JPS62226029A

JPS62226029A - ロ−ドセルの温度補正方法

Info

Publication number: JPS62226029A
Application number: JP61070196A
Authority: JP
Inventors: Toru Kitagawa; 徹北川; Takaharu Yamashita; 山下　隆治
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1986-03-28
Filing date: 1986-03-28
Publication date: 1987-10-05
Also published as: US4747456A; EP0239386A3; EP0239386A2; CA1275661C

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、電子式秤等において用いられるロードセルの
温度補正方法に関する。

従来の技術一般に、ロードセルにあっては、ビーム体の表面に絶縁
膜を形成した後、蒸着、スパッタリング法等により抵抗
体膜及び導電体膜を積層形成し、これらを選択エツチン
グすることによりビーム体の薄肉変形部部分の絶縁膜上
に位置させてストレンゲージ部分を形成するとともに結
線、引出し用のリード部分とを形成して薄膜ストレンゲ
ージのブリッジ回路を形成するようにしている。そして
、このストレンゲージのブリッジ回路に対しては０点バ
ランス補正抵抗も形成される。

このようなロードセルでは、０点バランス及びスパンに
ついての温度補正を要する。そこで、このような温度補
正の従来方式をみると、０点バランスの温度補正は細い
銅線を用い、その長さで補正することにより行ない、ス
パンの温度補正はＮｉ線又はＮ１を圧延して各々ビーム
体の絶縁膜上に貼付してＮ１膜抵抗を形成しこれをカッ
ター等によりトリミングすることにより行なっているも
のである。

発明か解決しようとする問題点ところが、銅線、Ｎｉ線で補正する場合には予め補正値
の長さに切断してから半田付けする必要があり、作業性
がｊｒ　＜面倒である。膜による場合にカッター等で手
動によりトリミングする場合も面倒である。

ここに、膜による場合において、第８図に示すようにビ
ーム体１上の絶縁膜２上にラダー型の抵抗パターン３を
形成し、これをレーザートリミングすることにより温度
補正するようにしたものもある。しかし、これではデジ
タル的な補正しかできず、正確に温度補正することがで
きないものである。特に、この方式の場合には第８図に
示すように補正時に、トリミング部分（切断部分）４が
ビーム体１にまで達しないようにレーザートリミングす
るのは困難であり、現実にはビーム体１にまで達して絶
縁性を破壊してしまうものである。

しかして、本発明は、このような点に鑑みなされたもの
で、絶縁性を破壊することなく容易かつ正確にレーザー
トリミングして温度補正し得るロードセルの温度補正方
法を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段本発明は、各々温度係数を有するスパン温度補正用薄膜
抵抗とＯ点バランス温度補正用薄膜抵抗とを各々基板」
二に形成したスパン用抵抗体と○点用抵抗体として別ピ
ースで設けておき、これらの抵抗体をビーム体上に形成
した絶縁膜上に貼付して各々の薄膜抵抗をブリッジ回路
に結線してから。

これらの薄膜抵抗をレーザートリミングしてスパン用の
温度補正及び０点バランス用の温度補正を行なうもので
ある。

作用スパンや０点バランスの温度補正は、ビーム体に対して
別ピースのスパン用抵抗体及びＯ点用抵抗体を貼付した
後でレーザートリミングすることにより行なわれるが、
このレーザートリミングに際して絶縁膜上には各々の抵
抗体の基板が存在するので、絶縁膜下のビーム体までト
リミングしてしまうようなことがなく、絶縁性を損なう
ことのないトリミングが正確かつ簡単に行なわれる。

実施例木兄１月の一実施例を第１図ないし第７図に基づいて説
明する。まず、第２図に示すようにジュラルミン等の金
Ｊｒ１弾性体により矩形状に形成されたビーム体５が設
けられている。このビーム体５の側面には略８字形の六
〇が機械加工により形成されて、上下面の４箇所に薄肉
変形部７が形成されている。そして、このビーム体５は
その上面が後述するブリッジ回路形成面５ａとされてお
り、ｉｌＺ坦に研磨されている。又、このようなビーム
体５の一端にはロードセル全体を支持体に取付けるため
の取付は穴９が形成され、他端には荷重受は肌用の取付
は穴１ｏが形成されている。

このようなビーム体５の回路形成面５ａには第：３図に
示すように絶縁膜１１が直接形成されている。この絶縁
膜１１は例えばＳ　ｉ　Ｏ，等の無機物又はポリイミド
樹脂等の有機物による絶縁材料により形成されたもので
ある。又、この絶縁膜１１はビーム体Ｓの薄肉変形部７
の感度に影響を与えないように例えば数μ〜数１０μ程
度の薄い膜として形成されている。

そして、このような絶縁膜１１上にストレンゲージ等に
よる回路が形成される。まず、第４図に示すように絶縁
膜１１上に第１層１２と第２層１３とが積層形成される
。ここに、第１Ｍ１２はストレンゲージ抵抗体薄膜、０
点バランス補正抵抗薄膜用のＮｉＣｒ等の薄膜抵抗体膜
によるもので、蒸着法、スパッタリング法若しくはメッ
キ法等の薄膜形成技術により形成したものである。又、
第２層１３は結線用のリード部用のＣｕ等の薄膜導電体
膜によるもので、やはり蒸着法等の薄膜形成技術により
形成したものである。そして、これらの第１．２Ｍ１２
．１３をフォトエツチング等により選択エツチングして
パターン化することにより、第１図に示すように薄肉変
形部７上に位置する４つの薄肉ストレンゲージ１４〜］
７及び薄肉ストレンケージ１４に隣接する０点バランス
補正抵抗１８が第１層１２に基づき形成され、この０点
バランス補正抵抗１８を含めてこれらの薄肉ストレンゲ
ージ１４〜１７をブリッジ状に結線するリード部１９が
第２層１３に基づき形成される。

このようにしてブリッジ回路２０が形成される（第５図
参照）。又、リード部１９は入出力端子２１部分に対し
ても引出されている。これらの入出力端子２１は第５図
に示す回路において入力電源２２と増幅器等の出力部２
３とに対して各々接続されている。

しかして、本実施例では、前記ブリッジ回路２０におい
て隣合う薄肉ストシンゲージ１５，１６間が直接接続さ
れておらず、０点バランス温度補正用’Ａ’ｉ膜抵抗２
４が介在されている。又、この０点バランス温度補正用
薄膜抵抗２４と入ノＪ電源２２との間にはスパン温度補
正用薄膜抵抗２５が介在されている。ここで、前記Ｏ点
バランス温度補正用薄膜抵抗２４は第１図に部分的に拡
大抽出して示すように基板２６上に形成されて０点バラ
ンス用抵抗体２７として形成されたもので、このＯ黒バ
ランス用抵抗体２７の基板２６を前記ビーム体５上の絶
縁膜１１上に貼付し、薄肉ストレンゲージ１５，１６か
ら引出されるリード部１９に形成した端子２８と二〇〇
点バランス温度補正用薄膜抵抗２４側に形成した端子２
９とを結線することにより接続されている。より具体的
には、０点バランス温度補正用薄膜抵抗２４はＮｉ又は
Ｔｉ等のように温度係数を有する金属抵抗薄膜をＩＣ用
に用いられるようなセラミック等の薄膜基板による基板
２６上に蒸着法、スパッタリング法等により形成し、所
定のパターンにエツチングしてなるものである。そして
、本実施例では、この０点バランス温度補正用薄膜抵抗
２４のパターン化において第１図、第６図等に示すよう
に２個に分割配位してなり、一方の薄膜抵抗２４ａはベ
タ状パターンとされ、他方の薄膜抵抗２４ｂは梯子状パ
ターンとされている。これらの薄膜抵抗２４ａ。

２４ｂはリード部３０により直列接続され、中間、両端
の３箇所から端子２９が引出されている。

一方、前記スパン温度補正用薄膜抵抗２５も０点バラン
ス温度補正用薄膜抵抗２４と同様であり、第１図に部分
的に拡大抽出して示すように基板３１上に形成されてス
パン用抵抗体３２として形成されたもので、基板３２を
前記絶縁膜１１上に貼付し、前記Ｏ点バランス温度補正
用薄膜抵抗２４の中央の端子２９と入力電源２２側から
引出されるリード部１９に形成した端子２８とに対して
このスパン温度補正用薄膜抵抗２５側に形成した端子３
３とを結線することにより接続されている。

ここに、二のスパン温度補正用薄膜抵抗２５ＪＥＪＮｉ
又はＴｉ等のように温度係数を有する金屈抵抗薄膜をセ
ラミック等の薄膜基板による基板３２上に蒸着法、スパ
ッタリング法等により形成し、所定のパターン、例えば
ベタ状パターンにエツチングしてなるものである。

なお、これらの基板２６．３２の絶縁膜１１上の貼付は
接着剤等を用いて行なわれ、その貼付位置はビーム体５
の歪みに悪影響を与えない位置、特に薄肉変形部７を避
けた位置とされている。

このようにして、スパン用抵抗体３２及び０点バランス
用抵抗体２７を絶縁膜１１上に貼付してブリッジ回路２
０に結線した後で、ロードセルの温度補正を行なう。即
ち、ビーム体５の温度を感知して０点バランスの温度特
性及びスパンの温度特性を測定し、この測定結果により
補正値を算出してＯ点バランス温度補正用薄膜抵抗２４
及びスパン温度補正用簿膜抵抗２５の抵抗値が所定値と
なるようにレーザートリミングする。例えば、０点バラ
ンス温度補正用薄膜抵抗２４の場合であれば、第６図Ｏ
１）に示すような初期パターン状態から同図（１））に
示すようにトリミング処理して抵抗値を所定値とする。

ここに、本実施例では薄膜抵抗２４　ａ、２４　ｂ部分
に分割されており、薄膜抵抗２４ａでのトリミング部分
３４により直列抵抗値を可変でき、薄膜抵抗２４ｂでの
トリミング部分３５により並列抵抗値を可変でき、０点
バランス温度補正用薄膜抵抗２４全体では細かい抵抗値
補正が可能である。スパン温度補正用薄膜抵抗２５側で
も薄膜抵抗２４．　ａ部分と同様の１ノーザートリミン
グが行なわれる。

ここで、本実施例によるレーザートリミング時について
考えると、第７図に示すように絶縁膜１】上に基板２６
（又は基板３１）が存在する状態でＯ点バランス温度補
正用薄膜抵抗２４　（又はスパン温度補正用薄膜抵抗２
５）を正確にトリミングできるとともに、このようにト
リミングしても絶縁膜１１、更にはビーム体５をもトリ
ミングしてしまうことは簡単に防止でき、絶縁性を破壊
することはない。

二のようにして、ロードセルの温度補正をした後、これ
らの上面に防湿用のコーティング処理等がなされる。

このように本実施例によれば、ロードセルの温度補正は
、別ピースとして設けられたスパン用抵抗体３２とＯ黒
バランス用抵抗体２７とをビーム体５の絶縁膜１１上に
貼付して結線した後で、レーザートリミングすることに
より作業性よく行なう二とができる。そして、トリミン
グに際しては絶縁膜１１上に各々の基板２６．３１が介
在しているので、絶縁性を破壊する心配なく正確なｌ−
リミングを行ない得る。又、トリミング補正する部分が
抵抗体２７．３２として別ピースで設けられたものであ
るので、ｌ′ａ肉ストストレンケージ１４〜１フ薄膜作
成する際のスパッタリング回数を少なくすることもでき
る。

発明の効果本発明は、上述したようにロードセルの温度補正用のス
パン温度補正用薄膜抵抗及びＯ点バランス温度補正用薄
膜抵抗は各々基板上に形成したスパン用抵抗体、Ｏ黒バ
ランス用抵抗体としてビーム体とは別ピースで設けてお
いて、ビーム体の絶縁膜上に貼付して結線した後でレー
ザートリミングするようにしたので、作業性のよい状態
で廁かく正確な補正を行なうことができ、がっ、トリミ
ングに際して抵抗体の基板が存在する二とにより絶縁性
を確保したトリミングを行なう二とができ、更には、ト
リミング補正部分が別ピース部祠とされているので、薄
肉ストレンゲージ等を薄膜形成する場合のスパッタリン
グ回数を少なくすることもできるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は抵抗体を部分拡大して示す全体の斜視図、第２
図及び第３図はビーム体の斜視図。第４図は正面図、第５図は回路図、第６図（ａ）。（ｂ）はトリミング前後の平面図、第７図はその断面図
、第８図は従来例を示す断面図である。５・・・ビーム体、７・・・薄肉変形部、１１・・絶縁
膜、１４〜１７・・・薄肉ストレンゲージ、１８・・・
０点バランス補正抵抗、１９・・・リード部、２０・・
・ブリッジ回路、２４・・・Ｏ点バランス温度補正用薄
膜抵抗、２５・・・スパン温度補正用薄膜抵抗、２６・
・・基板、２７・・・０点バランス用抵抗体、３１・・
・基板、３２・・・スパン用抵抗体３」　図ＪＬ　　人バシ用猶ＪＭ本３ＺワＯ３５図　　　　３６洒、、５　ｄしく６鷹っ

Claims

【特許請求の範囲】１、ビーム体の薄肉変形部の表面上に直接絶縁膜を形成
し、この絶縁膜上に０点バランス補正抵抗を含む薄膜ス
トレンゲージのブリッジ回路及びこのブリッジ回路の結
線用のリード部を薄膜形成後の選択エッチングにより形
成したロードセルにおいて、温度係数を有するスパン温
度補正用薄膜抵抗を基板上に形成したスパン用抵抗体と
温度係数を有する。点バランス温度補正用薄膜抵抗を基
板上に形成した０点用抵抗体とを前記絶縁膜上に貼付し
てその薄膜抵抗を前記ブリッジ回路に結線し、これらの
薄膜抵抗をレーザートリミングして温度補正することを
特徴とするロードセルの温度補正方法。２、スパン温度補正用薄膜抵抗及び０点バランス温度補
正用薄膜抵抗を蒸着、スパッタリング法等によりＮｉ又
はＴｉ薄膜として各々の基板上に形成したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のロードセルの温度補正
方法。３、スパン用抵抗体及び０点用抵抗体の基板をセラミッ
ク等による薄膜基板とした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の温度補正方法。