JPH027005B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH027005B2 JPH027005B2 JP22661284A JP22661284A JPH027005B2 JP H027005 B2 JPH027005 B2 JP H027005B2 JP 22661284 A JP22661284 A JP 22661284A JP 22661284 A JP22661284 A JP 22661284A JP H027005 B2 JPH027005 B2 JP H027005B2
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- Japan
- Prior art keywords
- coil
- force
- current
- rod
- magnetic flux
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は例えば計重機において使用される力発
生機構に関し、特に一定の磁界中におかれたコイ
ルに電流を流すことにより該コイルに力を発生す
るようにした力発生機構に関する。
生機構に関し、特に一定の磁界中におかれたコイ
ルに電流を流すことにより該コイルに力を発生す
るようにした力発生機構に関する。
第４図は従来の力発生機構を概略的に示すもの
であるが、主ヨーク４１、センターヨーク４２、
永久磁石４３及び空隙４４中に配設されたコイル
４５から成つている。コイル４５は矢印Ｆ方向に
可動に支持されているものとする。永久磁石４３
からの一定磁束は実線矢印B0で示すようにセン
ターヨーク４２、空隙４４及び主ヨーク４１中を
流れる。
であるが、主ヨーク４１、センターヨーク４２、
永久磁石４３及び空隙４４中に配設されたコイル
４５から成つている。コイル４５は矢印Ｆ方向に
可動に支持されているものとする。永久磁石４３
からの一定磁束は実線矢印B0で示すようにセン
ターヨーク４２、空隙４４及び主ヨーク４１中を
流れる。
コイル４５に電流Ｉを流すとその導線長ｌの部
分に矢印Ｆ方向にＦ＝B0Ilの力が発生（但しB0は
磁束密度とする）するとし、力Ｆと電流Ｉとは比
例するので、この比例関係を使つて電流Ｉの値か
ら力Ｆを測定している。
分に矢印Ｆ方向にＦ＝B0Ilの力が発生（但しB0は
磁束密度とする）するとし、力Ｆと電流Ｉとは比
例するので、この比例関係を使つて電流Ｉの値か
ら力Ｆを測定している。
然しながら、厳密には力Ｆと電流Ｉとは比例し
ない。すなわち、コイル４５に電流Ｉを流すと、
これ自体により点線で示すような磁束△Ｂが発生
する。この磁束△Ｂは電流Ｉに比例するので、△
Ｂ＝kI（ｋは比例常数）とすれば、コイル４５に
電流Ｉを流したときの空隙４４における磁束密度
Ｂ＝B0＋kI又はB0−kIとなる。従つて、厳密に
はコイル４５に作用する力Ｆ＝（B0±kI）Ilとな
る。
ない。すなわち、コイル４５に電流Ｉを流すと、
これ自体により点線で示すような磁束△Ｂが発生
する。この磁束△Ｂは電流Ｉに比例するので、△
Ｂ＝kI（ｋは比例常数）とすれば、コイル４５に
電流Ｉを流したときの空隙４４における磁束密度
Ｂ＝B0＋kI又はB0−kIとなる。従つて、厳密に
はコイル４５に作用する力Ｆ＝（B0±kI）Ilとな
る。
すなわち、Ｆ＝B0lI±klI2となり、電流Ｉの２
乗に比例する項があらわれ力Ｆは電流Ｉに一次的
に比例するとは言えない。
乗に比例する項があらわれ力Ｆは電流Ｉに一次的
に比例するとは言えない。
従つて例えば計重機においてこの力発生機構に
よる測定法では精密に計重することができないと
いう問題が生ずる。
よる測定法では精密に計重することができないと
いう問題が生ずる。
本発明は上記問題に鑑みてなされ、従来より精
密に力を測定することができる力発生機構を提供
することを目的とする。この目的は、本発明によ
れば、上記構成において、磁気センサを前記磁界
中で前記コイルに近接して配設し、前記コイルに
流れている電流をアナログ入力とし、前記磁気セ
ンサーの出力をスパン入力とするアナログ／デジ
タル変換器のデジタル出力により前記力の大きさ
を測定するようにしたことを特徴とする力発生機
構、によつて達成される。
密に力を測定することができる力発生機構を提供
することを目的とする。この目的は、本発明によ
れば、上記構成において、磁気センサを前記磁界
中で前記コイルに近接して配設し、前記コイルに
流れている電流をアナログ入力とし、前記磁気セ
ンサーの出力をスパン入力とするアナログ／デジ
タル変換器のデジタル出力により前記力の大きさ
を測定するようにしたことを特徴とする力発生機
構、によつて達成される。
以下、本発明の実施例による槓桿式計重機につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
図において槓桿式計重機は全体として１で示さ
れ、槓桿、いわゆるさお２はフレーム３の一方の
支柱３ａ上に支点４で支承され、その一端側で支
点５を介してのせ皿６を懸吊させている。また、
他端側では荷重測定アクチユエータ７の作動ロツ
ド８が枢着されている。
れ、槓桿、いわゆるさお２はフレーム３の一方の
支柱３ａ上に支点４で支承され、その一端側で支
点５を介してのせ皿６を懸吊させている。また、
他端側では荷重測定アクチユエータ７の作動ロツ
ド８が枢着されている。
荷重測定アクチユエータ７は上述の作動ロツド
８の他にボビン９、これに巻装されたコイル１
０、永久磁石１１、ヨーク１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ及び空隙ｇ中でコイル１０に近接してヨーク１
２ｂに固定された磁気センサー２０から成り、永
久磁石１１からの磁束B0は実線矢印で示すよう
にコイル１０を横切つて、ヨーク１２ａ，１２
ｂ，１２ｃを流れる。コイル１０に所定方向の直
流を通電すると、これによつても点線で示すよう
な磁束△Ｂが流れるがこの電流と空隙ｇ内の磁束
との相互作用により下方向に力Ｆが発生し、作動
ロツド８を矢印で示すように下方向に引張る。コ
イル１０に通電する電流の大きさを制御すること
により、この力Ｆが調節され、のせ皿６にのせる
被測定物の重量とのバランスがとられるように構
成されている。
８の他にボビン９、これに巻装されたコイル１
０、永久磁石１１、ヨーク１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ及び空隙ｇ中でコイル１０に近接してヨーク１
２ｂに固定された磁気センサー２０から成り、永
久磁石１１からの磁束B0は実線矢印で示すよう
にコイル１０を横切つて、ヨーク１２ａ，１２
ｂ，１２ｃを流れる。コイル１０に所定方向の直
流を通電すると、これによつても点線で示すよう
な磁束△Ｂが流れるがこの電流と空隙ｇ内の磁束
との相互作用により下方向に力Ｆが発生し、作動
ロツド８を矢印で示すように下方向に引張る。コ
イル１０に通電する電流の大きさを制御すること
により、この力Ｆが調節され、のせ皿６にのせる
被測定物の重量とのバランスがとられるように構
成されている。
第３図に示すようにコイル１０の一端は可変直
流電源２１に接続され、他端は抵抗Ｒ及びアナロ
グ／デジタル変換器２２のアナログ入力端子２２
ａに接続される。磁気センサー２０は例えばホー
ル素子であつて、その出力端子は増巾器２３を介
してアナログ／デジタル変換器２２のスパン入力
端子２２ｂに接続される。スパン入力端子２２ｂ
に供給される入力に応じてアナログ入力端子２２
ａに供給されるアナログ入力のデジタル変換比が
制御される。アナログ／デジタル変換器２２の出
力端子２２ｃは図示せずとも例えば重量表示器に
接続される。なお、磁気センサー２０には図示せ
ずとも直流定電流源が接続されているものとす
る。
流電源２１に接続され、他端は抵抗Ｒ及びアナロ
グ／デジタル変換器２２のアナログ入力端子２２
ａに接続される。磁気センサー２０は例えばホー
ル素子であつて、その出力端子は増巾器２３を介
してアナログ／デジタル変換器２２のスパン入力
端子２２ｂに接続される。スパン入力端子２２ｂ
に供給される入力に応じてアナログ入力端子２２
ａに供給されるアナログ入力のデジタル変換比が
制御される。アナログ／デジタル変換器２２の出
力端子２２ｃは図示せずとも例えば重量表示器に
接続される。なお、磁気センサー２０には図示せ
ずとも直流定電流源が接続されているものとす
る。
フレーム３の他方の支柱３ｂ上にはストツパ取
付ブロツク１３が固定され、これに形成された貫
通孔１３ａをさお２の先端部分が挿通しており、
その先端に形成された被検出部（金属）１４は図
示するようなさお２のバランス状態では近接スイ
ツチ１５と所定の距離をおいて対向している。
付ブロツク１３が固定され、これに形成された貫
通孔１３ａをさお２の先端部分が挿通しており、
その先端に形成された被検出部（金属）１４は図
示するようなさお２のバランス状態では近接スイ
ツチ１５と所定の距離をおいて対向している。
ストツパ取付ブロツク１３の貫通孔１３ａの上
方及び下方にはねじ孔１３ｂ，１３ｃが形成さ
れ、これらにそれぞれストツパ用ねじ１６，１７
が螺着されている。ねじ１６，１７の調節により
さお２の変位巾Ａが定められる。すなわち、上側
のねじ１６によりさお２の回動上限が決定され、
下側のねじ１７によりさお２の回動下限が決定さ
れる。変位巾Ａ、もしくは回動上限、下限は近接
スイツチ１５の特性、このスイツチ１５とさお２
の被検出部１４との間の距離、支点４，５間の距
離、支点４−作動ロツド８間の距離などを考慮し
て定められる。
方及び下方にはねじ孔１３ｂ，１３ｃが形成さ
れ、これらにそれぞれストツパ用ねじ１６，１７
が螺着されている。ねじ１６，１７の調節により
さお２の変位巾Ａが定められる。すなわち、上側
のねじ１６によりさお２の回動上限が決定され、
下側のねじ１７によりさお２の回動下限が決定さ
れる。変位巾Ａ、もしくは回動上限、下限は近接
スイツチ１５の特性、このスイツチ１５とさお２
の被検出部１４との間の距離、支点４，５間の距
離、支点４−作動ロツド８間の距離などを考慮し
て定められる。
本発明の実施例は以上のように構成されるが、
次にこの作用、効果などについて説明する。
次にこの作用、効果などについて説明する。
今、のせ皿６に被測定物をのせたとすると、さ
お２は支点４のまわりに図において時計方向に回
動する。これと共にアクチユエータ７のコイル１
０に可変直流電源２１から電流が流され、作動ロ
ツド８に下向きの力Ｆが働らく。すなわち、さお
２を支点４のまわりに反時計方向に回動させる。
お２は支点４のまわりに図において時計方向に回
動する。これと共にアクチユエータ７のコイル１
０に可変直流電源２１から電流が流され、作動ロ
ツド８に下向きの力Ｆが働らく。すなわち、さお
２を支点４のまわりに反時計方向に回動させる。
のせ皿６に被測定物をのせたときさお２は時計
方向に回動するがさお２の先端部分がストツパ用
ねじ１６の下端に衝接して、これ以上の上方への
回動が抑えられる。近接スイツチ１５はさお２が
バランス位置より上方にあることを検知し、これ
によりアクチユエータ７のコイル１０の電流が増
加させられる。作動ロツド８に働らく力Ｆが増大
し、さお２の反時計方向への回動力が増大する。
すなわち、さお２はバランス位置へと向う回動力
を増大させる。
方向に回動するがさお２の先端部分がストツパ用
ねじ１６の下端に衝接して、これ以上の上方への
回動が抑えられる。近接スイツチ１５はさお２が
バランス位置より上方にあることを検知し、これ
によりアクチユエータ７のコイル１０の電流が増
加させられる。作動ロツド８に働らく力Ｆが増大
し、さお２の反時計方向への回動力が増大する。
すなわち、さお２はバランス位置へと向う回動力
を増大させる。
さお２がバランス位置を越えて下方へと回動し
たときには、近接スイツチ１５はこれを検知し、
アクチユエータ７のコイル１０に流す電流は減少
させられる。このようにして、さお２が図示する
ようなバランス状態をとるとコイル１０に流れる
電流は一定値とされる。従来は直接この値からの
せ皿６にのせた被測定物の重量が測定されていた
のであるが、本発明によれば、電流値が磁気セン
サー２０の出力に応じたスパンでデジタル変換さ
れる。すなわち、コイル１０に流れる電流による
磁束密度△Ｂが永久磁石１１の磁束密度B0と方
向が反対である場合には、実際の磁束密度Ｂは磁
束密度B0より小となるので、これが磁気センサ
ー２０により検出されて、この分、スパンが小さ
くされる。従つて磁束密度がB0とした場合より
電流が一定であつても小さなデジタル出力が変換
器２２から得られ、これが表示器に重量として表
示される。また、コイル１０に流れる電流による
磁束密度△Ｂが永久磁石１１の磁束密度B0と方
向が同一である場合には、実際の磁束密度Ｂは磁
束密度B0より大となるので、これが磁気センサ
ー２０により検出されて、この分、スパンが大き
くされる。従つて、磁束密度がB0とした場合よ
り電流が一定であつても大きなデジタル出力が変
換器２２から得られ、これが表示器に重量として
表示される。
たときには、近接スイツチ１５はこれを検知し、
アクチユエータ７のコイル１０に流す電流は減少
させられる。このようにして、さお２が図示する
ようなバランス状態をとるとコイル１０に流れる
電流は一定値とされる。従来は直接この値からの
せ皿６にのせた被測定物の重量が測定されていた
のであるが、本発明によれば、電流値が磁気セン
サー２０の出力に応じたスパンでデジタル変換さ
れる。すなわち、コイル１０に流れる電流による
磁束密度△Ｂが永久磁石１１の磁束密度B0と方
向が反対である場合には、実際の磁束密度Ｂは磁
束密度B0より小となるので、これが磁気センサ
ー２０により検出されて、この分、スパンが小さ
くされる。従つて磁束密度がB0とした場合より
電流が一定であつても小さなデジタル出力が変換
器２２から得られ、これが表示器に重量として表
示される。また、コイル１０に流れる電流による
磁束密度△Ｂが永久磁石１１の磁束密度B0と方
向が同一である場合には、実際の磁束密度Ｂは磁
束密度B0より大となるので、これが磁気センサ
ー２０により検出されて、この分、スパンが大き
くされる。従つて、磁束密度がB0とした場合よ
り電流が一定であつても大きなデジタル出力が変
換器２２から得られ、これが表示器に重量として
表示される。
すなわち、本実施例によれば、コイル１０に流
れている電流値をデジタル変換して力が測定され
るのであるが、常に一定の割合で変換するのでは
なくて、空隙ｇにおける実際の磁束密度Ｂを検出
し、これに応じたスパンで変換される。従つて、
精密にコイル１０に作用する力を測定することが
できる。
れている電流値をデジタル変換して力が測定され
るのであるが、常に一定の割合で変換するのでは
なくて、空隙ｇにおける実際の磁束密度Ｂを検出
し、これに応じたスパンで変換される。従つて、
精密にコイル１０に作用する力を測定することが
できる。
以上、本発明の実施例について説明したが、勿
論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基づいて種々の変形が可能であ
る。
論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基づいて種々の変形が可能であ
る。
例えば、以上の実施例ではさお２の位置検出に
近接スイツチ１５が用いられたが、これに代えて
差動トランスあるいは光電スイツチが用いられて
もよい。
近接スイツチ１５が用いられたが、これに代えて
差動トランスあるいは光電スイツチが用いられて
もよい。
また以上の実施例では、さお２に被測定物の重
量を荷重するのに支点５で懸吊されたのせ皿６が
用いられたが、他機構を介して荷重するようにし
てもよい。
量を荷重するのに支点５で懸吊されたのせ皿６が
用いられたが、他機構を介して荷重するようにし
てもよい。
また以上の実施例では荷重アクチユエータ７に
おいてヨーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃの形状を従
来例を示す第１図を異なるものとしたが、勿論、
形状はこれに限定されることなく例えば従来例と
同様であつてもよい。
おいてヨーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃの形状を従
来例を示す第１図を異なるものとしたが、勿論、
形状はこれに限定されることなく例えば従来例と
同様であつてもよい。
また以上の実施例では一定磁界を与えるのに永
久磁石１１が用いられたが、これに代えて直流電
磁石を用いてもよい。また以上の実施例では、磁
気センサーとしてホール素子が用いられたが、こ
れに限ることなく他のセンター、例えば磁気抵抗
素子が用いられてもよい。
久磁石１１が用いられたが、これに代えて直流電
磁石を用いてもよい。また以上の実施例では、磁
気センサーとしてホール素子が用いられたが、こ
れに限ることなく他のセンター、例えば磁気抵抗
素子が用いられてもよい。
また以上の実施例ではアクチユエータ７は計重
機１に適用されたが、他の装置にも適用可能であ
る。
機１に適用されたが、他の装置にも適用可能であ
る。
以上述べたように本発明の力発生機構によれ
ば、コイルに働らく作用力の大きさを正確に検知
することができる。
ば、コイルに働らく作用力の大きさを正確に検知
することができる。
第１図は本発明の実施例による槓桿式計重機の
側面図、第２図は第１図における−線方向正
面図、第３図は第１図における要部の電気配線を
示す部分拡大図である。第４図は従来の力発生機
構の概略図である。 なお図において、７…荷重測定アクチユエー
タ、１０…コイル、１１…永久磁石、１２ａ，１
２ｂ，１２ｃ…ヨーク、２０…磁気センサー、２
２…アナログ／デジタル変換器。
側面図、第２図は第１図における−線方向正
面図、第３図は第１図における要部の電気配線を
示す部分拡大図である。第４図は従来の力発生機
構の概略図である。 なお図において、７…荷重測定アクチユエー
タ、１０…コイル、１１…永久磁石、１２ａ，１
２ｂ，１２ｃ…ヨーク、２０…磁気センサー、２
２…アナログ／デジタル変換器。
Claims (1)
- １ 一定の磁界中におかれたコイルに電流を流す
ことにより該コイルに力を発生するようにした力
発生機構において、磁気センサーを前記磁界中で
前記コイルに近接して配設し、前記コイルに流れ
ている電流をアナログ入力とし、前記磁気センサ
ーの出力をスパン入力とするアナログ／デジタル
変換器のデジタル出力により前記力の大きさを測
定するようにしたことを特徴とする力発生機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22661284A JPS61104229A (ja) | 1984-10-27 | 1984-10-27 | 力発生機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22661284A JPS61104229A (ja) | 1984-10-27 | 1984-10-27 | 力発生機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104229A JPS61104229A (ja) | 1986-05-22 |
| JPH027005B2 true JPH027005B2 (ja) | 1990-02-15 |
Family
ID=16847925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22661284A Granted JPS61104229A (ja) | 1984-10-27 | 1984-10-27 | 力発生機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104229A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2712161B2 (ja) * | 1987-01-21 | 1998-02-10 | 株式会社島津製作所 | 電子天びん |
-
1984
- 1984-10-27 JP JP22661284A patent/JPS61104229A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61104229A (ja) | 1986-05-22 |
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