JPS6391521A - ロ−ドセル式電子秤の荷重検出回路 - Google Patents
ロ−ドセル式電子秤の荷重検出回路Info
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- JPS6391521A JPS6391521A JP23842486A JP23842486A JPS6391521A JP S6391521 A JPS6391521 A JP S6391521A JP 23842486 A JP23842486 A JP 23842486A JP 23842486 A JP23842486 A JP 23842486A JP S6391521 A JPS6391521 A JP S6391521A
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- resistor
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- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 8
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Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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。
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
。
。
（従来の技術）
近年、電子回路を用いて計量する方式の秤が実用ル七柄
イいス礒（ｊＭ話小貴ヱ開敗九ＦＲ１，＼甚斗量装置は
、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り付けたロードセルを使用している
。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−Ｈ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
な構成を有している。
イいス礒（ｊＭ話小貴ヱ開敗九ＦＲ１，＼甚斗量装置は
、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り付けたロードセルを使用している
。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−Ｈ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
な構成を有している。
第１１図は、起歪体に４枚の歪ゲージＲａ、Ｒｂを取付
けたロードセル式電子秤の荷重検出回路の例である。ロ
ードセルＡは、歪ゲージＲａ、Ｒｂをブリッジ回路に形
成し、起歪体の温度補償抵抗（感温抵抗）Ｒｓｏを基準
電源Ｖｅｘおよびアース端子ＧＮＤとブリッジ回路の入
力端子との間に接続して構成される。基板Ｃは、差動増
幅器ａ、フィルタｂ、Ａ／ＤコンバータＣにより構成さ
れ、差動増幅器の反転入力端子と出力側との間にはフィ
ードバック抵抗Ｒ１を又、基準電源ＶｅＸとの間にはバ
イアス抵抗Ｒ１をそれぞれ接続する。また、ロードセル
と基板の間はケーブルＢにより接続する。基板Ｃの出力
側にはテンキーＤ、ＣＰＵＥ、表示器Ｆを配置する。
けたロードセル式電子秤の荷重検出回路の例である。ロ
ードセルＡは、歪ゲージＲａ、Ｒｂをブリッジ回路に形
成し、起歪体の温度補償抵抗（感温抵抗）Ｒｓｏを基準
電源Ｖｅｘおよびアース端子ＧＮＤとブリッジ回路の入
力端子との間に接続して構成される。基板Ｃは、差動増
幅器ａ、フィルタｂ、Ａ／ＤコンバータＣにより構成さ
れ、差動増幅器の反転入力端子と出力側との間にはフィ
ードバック抵抗Ｒ１を又、基準電源ＶｅＸとの間にはバ
イアス抵抗Ｒ１をそれぞれ接続する。また、ロードセル
と基板の間はケーブルＢにより接続する。基板Ｃの出力
側にはテンキーＤ、ＣＰＵＥ、表示器Ｆを配置する。
（発明が解決しようとする問題点）
最近の薄膜形成技術の進歩により、ロードセルの歪ゲー
ジも薄膜化してコストを下げ、しかも精度良く荷重を検
出できるような荷重検出回路が開発されている。ところ
で、ロードセルの歪ゲージを薄膜化すると、歪ゲージの
相対温度特性は極めて良いので、ゲージ抵抗の絶対温度
係数にバラツキがあっても、ブリッジ回路の出力温度特
性を許容範囲内に規定することができるが、この薄膜歪
ゲージに温度補償抵抗を直列に接続する場合には、歪ゲ
ージの絶対温度係数が大きくバラライているので、温度
補償抵抗の温度係数も歪ゲージに応じて個々に決定しな
ければならないという問題があった。
ジも薄膜化してコストを下げ、しかも精度良く荷重を検
出できるような荷重検出回路が開発されている。ところ
で、ロードセルの歪ゲージを薄膜化すると、歪ゲージの
相対温度特性は極めて良いので、ゲージ抵抗の絶対温度
係数にバラツキがあっても、ブリッジ回路の出力温度特
性を許容範囲内に規定することができるが、この薄膜歪
ゲージに温度補償抵抗を直列に接続する場合には、歪ゲ
ージの絶対温度係数が大きくバラライているので、温度
補償抵抗の温度係数も歪ゲージに応じて個々に決定しな
ければならないという問題があった。
そこで、本発明はこのような従来技術の問題点の解消を
目的とした、ロードセル式電子秤の荷重検出回路を提供
するものである。
目的とした、ロードセル式電子秤の荷重検出回路を提供
するものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明のロードセル式電子秤の荷重検出回路は、ロード
セルの起歪体の所定個所に設けた歪ゲージによりブリッ
ジ回路を形成し、このブリッジ回路の出力側には、高入
力差動増幅回路を接続し、その増幅率を規定する抵抗に
はロードセルに対する温度補償抵抗を接続して、高入力
差動増幅回路からは、ロードセルの荷重負荷特性の温度
による変化を補償した出力信号を取り出すように構成す
る。
セルの起歪体の所定個所に設けた歪ゲージによりブリッ
ジ回路を形成し、このブリッジ回路の出力側には、高入
力差動増幅回路を接続し、その増幅率を規定する抵抗に
はロードセルに対する温度補償抵抗を接続して、高入力
差動増幅回路からは、ロードセルの荷重負荷特性の温度
による変化を補償した出力信号を取り出すように構成す
る。
（作用）
これにより、温度上昇によってロードセルの起歪体の歪
率が大きくなって、ブリッジ回路の出力が大きくなって
も、温度補償抵抗の抵抗値が下り、その結果、高入力差
動増幅回路の増幅率が下がって、高入力差動増幅回路か
らは、温度変化による影響のない一定出力を取り出すこ
とができる。
率が大きくなって、ブリッジ回路の出力が大きくなって
も、温度補償抵抗の抵抗値が下り、その結果、高入力差
動増幅回路の増幅率が下がって、高入力差動増幅回路か
らは、温度変化による影響のない一定出力を取り出すこ
とができる。
（実施例）
以下、図により本発明の実施例について説明する。第１
図は、本発明の第１の実施例の回路図である０図に示す
ように、ロードセルの起歪体に薄膜で形成した歪ゲージ
Ｒａ、Ｒｂを設は温度補償抵抗Ｒｓｏは、歪ゲージで形
成されたブリッジ回路に直列に挿入せず、ロードセルＡ
の所定位置、例えば起歪体の一部分に薄膜または箔で形
成する。温度補償抵抗Ｒｓｏには直列に精密抵抗ＲＯを
接続し、両抵抗の合成温度係数を調整する。差動増幅器
ａの入力側には、フィードバック抵抗Ｒｆ、、Ｒｆ２を
それぞれ反転入力端子に接続した差動増幅器ｐ、ｑを設
け、さらに、その差動増幅器ｐ、ｑの反転入力端子間に
は、直列接続された上記抵抗Ｒｓｏ、Ｒｏを挿入する。
図は、本発明の第１の実施例の回路図である０図に示す
ように、ロードセルの起歪体に薄膜で形成した歪ゲージ
Ｒａ、Ｒｂを設は温度補償抵抗Ｒｓｏは、歪ゲージで形
成されたブリッジ回路に直列に挿入せず、ロードセルＡ
の所定位置、例えば起歪体の一部分に薄膜または箔で形
成する。温度補償抵抗Ｒｓｏには直列に精密抵抗ＲＯを
接続し、両抵抗の合成温度係数を調整する。差動増幅器
ａの入力側には、フィードバック抵抗Ｒｆ、、Ｒｆ２を
それぞれ反転入力端子に接続した差動増幅器ｐ、ｑを設
け、さらに、その差動増幅器ｐ、ｑの反転入力端子間に
は、直列接続された上記抵抗Ｒｓｏ、Ｒｏを挿入する。
差動増幅器ｐ、ｑにより形成される高入力差動増幅回路
の増幅率αは、次のように表わされる。
の増幅率αは、次のように表わされる。
α＝１ ＋ （（Ｒｆ ｔ ＋ Ｒｆ ２ ） ／ Ｒ
Ｓ ’ｔ・・・（１） 但し、 Ｒｓ＝Ｒｓｏ＋Ｒｏ ・・・（２）（１
）式より、温度が上昇するとＲｓが大となり、増幅率は
低下するが、ヤング率は温度上昇にれ、一定出力が得ら
れる。すなわち、温度補償抵抗Ｒｓｏは、増幅率を可変
とするために用いられ、温度変化に対する応答性を良好
とするためにロードセル側に配置されるものである。
Ｓ ’ｔ・・・（１） 但し、 Ｒｓ＝Ｒｓｏ＋Ｒｏ ・・・（２）（１
）式より、温度が上昇するとＲｓが大となり、増幅率は
低下するが、ヤング率は温度上昇にれ、一定出力が得ら
れる。すなわち、温度補償抵抗Ｒｓｏは、増幅率を可変
とするために用いられ、温度変化に対する応答性を良好
とするためにロードセル側に配置されるものである。
第２図は、本発明の第２の実施例の回路図である。第１
の実施例では、精密抵抗ＲＯをロードセルに配置したが
、精密抵抗は温度変化に対する応答性は特に問題となら
ないので、＄２の実施例では、基板Ｃ側に配置して温度
補償抵抗Ｒｓｏと直列に接続している。
の実施例では、精密抵抗ＲＯをロードセルに配置したが
、精密抵抗は温度変化に対する応答性は特に問題となら
ないので、＄２の実施例では、基板Ｃ側に配置して温度
補償抵抗Ｒｓｏと直列に接続している。
第３図は、本発明の第３の実施例の回路図である。この
例では、精密抵抗ＲＯはロードセル側に配置し、温度補
償抵抗Ｒｓｏとは並列に接続している。この場合には、
（１）式のＲｓは、Ｒｓ＝ （ＲｓｏＲｏ／ （Ｒｓｏ
＋Ｒｏ））・・・（３） で表わされる。
例では、精密抵抗ＲＯはロードセル側に配置し、温度補
償抵抗Ｒｓｏとは並列に接続している。この場合には、
（１）式のＲｓは、Ｒｓ＝ （ＲｓｏＲｏ／ （Ｒｓｏ
＋Ｒｏ））・・・（３） で表わされる。
第４図は、本発明の第４の実施例の回路図である。この
例では精密抵抗ＲＯは基板側に配置し、暑１ｒ＃へ机Ｉ
Ｈ本猜Ｄｎ−Ｌ−１４”ｄニア；ＩＩ＋ザ勧シんｂ−で
↓うイ２＼る。
例では精密抵抗ＲＯは基板側に配置し、暑１ｒ＃へ机Ｉ
Ｈ本猜Ｄｎ−Ｌ−１４”ｄニア；ＩＩ＋ザ勧シんｂ−で
↓うイ２＼る。
以上の実施例では、演算増幅器をａ、ｐ、ｑの三個使用
する例について説明したが、演算増幅器を二個のみ使用
して回路構成を簡略化することもできる。
する例について説明したが、演算増幅器を二個のみ使用
して回路構成を簡略化することもできる。
第５図は、演算増幅器を二個使用した荷重検出回路の一
例を示す回路図である０図に示すように、ブリッジ回路
の一方の出力側にノくツファとして作用する演算増幅器
の非反転入力端子をｔａ統し、他方の出力側には、ブリ
ッジバランス調整と零点調整とを兼用する抵抗Ｒｚを介
して、演算増幅器ａの非反転入力端□子に接続する。演
算増幅器ｒの出力信号は、その反転入力端子にフィード
バックすると共に、温度補償抵抗Ｒｓｏと精密抵抗Ｒｏ
との直列回路を介して、演算増幅器ａの反転入力端子に
接続する。この例では、回路構成が簡単になると共に、
ブリッジバランスの調整と零点調整とを一個所でできる
という効果も得られる。
例を示す回路図である０図に示すように、ブリッジ回路
の一方の出力側にノくツファとして作用する演算増幅器
の非反転入力端子をｔａ統し、他方の出力側には、ブリ
ッジバランス調整と零点調整とを兼用する抵抗Ｒｚを介
して、演算増幅器ａの非反転入力端□子に接続する。演
算増幅器ｒの出力信号は、その反転入力端子にフィード
バックすると共に、温度補償抵抗Ｒｓｏと精密抵抗Ｒｏ
との直列回路を介して、演算増幅器ａの反転入力端子に
接続する。この例では、回路構成が簡単になると共に、
ブリッジバランスの調整と零点調整とを一個所でできる
という効果も得られる。
＠６図は、更に、ドリフト補正切替機能を付加した例の
回路図である。この例では基板Ｃの構成のみを示してい
るが、ロードセルＡ、ケーブルＢの構成は第５図と同様
である。この場合には、ＣＰＵからの制御信号ｔ１によ
り、スイッチＳ１＋Ｓ２を切替えるものであり、スイッ
チＳ、をオン、スイッチＳ２をオフとして計量モードを
選択している。
回路図である。この例では基板Ｃの構成のみを示してい
るが、ロードセルＡ、ケーブルＢの構成は第５図と同様
である。この場合には、ＣＰＵからの制御信号ｔ１によ
り、スイッチＳ１＋Ｓ２を切替えるものであり、スイッ
チＳ、をオン、スイッチＳ２をオフとして計量モードを
選択している。
第７図は、第６図の例においてスイッチＳ１をオフ、ス
イッチＳ２をオンとして、ドリフト補正モードを選択し
た場合の回路図である。この場合には、差動増幅器とし
て作用する演算増幅器ａの反転入力端子および非反転入
力端子の両入力電圧は等しくなり、その差電圧はＯｖで
あり、また、演算増幅器ｒ、ａの非反転入力端子の両入
力電圧は約１ ／ ２ Ｖ ｅ ｘとなり、演算増幅器
ａの出力電圧Ｖｏｕｔとしてオフセット電圧が得られる
。ＣＰＵからの信号ｔ１によりドリフト補正モードに切
替える毎に、オフセット電圧に対応するＡ／Ｄコンバー
タの出力電圧をＣＰｔＴに入力して記憶更新し、ドリフ
ト補正を行なう、このように、この例ではドリフト補正
機能の切替が簡単に行なえ。
イッチＳ２をオンとして、ドリフト補正モードを選択し
た場合の回路図である。この場合には、差動増幅器とし
て作用する演算増幅器ａの反転入力端子および非反転入
力端子の両入力電圧は等しくなり、その差電圧はＯｖで
あり、また、演算増幅器ｒ、ａの非反転入力端子の両入
力電圧は約１ ／ ２ Ｖ ｅ ｘとなり、演算増幅器
ａの出力電圧Ｖｏｕｔとしてオフセット電圧が得られる
。ＣＰＵからの信号ｔ１によりドリフト補正モードに切
替える毎に、オフセット電圧に対応するＡ／Ｄコンバー
タの出力電圧をＣＰｔＴに入力して記憶更新し、ドリフ
ト補正を行なう、このように、この例ではドリフト補正
機能の切替が簡単に行なえ。
誤差も増加しない。
第８図はドリフト補正に加えて自己診断機能を付加した
例の回路図である。この場合にはＣＰＵからの制御信号
１１．１２によりスイッチＳ１＋３５をオン、スイッチ
ｓ２．ｓ４をオフにして計量モードを選択している。な
お、フィルタｂ′としては、ＣＰＵからの信号により、
バッファおよびフィルタの切替機能のあるものを使用す
る。
例の回路図である。この場合にはＣＰＵからの制御信号
１１．１２によりスイッチＳ１＋３５をオン、スイッチ
ｓ２．ｓ４をオフにして計量モードを選択している。な
お、フィルタｂ′としては、ＣＰＵからの信号により、
バッファおよびフィルタの切替機能のあるものを使用す
る。
第９図は、第８図の例をドリフト補正モードで使用する
場合の回路図であり、ＣＰＵからの制御信号により、ス
イッチＳ２＋５５をオン、スイッチＳ １ ＋ Ｓ４
をオフにする。このドリフト補正は、自己診断を行なう
際の前処理として必要であり、ドリフト補正によりオフ
セット電圧の記憶更新を行なった後、自己診断モードに
切替える。
場合の回路図であり、ＣＰＵからの制御信号により、ス
イッチＳ２＋５５をオン、スイッチＳ １ ＋ Ｓ４
をオフにする。このドリフト補正は、自己診断を行なう
際の前処理として必要であり、ドリフト補正によりオフ
セット電圧の記憶更新を行なった後、自己診断モードに
切替える。
第１０図は該自己診断モードを選択したときの回路図で
あり、スイッチＳ２．Ｓ４をオン、スイッチＳ１ 、Ｓ
＝をオフにしている。この場合に定電圧が出力される。
あり、スイッチＳ２．Ｓ４をオン、スイッチＳ１ 、Ｓ
＝をオフにしている。この場合に定電圧が出力される。
したがって、Ａ／Ｄコンバータの電圧がこの一定電圧と
対応しているかどうかをチェックすることにより、演算
増幅器ａ（差動増幅器）からＡ／Ｄコンバータに到るま
での信号処理回路の自己診断が行なえる。このように、
この例では自己診断機能の切替が簡単に行なえる。
対応しているかどうかをチェックすることにより、演算
増幅器ａ（差動増幅器）からＡ／Ｄコンバータに到るま
での信号処理回路の自己診断が行なえる。このように、
この例では自己診断機能の切替が簡単に行なえる。
以上１本発明の主旨をその特定された実施例について説
明したが、既に述べたところに基づく本発明についての
変形あるいは修正は、種々に可能であることが明らかで
ある。
明したが、既に述べたところに基づく本発明についての
変形あるいは修正は、種々に可能であることが明らかで
ある。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明は、ロードセルの温度補償
抵抗を歪ゲージとは電気的に分離して配置するとともに
、該温度補償抵抗を差動増幅回路の増幅率調整用抵抗と
して用いたので、高入力差動増幅回路の増幅率を温度変
化に対応して調整することができ、したがって、歪ゲー
ジを薄膜で形成した場合にも、温度変化を補償した出力
信号がブｎこ柄ス また、ブリッジ抵抗は相対温度特性のみを規定すれば足
り、特性の設定が容易になる。
抵抗を歪ゲージとは電気的に分離して配置するとともに
、該温度補償抵抗を差動増幅回路の増幅率調整用抵抗と
して用いたので、高入力差動増幅回路の増幅率を温度変
化に対応して調整することができ、したがって、歪ゲー
ジを薄膜で形成した場合にも、温度変化を補償した出力
信号がブｎこ柄ス また、ブリッジ抵抗は相対温度特性のみを規定すれば足
り、特性の設定が容易になる。
第１図〜第１０図は、本発明の各実施例の回路図、第１
１図は従来例の回路図である。 Ａ・・・ロードセル、Ｂ・・・ケーブル、Ｃ・・・基板
、ａ、ｐ、ｑ、ｒ−・−差動増幅器、Ｒａ、Ｒｂ−・歪
ゲージ、Ｒｓｏ・・・温度補償抵抗、ＲＯ・・・精密抵
抗。 特許出願人 株式会社 石田衡器製作所代 理
人 弁理士 辻 實第１図 ロー片セル温度珈′イ「型 インズヅルメンプーシ３ン
′Ｔｉ１Ｊ蕗第２図 ツー１．−亡ル温／ＩＥ ｉＡ’ イ＠ ’ｌ イソス
゛カレメンヶーシ１ン回路第３図 ロール亡ル！ｘ珈’イを型インスヅルメンケーシ３ン回
交、第４図 ｏ−に−ｔル＞、ｔｚａ’＋を型、ｉ’ンズヅルメンケ
ーシ３ン１路第５図 第６図 ζ１
１図は従来例の回路図である。 Ａ・・・ロードセル、Ｂ・・・ケーブル、Ｃ・・・基板
、ａ、ｐ、ｑ、ｒ−・−差動増幅器、Ｒａ、Ｒｂ−・歪
ゲージ、Ｒｓｏ・・・温度補償抵抗、ＲＯ・・・精密抵
抗。 特許出願人 株式会社 石田衡器製作所代 理
人 弁理士 辻 實第１図 ロー片セル温度珈′イ「型 インズヅルメンプーシ３ン
′Ｔｉ１Ｊ蕗第２図 ツー１．−亡ル温／ＩＥ ｉＡ’ イ＠ ’ｌ イソス
゛カレメンヶーシ１ン回路第３図 ロール亡ル！ｘ珈’イを型インスヅルメンケーシ３ン回
交、第４図 ｏ−に−ｔル＞、ｔｚａ’＋を型、ｉ’ンズヅルメンケ
ーシ３ン１路第５図 第６図 ζ１
Claims (1)
- ロードセルの起歪体の所定個所に設けた歪ゲージにより
ブリッジ回路を形成し、ブリッジ回路の出力側には高入
力差動増幅回路を接続し、その高入力差動増幅回路の増
幅率を規定する抵抗にはロードセルに対する温度補償抵
抗を接続して、該高入力差動増幅回路からはロードセル
の荷重負荷特性の温度による変化を補償した出力信号を
取出すように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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61238424A JPH0765920B2 (ja) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | ロ−ドセル式電子秤の荷重検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61238424A JPH0765920B2 (ja) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | ロ−ドセル式電子秤の荷重検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6391521A true JPS6391521A (ja) | 1988-04-22 |
| JPH0765920B2 JPH0765920B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=17030003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61238424A Expired - Lifetime JPH0765920B2 (ja) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | ロ−ドセル式電子秤の荷重検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765920B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02236422A (ja) * | 1989-03-09 | 1990-09-19 | Ishida Scales Mfg Co Ltd | 計量装置用温度補償回路 |
| CN1049730C (zh) * | 1992-12-03 | 2000-02-23 | 株式会社石田 | 称重装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4925984A (ja) * | 1972-04-12 | 1974-03-07 | ||
| JPS61209332A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-17 | Tokyo Electric Co Ltd | 歪センサ− |
-
1986
- 1986-10-07 JP JP61238424A patent/JPH0765920B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4925984A (ja) * | 1972-04-12 | 1974-03-07 | ||
| JPS61209332A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-17 | Tokyo Electric Co Ltd | 歪センサ− |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02236422A (ja) * | 1989-03-09 | 1990-09-19 | Ishida Scales Mfg Co Ltd | 計量装置用温度補償回路 |
| CN1049730C (zh) * | 1992-12-03 | 2000-02-23 | 株式会社石田 | 称重装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0765920B2 (ja) | 1995-07-19 |
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