等の金属材料を機械加工して形成され
ている。ビーム体１は、一端部に設けられた取付
孔２，２を通るボルト３により、固定部４に片持
ち支持されて使用される。そして、ビーム体１の
中間部には、一対の円形孔５，５およびこれら円
形孔５，５を連通する空隙部６が、夫々幅方向に
貫通して設けられていて、円形孔５，５の上下部
分を薄肉にし、特に上側薄肉部分を起歪部７Ａ，
７Ｂとして用いるように形成されている。このビ
ーム体１の自由端部には係止孔８が設けられ、こ
の孔８に例えば吊下金具９を取付けて、測定すべ
き荷重Ｗを矢印（第２図参照）の如く作用させる
ようになつている。
第５図に示したようにビーム体１の表面例えば
上面にはその全域にわたつて絶縁膜１０が直接形
成されている。本実施例は絶縁膜１０がポリイミ
ド等の高分子材料よりなる絶縁樹脂膜である場合
を示している。しかし、高温下での使用にも耐え
得るように耐熱性をより要求される場合には、二
酸化けい素（SiO2），アルミナ，フオルステライ
ト等の耐熱性膜材料が用いられる。
上面にはその全域にわたつて絶縁膜１０が直接形
成されている。本実施例は絶縁膜１０がポリイミ
ド等の高分子材料よりなる絶縁樹脂膜である場合
を示している。しかし、高温下での使用にも耐え
得るように耐熱性をより要求される場合には、二
酸化けい素（SiO2），アルミナ，フオルステライ
ト等の耐熱性膜材料が用いられる。
そして、この絶縁膜１０上にはストレンゲージ
抵抗体パターン１１〜１４，増幅回路用抵抗体パ
ターン１５〜１８，スパン調整用抵抗体パターン
１９および電極リードパターン２０が直接設けら
れるとともに、増幅回路用半導体チツプ２１が接
着されている。
抵抗体パターン１１〜１４，増幅回路用抵抗体パ
ターン１５〜１８，スパン調整用抵抗体パターン
１９および電極リードパターン２０が直接設けら
れるとともに、増幅回路用半導体チツプ２１が接
着されている。
ストレンゲージ抵抗体パターン１１〜１４は、
絶縁膜１０上に直接積層形成された第１の薄膜抵
抗体Ａにより形成されるとともに、夫々ビーム体
１の起歪部７Ａ，７Ｂ領域表面において配設され
ている。そして、第１の薄膜抵抗体Ａは、低抵抗
温度係数数を有する金属材料、、例えばNi―Cr系
合金又はNi―Cr―Si系合金で形成されている。
絶縁膜１０上に直接積層形成された第１の薄膜抵
抗体Ａにより形成されるとともに、夫々ビーム体
１の起歪部７Ａ，７Ｂ領域表面において配設され
ている。そして、第１の薄膜抵抗体Ａは、低抵抗
温度係数数を有する金属材料、、例えばNi―Cr系
合金又はNi―Cr―Si系合金で形成されている。
増幅回路用抵抗体パターン15〜18は上記第１の
薄膜抵抗体Ａにより形成されている。さらに、こ
れらの抵抗体パターン１５〜１８は、夫々ビーム
体１の起歪部７Ａ，７Ｂ領域から離れた剛性部領
域２２、つまりビーム体１における歪量が極小な
部分の表面において配設されている。
薄膜抵抗体Ａにより形成されている。さらに、こ
れらの抵抗体パターン１５〜１８は、夫々ビーム
体１の起歪部７Ａ，７Ｂ領域から離れた剛性部領
域２２、つまりビーム体１における歪量が極小な
部分の表面において配設されている。
スパン調整用抵抗体パターン１９は、上記第１
の薄膜抵抗体Ａと、上記各抵抗体パターン１１〜
１８を残して第１の薄膜抵抗体Ａ上に直接積層形
成された第２の薄膜抵抗体Ｂの２重層により形成
されている。そして、第２の薄膜抵抗体Ｂは、高
抵抗温度係数を有する金属材料、例えばTiで形
成されている。
の薄膜抵抗体Ａと、上記各抵抗体パターン１１〜
１８を残して第１の薄膜抵抗体Ａ上に直接積層形
成された第２の薄膜抵抗体Ｂの２重層により形成
されている。そして、第２の薄膜抵抗体Ｂは、高
抵抗温度係数を有する金属材料、例えばTiで形
成されている。
さらに、電極リードパターン２０は、上記第
１，第２の薄膜抵抗体Ａ，Ｂと、上記３種の低抗
体パターン１１〜１４，１５〜１８，１９を残し
て第２の低抗体パターンＢ上に直接積層形成され
た第３の薄膜抵抗体Ｃとの３重層により形成され
ている。そして、第３の薄膜抵抗体Ｃは、低抵抗
温度係数を有する金属材料、例えばAu又はAl等
で形成されている。この電極リードパターン２０
は上記ストレンゲージ抵抗体パターン１１〜１４
相互を接続して第３図に示したホイートストンブ
リツジ回路を形成している。さらに、電極リード
パターン２０はブリツジ回路とスパン調整用抵抗
体パターン１９とを接続して設けられているとと
もに、ブリツジ回路の出力端子２３，２４と増幅
回路用抵抗体パターン１５〜１８とを接続して設
けられている。なお、第１図および第４図中２０
Ａ，２０Ａは入力側電極部、２０Ｂ，２０Ｂは一
方が接地された増幅出力側電極部、２０Ｃは増幅
回路電源電極部、２０Ｄはチツプ取付予定部を
夫々示す。
１，第２の薄膜抵抗体Ａ，Ｂと、上記３種の低抗
体パターン１１〜１４，１５〜１８，１９を残し
て第２の低抗体パターンＢ上に直接積層形成され
た第３の薄膜抵抗体Ｃとの３重層により形成され
ている。そして、第３の薄膜抵抗体Ｃは、低抵抗
温度係数を有する金属材料、例えばAu又はAl等
で形成されている。この電極リードパターン２０
は上記ストレンゲージ抵抗体パターン１１〜１４
相互を接続して第３図に示したホイートストンブ
リツジ回路を形成している。さらに、電極リード
パターン２０はブリツジ回路とスパン調整用抵抗
体パターン１９とを接続して設けられているとと
もに、ブリツジ回路の出力端子２３，２４と増幅
回路用抵抗体パターン１５〜１８とを接続して設
けられている。なお、第１図および第４図中２０
Ａ，２０Ａは入力側電極部、２０Ｂ，２０Ｂは一
方が接地された増幅出力側電極部、２０Ｃは増幅
回路電源電極部、２０Ｄはチツプ取付予定部を
夫々示す。
そして、増幅回路用半導体チツプ２１は、上記
剛性部領域２２表面において形成された上記取付
予定部２０Ｄに、導電性の接着剤Ｄにより接着さ
れている。このチツプ２１は電極リードパターン
２０とボンデングにより接続され、増幅回路用抵
抗体パターン１５〜１８とともに増幅回路Ｅを形
成している。
剛性部領域２２表面において形成された上記取付
予定部２０Ｄに、導電性の接着剤Ｄにより接着さ
れている。このチツプ２１は電極リードパターン
２０とボンデングにより接続され、増幅回路用抵
抗体パターン１５〜１８とともに増幅回路Ｅを形
成している。
また、上記各抵抗体パターン１１〜１８の具体
的な構造は図示されていないが、これらは蛇行状
に形成され、更に上記抵抗体パターン１９も蛇行
状部分の一部に複数のバイパスを設けて形成され
るものであり、抵抗体パターン１９においてはそ
のバイパスの一部を削除することにより抵抗値を
変えてスパン調整を可能にしている。
的な構造は図示されていないが、これらは蛇行状
に形成され、更に上記抵抗体パターン１９も蛇行
状部分の一部に複数のバイパスを設けて形成され
るものであり、抵抗体パターン１９においてはそ
のバイパスの一部を削除することにより抵抗値を
変えてスパン調整を可能にしている。
なお、以上の如き構造のロードセルは次のよう
にして製造される。なお、製造工程を示す第４図
Ｂ〜Ｅにおいては、各膜１０，Ａ，Ｂ，Ｃの判別
の理解をより容易にするために、各膜１０，Ａ〜
Ｃに対し、第４図Ａおよび第５図に示したハツチ
ングを同じ膜に対応させて施してあつて、断面を
表示している図ではない。
にして製造される。なお、製造工程を示す第４図
Ｂ〜Ｅにおいては、各膜１０，Ａ，Ｂ，Ｃの判別
の理解をより容易にするために、各膜１０，Ａ〜
Ｃに対し、第４図Ａおよび第５図に示したハツチ
ングを同じ膜に対応させて施してあつて、断面を
表示している図ではない。
まず第４図Ａの断面で示すようにビーム体１の
表面全域にわたつて、絶縁膜１０，第１の薄膜抵
抗体Ａ，第２の薄膜抵抗体Ｂおよび第３の薄膜抵
抗体Ｃを順次積層形成する。絶縁膜１０が樹脂膜
の場合は、粘度1000cp程度に調整されたワニス
状の絶縁材料を、スピンナに固定したビーム体１
上に滴下させた後、スピンナを駆動してビーム体
１を1600rpm程度の速度で回転させることによ
り、ビーム体１表面全域にわたつて絶縁材料を均
一に塗布し、次に、このビーム体１を250℃で約
４時間加熱処理して、絶縁膜１０を形成する。ま
た、絶縁膜１０が耐熱性膜材料の場合には、スパ
ツタリング又は蒸着等の手段でビーム体１表面に
直接形成する。上記第１〜第３の薄膜抵抗体Ａ，
Ｂ，Ｃは、夫々蒸着又はスパツタリング等の手段
で直接積層形成される。なお、各層１０，Ａ〜Ｃ
の厚みはロードセルの使用条件や要求される特性
に応じて数μ以下の厚みに夫々適当に定められ
る。
表面全域にわたつて、絶縁膜１０，第１の薄膜抵
抗体Ａ，第２の薄膜抵抗体Ｂおよび第３の薄膜抵
抗体Ｃを順次積層形成する。絶縁膜１０が樹脂膜
の場合は、粘度1000cp程度に調整されたワニス
状の絶縁材料を、スピンナに固定したビーム体１
上に滴下させた後、スピンナを駆動してビーム体
１を1600rpm程度の速度で回転させることによ
り、ビーム体１表面全域にわたつて絶縁材料を均
一に塗布し、次に、このビーム体１を250℃で約
４時間加熱処理して、絶縁膜１０を形成する。ま
た、絶縁膜１０が耐熱性膜材料の場合には、スパ
ツタリング又は蒸着等の手段でビーム体１表面に
直接形成する。上記第１〜第３の薄膜抵抗体Ａ，
Ｂ，Ｃは、夫々蒸着又はスパツタリング等の手段
で直接積層形成される。なお、各層１０，Ａ〜Ｃ
の厚みはロードセルの使用条件や要求される特性
に応じて数μ以下の厚みに夫々適当に定められ
る。
次に、第４図Ｂに示してように第１〜第３の薄
膜抵抗体Ａ，Ｂ，Ｃを全パターン１１〜２０に相
当する部分を残して、フオトエツチングにより
次々に除去する。このフオトエツチングは、最も
表側の薄膜抵抗体にフオトレジストを塗布（スピ
ンナを使用して行う）して感光膜を形成した後、
全パターン１１〜２０に相当する部分を残すマス
クパターンを用いて露光し、次に現像、定着を施
して行うものであり、夫々の薄膜抵抗体Ａ，Ｂ，
Ｃに対して同一のマスクパターンが用いられる。
したがつて、この工程により現出された１次パタ
ーンＩは薄膜抵抗体Ａ，Ｂ，Ｃの３層構造であ
り、電極リードパターン２０を備えている。
膜抵抗体Ａ，Ｂ，Ｃを全パターン１１〜２０に相
当する部分を残して、フオトエツチングにより
次々に除去する。このフオトエツチングは、最も
表側の薄膜抵抗体にフオトレジストを塗布（スピ
ンナを使用して行う）して感光膜を形成した後、
全パターン１１〜２０に相当する部分を残すマス
クパターンを用いて露光し、次に現像、定着を施
して行うものであり、夫々の薄膜抵抗体Ａ，Ｂ，
Ｃに対して同一のマスクパターンが用いられる。
したがつて、この工程により現出された１次パタ
ーンＩは薄膜抵抗体Ａ，Ｂ，Ｃの３層構造であ
り、電極リードパターン２０を備えている。
この後、第４図Ｃに示したように、１次パター
ンＩに対して、第３の薄膜抵抗体Ｃにおけるスト
レンゲージ抵抗体パターン１１〜１４，増幅回路
用抵抗体パターン１５〜１８およびスパン調整用
抵抗体パターン１９に相当する部分だけを、フオ
トエツチングにより除去する。これによつてスパ
ン調整用抵抗体パターン１９が形成されるととも
に、他の抵抗体パターン１１〜１８相当部分にお
いては、第２の薄膜抵抗体Ｂが露出される。第４
図Ｃ中Ｂ１１ａ〜Ｂ１８ａは夫々上記露出部を示
す。
ンＩに対して、第３の薄膜抵抗体Ｃにおけるスト
レンゲージ抵抗体パターン１１〜１４，増幅回路
用抵抗体パターン１５〜１８およびスパン調整用
抵抗体パターン１９に相当する部分だけを、フオ
トエツチングにより除去する。これによつてスパ
ン調整用抵抗体パターン１９が形成されるととも
に、他の抵抗体パターン１１〜１８相当部分にお
いては、第２の薄膜抵抗体Ｂが露出される。第４
図Ｃ中Ｂ１１ａ〜Ｂ１８ａは夫々上記露出部を示
す。
次に、第４図Ｃの工程で得た２次パターン露
出部Ｂ１１ａ〜Ｂ１８ａに対してのみフオトエツ
チングを施して、第４図Ｄに示すように上記露出
部Ｂ１１ａ〜Ｂ１８ａの第２の薄膜抵抗体Ａを露
出させる。なお、第４図Ｄ中Ａ１１ａ〜Ａ１８ａ
は夫々上記露出部を示す。この工程により、スト
レンゲージ抵抗体パターン１１〜１４、および増
幅回路用抵抗体パターン１５〜１８が夫々形成さ
れ、このようにして全パターン１１〜２０が形成
された３次パターンが得られる。
出部Ｂ１１ａ〜Ｂ１８ａに対してのみフオトエツ
チングを施して、第４図Ｄに示すように上記露出
部Ｂ１１ａ〜Ｂ１８ａの第２の薄膜抵抗体Ａを露
出させる。なお、第４図Ｄ中Ａ１１ａ〜Ａ１８ａ
は夫々上記露出部を示す。この工程により、スト
レンゲージ抵抗体パターン１１〜１４、および増
幅回路用抵抗体パターン１５〜１８が夫々形成さ
れ、このようにして全パターン１１〜２０が形成
された３次パターンが得られる。
最後に、第４図Ｅに示すように３次パターン
のチツプ取付部２０Ｄ上に、増幅回路用半導体チ
ツプ２１を接続した後、このチツプ２１と電極リ
ードパターン２０とをボンデングにより接続す
る。
のチツプ取付部２０Ｄ上に、増幅回路用半導体チ
ツプ２１を接続した後、このチツプ２１と電極リ
ードパターン２０とをボンデングにより接続す
る。
以上により第１図および第２図に示すロードセ
ルが完成する。
ルが完成する。
そして、上記構造のロードセルにおいて、吊下
金具９に荷重Ｗが作用した場合、ビード体１の円
形孔５，５間の部分は第２図に示したように平行
四辺形状に変形される。このため、自由端側の起
歪部７Ａ上面には最大圧縮歪が生じ、固定側の起
歪部７Ｂ上面には最大引張歪が生じる。したがつ
て、これらの歪にもとづく各ストレンゲージ抵抗
体パターン１１〜１４での夫々の抵抗値変化によ
り、ホイートストンブリツジ回路は入力電圧V1
にもとづき出力端子２３，２４間に荷重に比例す
る出力電圧V0を発生する。この出力電圧V0は電
極リードパターン２０によりビーム体１上の増幅
回路Ｅに入力されて、これにより増幅されて図示
しない回路装置に出力されるものである。
金具９に荷重Ｗが作用した場合、ビード体１の円
形孔５，５間の部分は第２図に示したように平行
四辺形状に変形される。このため、自由端側の起
歪部７Ａ上面には最大圧縮歪が生じ、固定側の起
歪部７Ｂ上面には最大引張歪が生じる。したがつ
て、これらの歪にもとづく各ストレンゲージ抵抗
体パターン１１〜１４での夫々の抵抗値変化によ
り、ホイートストンブリツジ回路は入力電圧V1
にもとづき出力端子２３，２４間に荷重に比例す
る出力電圧V0を発生する。この出力電圧V0は電
極リードパターン２０によりビーム体１上の増幅
回路Ｅに入力されて、これにより増幅されて図示
しない回路装置に出力されるものである。
なお、本発明のロードセルには必要に応じて、
スパン温度補償用抵抗体パターン，ブリツジバラ
ンス補償用抵抗体パターン等の各種補償抵抗体パ
ターンを設けて実施してもよい、また、耐候性を
向上し一層高い信頼性を得るために、上記第４図
Ａ〜Ｅの工程を終えた後、ポリイミド樹脂等の樹
脂膜をオーバーコーテングするようにしてもよ
い。その他、本発明の実施に当つては、発明の要
旨に反しない限り、ビーム体、起歪部，絶縁膜，
ストレンゲージ抵抗体パターン，増幅回路用抵抗
体パターン，スパン調整用抵抗体パターン，電極
リードパターン，増幅回路用半導体チツプ，第１
〜第３の薄膜抵抗体等の具体的な構造，形状，位
置，材質等は、上記一実施例に制約されるもので
はなく、種々の態様に構成して実施できることは
勿論である。
スパン温度補償用抵抗体パターン，ブリツジバラ
ンス補償用抵抗体パターン等の各種補償抵抗体パ
ターンを設けて実施してもよい、また、耐候性を
向上し一層高い信頼性を得るために、上記第４図
Ａ〜Ｅの工程を終えた後、ポリイミド樹脂等の樹
脂膜をオーバーコーテングするようにしてもよ
い。その他、本発明の実施に当つては、発明の要
旨に反しない限り、ビーム体、起歪部，絶縁膜，
ストレンゲージ抵抗体パターン，増幅回路用抵抗
体パターン，スパン調整用抵抗体パターン，電極
リードパターン，増幅回路用半導体チツプ，第１
〜第３の薄膜抵抗体等の具体的な構造，形状，位
置，材質等は、上記一実施例に制約されるもので
はなく、種々の態様に構成して実施できることは
勿論である。
以上説明した本発明は上記特許請求の範囲の記
載の構成を要旨とするから以下の効果がある。
載の構成を要旨とするから以下の効果がある。
本発明のロードセルは、ビーム体表面に設けた
絶縁膜上に、ホイートストンブリツジ回路および
増幅回路を設け、これら回路等を構成する各抵抗
体パターンおよび電極リードパターンを、直接に
絶縁膜上に積層形成したことを特徴とする。この
ため、抵抗体パターンが設けられた絶縁フイルム
をビーム体表面に接着したり、ストレンゲージ抵
抗体パターン相互をリード線で接続する面倒がな
い。そして、増幅回路を備えるにも拘らず、増幅
回路用抵抗体パターン相互をリード線で接続した
り、ホイートストンブリツジ回路と増幅回路相互
をシールド線を用いて接続する面倒がない。よつ
て、製造工数が減少され、量産性も高めることも
できる。しかも、増幅回路用抵抗体パターンとス
トレンゲージ低抗体パターンとを、これらに共通
の第１の薄膜抵抗体により形成したから、構成が
簡単となるとともに、より製造の容易化を図り得
る。したがつて、これらの理由により本発明によ
れば安価なロードセルを提供できる。
絶縁膜上に、ホイートストンブリツジ回路および
増幅回路を設け、これら回路等を構成する各抵抗
体パターンおよび電極リードパターンを、直接に
絶縁膜上に積層形成したことを特徴とする。この
ため、抵抗体パターンが設けられた絶縁フイルム
をビーム体表面に接着したり、ストレンゲージ抵
抗体パターン相互をリード線で接続する面倒がな
い。そして、増幅回路を備えるにも拘らず、増幅
回路用抵抗体パターン相互をリード線で接続した
り、ホイートストンブリツジ回路と増幅回路相互
をシールド線を用いて接続する面倒がない。よつ
て、製造工数が減少され、量産性も高めることも
できる。しかも、増幅回路用抵抗体パターンとス
トレンゲージ低抗体パターンとを、これらに共通
の第１の薄膜抵抗体により形成したから、構成が
簡単となるとともに、より製造の容易化を図り得
る。したがつて、これらの理由により本発明によ
れば安価なロードセルを提供できる。
そして、本発明はビーム体上に絶縁膜および第
１〜第３の薄膜抵抗体を直接積層形成したから、
ホイートストンブリツジ回路および増幅回路の各
抵抗体パターンおよび電極リードパターンを極薄
に形成できる。このため、ビーム体の歪が正確に
ストレンゲージ抵抗体パターンに伝わる。そし
て、極薄であることによりストレンゲージ抵抗体
での抵抗値を大きくできるから、荷重測定時にお
ける消費電力の削減が可能であるとともに、これ
に伴つて荷重測定時の発熱を極小にできる。ま
た、ビーム体上に備えられる増幅回路の半導体チ
ツプを、ビーム体の起歪部から離れた剛性部領域
に接着したから、この半導体チツプによつてビー
ム体の歪が妨げられることもない。したがつて、
これらの理由により本発明によれば高い精度で荷
重検出を行うことができる。
１〜第３の薄膜抵抗体を直接積層形成したから、
ホイートストンブリツジ回路および増幅回路の各
抵抗体パターンおよび電極リードパターンを極薄
に形成できる。このため、ビーム体の歪が正確に
ストレンゲージ抵抗体パターンに伝わる。そし
て、極薄であることによりストレンゲージ抵抗体
での抵抗値を大きくできるから、荷重測定時にお
ける消費電力の削減が可能であるとともに、これ
に伴つて荷重測定時の発熱を極小にできる。ま
た、ビーム体上に備えられる増幅回路の半導体チ
ツプを、ビーム体の起歪部から離れた剛性部領域
に接着したから、この半導体チツプによつてビー
ム体の歪が妨げられることもない。したがつて、
これらの理由により本発明によれば高い精度で荷
重検出を行うことができる。
さらに、本発明はビーム体上にホイートストン
ブリツジ回路および増幅回路を直接設けたから、
これら回路が接近して配設され、したがつて、ホ
イートストンブリツジ回路から増幅回路に入力さ
れる出力信号に対する外来雑音の入り込みを、効
果的にかつ何ら特別な対策を講じることなく、抑
制することができる。
ブリツジ回路および増幅回路を直接設けたから、
これら回路が接近して配設され、したがつて、ホ
イートストンブリツジ回路から増幅回路に入力さ
れる出力信号に対する外来雑音の入り込みを、効
果的にかつ何ら特別な対策を講じることなく、抑
制することができる。
しかも、本発明は増幅回路を形成する抵抗体パ
ターンおよび半導体チツプを、ビーム体における
起歪部から離れた剛性部領域に設けたから、この
剛性部領域に接着された半導体チツプが、ビーム
体の歪の影響を受けて剥れることを防止できる。
ターンおよび半導体チツプを、ビーム体における
起歪部から離れた剛性部領域に設けたから、この
剛性部領域に接着された半導体チツプが、ビーム
体の歪の影響を受けて剥れることを防止できる。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は斜視
図、第２図は荷重作用時の断面図、第３図は電気
回路図、第４図Ａ〜Ｅは製造方法を順を追つて示
す説明図、第５図は第４図Ｅ中―線に沿う断
面図である。 １……ビーム体、７Ａ，７Ｂ……起歪部、１０
……絶縁膜、１１〜１４……ストレンゲージ抵抗
体パターン、１５〜１８……増幅回路用抵抗体パ
ターン、１９……スパン調整用抵抗体パターン、
２０……電極リードパターン、２１……増幅回路
用半導体チツプ、Ａ……第１の薄膜抵抗体、Ｂ…
…第２の薄膜抵抗体、Ｃ……第３の薄膜抵抗体。
図、第２図は荷重作用時の断面図、第３図は電気
回路図、第４図Ａ〜Ｅは製造方法を順を追つて示
す説明図、第５図は第４図Ｅ中―線に沿う断
面図である。 １……ビーム体、７Ａ，７Ｂ……起歪部、１０
……絶縁膜、１１〜１４……ストレンゲージ抵抗
体パターン、１５〜１８……増幅回路用抵抗体パ
ターン、１９……スパン調整用抵抗体パターン、
２０……電極リードパターン、２１……増幅回路
用半導体チツプ、Ａ……第１の薄膜抵抗体、Ｂ…
…第２の薄膜抵抗体、Ｃ……第３の薄膜抵抗体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 測定すべき荷重が作用するビーム体と、この
ビーム体の表面に直接形成された絶縁膜と、 低抵抗温度係数を有する金属材料製で、かつ上
記絶縁膜上に直接積層形成された第１の薄膜抵抗
体により形成されるとともに、上記ビーム体の起
歪部領域表面において配設された複数のストレン
ゲージ抵抗体パターンと、 上記第１の薄膜抵抗体により形成されるととも
に、上記ビーム体の起歪部領域から離れた剛性部
領域表面において配設された複数の増幅回路用抵
抗体パターンと、 高抵抗温度係数を有する金属材料製で、かつ上
記各抵抗体パターンを残して上記第１の薄膜抵抗
体上に直接積層形成された第２の薄膜抵抗体、お
よび上記第１の薄膜抵抗体の２重層により形成さ
れたスパン調整用抵抗体パターンと、 低抵抗温度係数を有する金属材料製で、かつ上
記３種の各抵抗体パターンを残して上記第２の薄
膜抵抗体上に直接積層形成された第３の薄膜抵抗
体、および上記第１，第２の各薄膜抵抗体の３重
層により形成され、上記ストレンゲージ抵抗体パ
ターン相互を接続してホイートストンブリツジ回
路を形成するとともに、上記３種の各抵抗体パタ
ーンを接続した電極リードパターンと、 上記剛性部領域表面に接着されるとともに、上
記増幅回路用抵抗体パターンに接続した電極リー
ドパターンとボンデングにより接続されて、上記
増幅回路用抵抗体パターンとともに増幅回路を形
成する増幅回路用半導体チツプと を具備したことを特徴とするロードセル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14075481A JPS5842941A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ロ−ドセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14075481A JPS5842941A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ロ−ドセル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5842941A JPS5842941A (ja) | 1983-03-12 |
| JPS6140330B2 true JPS6140330B2 (ja) | 1986-09-09 |
Family
ID=15275953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14075481A Granted JPS5842941A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ロ−ドセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842941A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0434130U (ja) * | 1990-07-18 | 1992-03-19 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147616A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60213837A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60243528A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60242333A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-02 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JPS60243529A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-03 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| EP0164862B1 (en) * | 1984-05-17 | 1989-10-11 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Strain-gauged load cell |
| JPS60242334A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-02 | Tokyo Electric Co Ltd | ロ−ドセル |
| JP2506064B2 (ja) * | 1985-03-28 | 1996-06-12 | 株式会社イシダ | 荷重変換器 |
| JPS62123534U (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-05 | ||
| DE10304592A1 (de) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Fag Kugelfischer Ag | Messlager mit integriertem Datenerfassungs- und verarbeitungssystems |
| US7279131B2 (en) * | 2004-07-01 | 2007-10-09 | Uop Llc | Method and apparatus for mass analysis of samples |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP14075481A patent/JPS5842941A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0434130U (ja) * | 1990-07-18 | 1992-03-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5842941A (ja) | 1983-03-12 |
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