JPS62179613A - 重量検出装置 - Google Patents

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、物の重量を計量する秤に関するものである。

そのほか、物の重量を検出し、その重量情報を有効に活
用し、機能や性能を向上させるだめの手段としての重量
検出装置に関するものである。たとえば重量情報を有効
に活用するものとして加熱調理器があり、加熱室内の食
品の重量を検出しそれに最適な出力で加熱することで調
理性能の向上が実現出来る。そういった重量検出装置に
関するものである。

従来の技術 従来の例えば第７図に示す秤りでは測定物を皿１９に載
置し、その荷重全荷重支え金具２７で平行運動側平行保
持スペー２２６に連結している。

又平行運動側平行保持スペーサ２６は上下に平行状態に
固定された板バネ２４を介して固定側平行保持スペーサ
２５に連結されている。固定側平行保持スペーサ２５／
Ｉ′ｉ支持金具２８（Ｉ−介して土台３０に固定されて
いる。そして２枚の板金電極２９はそれぞれ平行運動側
平行保持スペーサ２６および固定側平行保持スペーサ２
５に収り付けられている。

測定物を皿１９に載置すると、その荷重により板バネ２
４が変形し、平行運動側平行保持スペーｆ　２６１１１
１Ｊに収り付けられた部分が下に変位する。

これにより２枚の板金電極２９の間隔が変化し、板金電
極２９の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化
全検出して重量を測定する。

発明が解決しよ５とする問題点 ところがこのような板金電極間の静電容量の変化を検出
する重量検出装置においては、次のような問題がある。

まず１つは板金電極２９の間は空気であり、その湿度に
よって空気の誘電率が変化する。そのため板金電極２９
の間の静電容量が変化し、正ｉな重量検出ができない。

又加熱調理器などに搭載された場合は、台所に設置され
たり、食品等から水蒸気が発生するため、湿度の変化が
大きくなり正確な重量検出かさらに困難となる。

壕だ２つ目は板金電極２９にほこり等が付着し、それが
湿気を帯びることにより板金電極２９の間の静電容量が
ｙ化し、正確な測定が不可能となる。

もう１つは板金電極２９は、面積が約５　Ｑ　ｒｒｕｎ
　Ｘ５０ｇから１００問×１００咽の大ききで、電極間
隔が５〜１０馴であり、大形なものである。これは荷重
による電極間隔の変化が２〜３咽程度であり、これを静
電容量の変化として検出可能にするには電極の面積音大
きくする必要があるためである。面積が大きく、電極間
の変位量が大きいため、電極間全外部から遮断して湿度
の影響をなくすだめの手段が困難である。このように従
来の方式では湿度やほこり等に対する処理が困難なため
、正確な重量検出が非常に困難であるという間諒があっ
た。

本発明はこのような従来の問題点を解消するものであり
、湿度やほこりの付着による測定精度への影響をなくシ
、正確な重量測定を実現することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達するため、本発明の重量検出装置は、加圧
力を電気信号に変換する感圧センサと、この電気信号か
ら重量を検出する検出回路から成り、この感圧セン＋ｊ
を撓水性の物質でコートすることにより、湿度やほこり
等によるリーク電流等の影響をなくする構成である。

作　　　用 本発明の重量検出装置は、感圧センサを小形で、しかも
斐位の小さな密閉型のもので構成し、さらにこれら全体
ｔｉ水性物質でコートしているため、いかなる湿度や結
露に対しても、リーク電流等の影響なく正確な重量検出
が出来るという効果を有するものである。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面に基つき説明する
。

第１図は、変位の小さな重量検出部の一実施例としての
感圧センサ１の構造を示す。感圧センサ１の構成は、絶
縁体でかつ弾性を有する２枚の平板２に電極３′５ｆ：
印刷し、この平板２をスペーサ４を介して貼り合わせた
ものである。この平板２の材質としては絶縁体で弾性を
有するものとしてセラミック等がある。

又、従来の板金電極の大きさｔｆｉ５０　ｆｌＸ　５０
　ｔｒａｍ〜１ｏＯＩ＋！１×１００１！Ｉで電極間隔
も５〜［Ｑｍ程度の大きなものであった。しかし本発明
のものは、平板２が３０ａｌＸ３０ａで電極間隔Ｈ５０
〜６０μｍとなり、平板２の板厚を０．５咽で構成する
と、感圧センサ１の厚さは１．０５１１１１１の非常に
小さなものにできる。そして電気的な特性としての静電
容量やその荷重に対する変化率も従来と同様のものが得
られる。

その理由は、２枚の平板２の電極間隔を５０〜６０μｍ
のせまい間隔で貼り合わすためで、現在の表示素子とし
ての液晶等のガラスの貼り合わす技術と同等に容易に実
現出来る。従って電極間隔が小さいため、従来と同様の
静電容量を得るには電極面積は小さくできる。また平板
２を板厚ｔｏ、５のアルミナセラミックで構成した場合
に、實位としてＩ　Ｋ７当りの荷重に対し１０μｍで非
常に小さい。しかし荷重による変位が小さくとも、電極
間隔が小さいため、静電容量の変化率は大きく、従来と
同等以−ヒになる。

以上の様に、従来の板バネ２４と板金電極２９とに匹敵
する機能を上記感圧センサ１が置き代わり、きらに小形
でかつ変位が小さいため電極間隙を外部から容易に遮断
することができる。さらに感圧センサ１の外部を撥水性
物質よ！ｌｌ成るセンサコート５によりコートすること
で、湿度や結゛露・はこり等によるリーク電流等の影響
がなくすることができる。この挨水性を有する物質とし
てはフッ素系樹脂としての四７ツ化エチレン等がある。

第２図はこの感圧セン４ｊ１の構成を示す分解斜視図で
あり、これらの部品より構成される感圧センサ１の外部
にさらにセンサコー）５（’！２図では図示せず）によ
り全体全コートしている。

伝 第３図は感圧センサ１への荷Ｎ亀達と感圧センサ１の過
大荷重からの保護機構の一実施例を示す。

測定物の荷重はシャフト９からストッパ金具８に伝達さ
れ、板バネで構成される弾性体７を介して加圧ポイント
６にかかる。加圧ポイント６は感圧センサ１の上側の平
板２にかかり、上側の平板２が変形して上下の電極３の
間隔が変化する。これを静電容量の変化として検出する
ことができる。

過大荷重に対する保護については、所定の荷動がかかる
と弾性体７が変形し、ストッパ金具８全体が下へ変位す
る。そしてストッパ金具８に設けたストッパ８ａがセン
サ支持金具１０に当たり、所定荷重を超える分はストッ
パ８ａにかかり、所定荷重マでは感圧セン−２１にかか
り感圧センサ１を保護する。感圧センサ１の変位は前述
のように非常に小さく、ＩＫｇ当９１０μｍ程度に対し
、弾性体７の変位＠　１［ｊ当ｖ０．２〜１糎程度と大
きく設定しておく。

まり感圧センサ１はセンサコート５によりコートするこ
とにより、センサペッド１１やセンサ支持金具への湿度
や結露によるリークをなくシ、正確な重量検出を可能に
している。

第４図は、測定物の荷重を支持し、第３図で示した様に
感圧センサ１へ荷重を伝達する支持機構を示す部分断面
斜視図である。

実際の重量測定では、皿の中央に載置されるとはかぎら
ない。従って載置位置に無関係に荷重を感圧センサ１へ
正確に集中させ伝達する必要がある。これには秤などで
一般に利用されているロバ−パル機構がある。これの利
点は載置位置に無関係に正確な重量が検出可能なことと
、載置台が平行状ｆｌｋ保ちながら変位することである
。ロバ−パル機構の構成は平行四辺形の４隅を可動な状
態でつなぎ、−辺を固定しその対向辺を平行運動可能な
状態とする。平行運動金具１２を平行運動可能な辺とし
、その対向辺の固定支持金具１３を固定辺とする。そし
て２枚の平行保持金具１４を両者と４隅でビン１５によ
り取め、平行四辺形を構成する。そして平行運動金具１
２にシャフト９を収り付け、荷重が感圧センサ１に伝達
する構成とする。このようにロバ−パル機構を用いるこ
とにより、載置位置に無関係に小さな感圧センサ１に集
中することができ正確な重量測定が可能となる。

第５図は、本発明の重量検出装置を加熱調理器に搭載し
た場合を示す側面断面図である。この様に加熱室２１の
底面に取り付けることにより、食品２０の重量を検出し
、それに対応してマグネトロン２３の出力を制御するも
のであり、湿度やほこりによる影響なしに正確に重量測
定比き、調理性能も向上する。

第６図は、感圧センサ１の静電容量の変化を発振周波数
に変換する発振回路であり、重量変化を周波数の変化に
変換する回路である。もし感圧センｆ１にセンサコート
５がなければ、湿度や結露等により図中のＲＬｌやＲＬ
２で示すリーグが発生し、正しい周波数の変換ができな
くなる。従って、本実施例では、センサコート５により
ＲＬＩ　、ＲＬ２等がなくなり、正しい重量測定ができ
る。

このように本実施例によれば、湿度や結露φはこり等に
影響されｌい、正確な重量検出装置が容易に実現できる
。

発明の効果 以上のように本発明の重量検出装置によれば次の効果を
得ることができる。

（１）湿度や結露・はこり等による。１１１１１定情度
への影響がなく正確な重量検出ができる。

（２）感圧センサの変位を小さくできるので、感圧セン
サのコートが８易に実現出来る。

（３）感圧センサの構造が外部から完全に遮断できる構
成であるため、コートが容易に実現できる−０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である重量検出装置の感圧セ
ンサの断面図、第２図は同感圧センサの分解斜視図、第
３図は同重量検出装置の部分断面図、第４図は同感圧セ
ン？および荷重支持機構金示す部分断面斜視図、第５図
は加熱調理器への同搭載状席？示す側面断面図、第６図
は同発振回路金示す回路図、第７図は従来の秤の構造を
示す側面図である。 １・・・・・感圧センサ、２・・・・・平板、３・・・
・・電極、４・・・・・・スペーサ、５・・・・・・セ
ンサコート。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１・
−惑７星ヤンブ と−平板 ３−　電極 ４−　ス入°−サ 第１図　　　　　が−（１’ｚｔｌ−）箔２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加圧力を電気的信号に変換する感圧センサと、前
   記感圧センサによる電気的信号から重量を検出する重量
   検出回路と、被測定物の荷重を支持しその荷重を前記感
   圧センサに伝達する支持機構とを備え、前記感圧センサ
   を撥水性の物質でコートすする構成とした重量検出装置
   。
2. （２）感圧センサを、２枚の弾性を有する絶縁体からな
   る平板と、この平板を平行にかつ一定間隙で貼り合わす
   スペーサと、前記２枚の平板の各対向面に設けた電極と
   より構成し、加圧時における力を平板の撓み変形による
   電極間隔の距離の変化にともなう静電容量の変化として
   の電気的信号に変換する構成とした特許請求の範囲第１
   項記載の重量検出装置
3. （３）撥水性物質として、フッ素系樹脂を用いた特許請
   求の範囲第１項記載の重量検出装置。