JPS6144327A

JPS6144327A - ロ−ドセル式電子秤の荷重検出回路

Info

Publication number: JPS6144327A
Application number: JP16615384A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Naito; 和文内藤; Seiji Nishide; 西出　清治
Original assignee: Ishida Scales Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Ishida Scales Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1984-08-08
Filing date: 1984-08-08
Publication date: 1986-03-04
Also published as: JPH0531729B2

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、ロードセル式電子秤の荷重検出回路に関する
。

（従来技術）近年、秤は機械的に計量するものから電子回路を用いて
計量する方式のものに移行しつつある。

この種の電子回路を用いた計ｔａｍは、被計量物の荷重
による歪によって抵抗値が変化する歪ゲージを起歪体に
貼付けたロードセルを使用してＩｔ”る、そして該ロー
ドセルから出力されるアナログの計量信号を増幅し、こ
の信号を直接表示装置に表示せしめるか、又はこの信号
を一旦アナログーデジタル変換器でデジタル値に変換後
、表示装置に表示せしめるような構成を有する。このよ
うな従来のロードセルをｔｊＩＪ３図に示す、このロー
ドセルは、起歪体ｌの引張受感部Ｔと圧縮受感部Ｃに左
右対称に４枚の歪ゲージＧｔ　、Ｇｃを貼若したちので
ある。第４図は第３図のように４枚の歪ゲージを取りつ
けた場合の回路構成で、たとえ１ｆ特開閉５７−２０７
８３１号公報にも１側力ζ示されている、この回路構成
では、歪ゲージＧｔ　、Ｇｃでブリッジ回路２を構成し
、被計量物の重量を計量しようとする場合、第３図に示
すように起歪体ｌの端部に被計量物の！ｌ！ｆｉｔＷが
加えられて、起歪体ｌを平行四辺形状に歪ませ、この歪
によって生じた抵抗（めの変化によるブリッジ回路２の
アンバランス蚕がブリッジ回路２の出力となる。そして
このブリッジ回路２の出力は差動１１１幅器４に入力さ
れ差動増幅器４の出力側より被計量物の重量信号を取り
出すことになる。

（従来技術の問題点）第４図に示すように、従来例においては、起歪体の温度
補償抵抗Ｒ０をブリフジ回路の入力側に直列に挿入して
いたので、印加電圧Ｖｅｘに応じて温度補償抵抗Ｒ０の
発熱量が変化し、その温度平衡点がずれるので、その抵
抗値は印加電圧に応じて変えなければならないという問
題があった。

また、ｍ源を役人しても温度補償抵抗Ｒ０が温度平衡点
に達するまでは正確な計測ができないので、使用前に予
め通電しておかなければならず、操作が煩雑となってい
た。

（光１９１の目的）本発明の目的はスパンのパワーオン特性（電源投入後の
安定特性）を良好にするとともに、ブリッジ回路の印加
電圧を変える場合でも温度補償抵抗Ｒ８の抵抗イヌを変
える必要がないロードセル式電子秤の荷重検出回路を提
供することにある。

（発明の概要）本発明に係るロードセル式電子秤の荷重検出口ｙ８は、
ロードセルの起歪体の所定箇所に所定数貼り付けた歪ゲ
ージを直列に接続し、該接続点である歪ゲージの出力側
に、起歪体の温度補償抵抗を直列に接続し、該温度補償
抵抗は演算増幅器の負端子に接続し、該演算増幅器の正
端子は分圧抵抗を介して歪ゲージの印加電圧源に接続し
たちのでる。

（実施例）以下図により本発明の実施例について詳細に説明する。

第１図は１本発明の一実施例を示す回１ＩＩＸ図であり
、第２図は、歪ゲージの取付状態を示す説明図である。

該回路図から明らかなように、起歪体に貼着されている
２個の歪ゲージＧｔ、ＧｃはロードセルＬＣ側において
それぞれ直列に接続され。

温度補償抵抗Ｒ０は歪ゲージＧｔ、！−Ｇｃの接続点す
なわち歪ゲージの出力側に直列に挿入し、セルケーブル
５１を通して演算増幅器３の負端子に接続する。この温
度補償抵抗Ｒ０は、温度によるその抵抗値変化によって
、演算増幅器３の増幅率を変え、これにより歪ゲージ式
ロードセルを構成する起歪体ｌのヤング率の温度補償を
行う、このため、この温度補償抵抗Ｒ８は起歪体１に貼
着してこれと同一温度とするように構成する。また、ブ
リッジ回路のダミー抵抗としてのｒａ、ｒｂを基板ＰＲ
側において、ｖＩ算増幅器３の基準電圧（＋側入力電圧
）を得るための分圧抵抗とする。勿論、印加電圧Ｖｅｘ
に比例した定電圧源を演３！増幅器３の＋側端子に直接
加えることもできる。印加電圧Ｖｅｘは、セルケーブル
５２を通じて一方の歪ゲージＧｃに印加される。尚、秤
としての零点調整やブリッジバランスのｙ！Ｊ？ｆ！等
は、分圧抵抗ｒａ、ｒｂの分圧比を！ｌ！ｌ整抵抗Ｖ、
で変えることにより行う。

上記のような構成において、ロードセルに波計・吊物が
載置され、荷重がこれに掛ると、この荷重に対応する歪
量は引張り受感部Ｔと圧縮受感部Ｃに生じ、歪ゲージＧ
ｔとＧｃの抵抗値が変化して、その変化量は演算増幅器
３により増幅され、この出力側から重量信号として取り
出される。この際、温度補償抵抗Ｒ０は、起歪体１の温
度すなわち歪ゲージＧＬ　、Ｇｃの温度によるその抵抗
値変化によって、演算増幅器３の増幅率を変え、これに
より歪ゲージ式ロードセルを構成する起歪体１のヤング
率の温度補償を行って、ｖＩ算増幅器３の出力を正確な
ものにする。

以上の実施例では、２枚の歪ゲージＯＬ　、Ｇｃと分圧
抵抗ｒａ、ｒｂとでブリッジ回路を構成しているが、こ
のブリッジがバランスした状態１例えば、Ｇｔ＝Ｇｃ、
ｒａ＝ｒｂでは、演算増幅器３からはＶｅｘ／２の電圧
が出力する。したがつてこの場合には、この電圧を演算
増幅器３の後段に接続するＡ／Ｄ変換器（図示せず）の
初期入力電圧とする使い方をしなければならない。

これに対し、第５図に示すものは、このＡ／Ｄ変換器に
対する初期入力電圧をほぼ零とするもので、印加電圧源
Ｖｅｘと演算増幅器３の負端子との間にバイアス抵抗Ｒ
１を挿入して、ブリッジがバランスした状態での演算増
幅器３の出力が、所定の初期電圧（例えば、はぼ零）と
なるようにしている、これにより、温度補償抵抗Ｒ０に
流れる電流を極めて微小にして、秤としての零点の温度
特性を向上させることができ、併せて、Ａ／Ｄ変換器の
使用領域を拡大させることができる。

尚、以上の各実施例では、２枚の歪ゲージを用いた例を
説明したが、これに限定されるものではなく、２枚以上
の歪ゲージを使用する場合にも本発明は同様に適用でき
る。

（発明の効果）本発明によれば、従来例に比較して次のような効果があ
る。

（１）　　温度補償抵抗Ｒ０は歪ゲージＧｃ、Ｇｔの出
力側に接続されているので、これに流れる電流を従来よ
りも非富に小さくでき１発熱による抵抗変化がほとんど
なく、歪ゲージ式ロードセル出力のスパ／のパワーオン
特性を向上できる。

（２）ロードセル側の出力インピーダンスを低く保つこ
とができるので、ノイズ等の影響を小さくすることがで
きる。

（３）　抵抗ｒａ、ｒｂは相対温度特性さえ良ければ、
絶対温度特性は問題にしなくとも良いメリットがある。

（４）　温度補償抵抗Ｒ０の抵抗値を、ロードセルの印
加電圧に応じて変化させる必要がないので１．没計、取
換えが容易となる。

（５）　温度補償抵抗Ｒ０を、差動出力を取り出すため
のブリフジ回路の構成要素から外して、演算増幅器の増
幅率を変えるための構成要素として用いているので、分
圧抵抗として用いる抵抗ｒａ、ｒｂの抵抗値を自由に選
択でき、設計の自由度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、ｗＩＪ２図は
歪ゲージの取り付は状１ムを説明する説明図、第３図は
、従来例の歪ゲージの取付状態を説明する説明図、第４
図は従来例の回路図、ｒｔＳ５図は。本発明の他の一実施例を示す回路図である。ｌ・・・起歪体、Ｇｃ、Ｇｔ・・・歪ゲージ、３・・・
演算増幅器、４・・・ブリッジ回路、ｒａ、ｒｂ・・・
分圧抵抗、Ｒｏ・・・温度補償抵抗、Ｒ１・・・バイア
ス抵抗。特許出願人　　株式会社　石田衡器製作所代　　理　　
人　　　弁理士　　　辻　　　　　　　　實（外１名）第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロードセルの起歪体の所定箇所に所定数貼り付け
た歪ゲージを直列に接続し、該接続点である歪ゲージの
出力側に、起歪体の温度補償抵抗を直列に接続し、該温
度補償抵抗は演算増幅器の負端子に接続し、該演算増幅
器の正端子は分圧抵抗を介して歪ゲージの印加電圧源に
接続したことを特徴とするロードセル式電子秤の荷重検
出回路。
（２）分圧抵抗の分圧比が調整可能であることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載のロードセル式電子
秤の荷重検出回路。
（３）演算増幅器の負端子と歪ゲージの印加電圧源との
間にバイアス抵抗を接続したことを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項若しくは第（２）項記載のロードセル
式電子秤の荷重検出回路。