JPH04303715A - 静電容量式ロードセル - Google Patents
静電容量式ロードセルInfo
- Publication number
- JPH04303715A JPH04303715A JP6731091A JP6731091A JPH04303715A JP H04303715 A JPH04303715 A JP H04303715A JP 6731091 A JP6731091 A JP 6731091A JP 6731091 A JP6731091 A JP 6731091A JP H04303715 A JPH04303715 A JP H04303715A
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- JP
- Japan
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- electrode
- load cell
- capacitance
- load
- change
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- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子式はかりの荷重変換
器に使用される静電容量式ロードセルに関するものであ
る。
器に使用される静電容量式ロードセルに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般的な荷重変換器としては、図３に示
すようにロードセル本体１に抵抗ゲージＲ１〜Ｒ４を貼
着し、この抵抗ゲージＲ１〜Ｒ４をブリッジ回路に接続
したストレインゲージ式ロードセルが知られている。
すようにロードセル本体１に抵抗ゲージＲ１〜Ｒ４を貼
着し、この抵抗ゲージＲ１〜Ｒ４をブリッジ回路に接続
したストレインゲージ式ロードセルが知られている。
【０００３】ロードセル本体１の一端Ａは固定側２に取
り付けられ、他端Ｂに荷重Ｗが作用する。ロードセル本
体１はロードセル本体１は荷重Ｗに応じて弾性変形し、
その変形によって抵抗ゲージＲ１，Ｒ３には引張力が作
用し、抵抗ゲージＲ２，Ｒ４には圧縮力が作用して、ブ
リッジ回路の出力信号が荷重Ｗに応じて変化する。
り付けられ、他端Ｂに荷重Ｗが作用する。ロードセル本
体１はロードセル本体１は荷重Ｗに応じて弾性変形し、
その変形によって抵抗ゲージＲ１，Ｒ３には引張力が作
用し、抵抗ゲージＲ２，Ｒ４には圧縮力が作用して、ブ
リッジ回路の出力信号が荷重Ｗに応じて変化する。
【０００４】このストレインゲージ式ロードセルでは、
荷重Ｗの変化に対するブリッジ回路の出力信号の出力変
化が小さいため、図４に示すような静電容量式ロードセ
ルが開発されている。
荷重Ｗの変化に対するブリッジ回路の出力信号の出力変
化が小さいため、図４に示すような静電容量式ロードセ
ルが開発されている。
【０００５】これは、ロードセル本体１の弾性変形の変
位の方向〔矢印Ｙ方向〕に互いに対向する第１の電極３
ａと第２の電極３ｂを配設し、第１の電極３ａをロード
セル本体１の前記一端Ａの側に連結し、第２の電極３ｂ
をロードセル本体１の前記他端Ｂの側に連結して、第１
の電極３ａと第２の電極３ｂの間の静電容量変化を容量
−荷重変換部４で検出して計重信号としている。第１の
電極３ａ，第２の電極３ｂとしては金属板が使用されて
いる。５，６はロードセル本体１と電極の間に介装され
た絶縁体である。
位の方向〔矢印Ｙ方向〕に互いに対向する第１の電極３
ａと第２の電極３ｂを配設し、第１の電極３ａをロード
セル本体１の前記一端Ａの側に連結し、第２の電極３ｂ
をロードセル本体１の前記他端Ｂの側に連結して、第１
の電極３ａと第２の電極３ｂの間の静電容量変化を容量
−荷重変換部４で検出して計重信号としている。第１の
電極３ａ，第２の電極３ｂとしては金属板が使用されて
いる。５，６はロードセル本体１と電極の間に介装され
た絶縁体である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ロードセル本
体１の変形に変位がない状態でも、雰囲気の温度，湿度
が変化した場合には第１の電極３ａと第２の電極３ｂの
間の誘電率が変化し、第１の電極３ａと第２の電極３ｂ
の間の静電容量が変化するため、雰囲気を厳重に管理し
て安定させることが要求されている。
体１の変形に変位がない状態でも、雰囲気の温度，湿度
が変化した場合には第１の電極３ａと第２の電極３ｂの
間の誘電率が変化し、第１の電極３ａと第２の電極３ｂ
の間の静電容量が変化するため、雰囲気を厳重に管理し
て安定させることが要求されている。
【０００７】本発明は第１の電極３ａと第２の電極３ｂ
の間の静電容量の雰囲気の変化に伴う変動を自動補正で
きる静電容量式ロードセルを提供することを目的とする
。
の間の静電容量の雰囲気の変化に伴う変動を自動補正で
きる静電容量式ロードセルを提供することを目的とする
。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の静電容量式ロー
ドセルは、一端が固定側に取り付けられ他端に作用した
荷重に応じて弾性変形するロードセル本体に、前記弾性
変形の変位の方向に互いに対向する第１の電極と第２の
電極を配設し、第１の電極をロードセル本体の前記一端
の側に連結し、第２の電極をロードセル本体の前記他端
の側に連結して、第１の電極と第２の電極間の静電容量
変化を計重信号変化として検出する静電容量式ロードセ
ルにおいて、ロードセル本体の前記一端の側に連結され
第１の電極と対向する第３の電極を設け、第１の電極と
第３の電極間の静電容量に応じて計重値を補正するよう
に構成したことを特徴とする。
ドセルは、一端が固定側に取り付けられ他端に作用した
荷重に応じて弾性変形するロードセル本体に、前記弾性
変形の変位の方向に互いに対向する第１の電極と第２の
電極を配設し、第１の電極をロードセル本体の前記一端
の側に連結し、第２の電極をロードセル本体の前記他端
の側に連結して、第１の電極と第２の電極間の静電容量
変化を計重信号変化として検出する静電容量式ロードセ
ルにおいて、ロードセル本体の前記一端の側に連結され
第１の電極と対向する第３の電極を設け、第１の電極と
第３の電極間の静電容量に応じて計重値を補正するよう
に構成したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】この構成によると、第１の電極と対向する第３
の電極を設けたため、雰囲気が変化すると、第１の電極
と第２の電極の間の雰囲気に近い場所にある“第１の電
極とこの第１の電極に対向する第３の電極”の間の静電
容量が変化する。
の電極を設けたため、雰囲気が変化すると、第１の電極
と第２の電極の間の雰囲気に近い場所にある“第１の電
極とこの第１の電極に対向する第３の電極”の間の静電
容量が変化する。
【００１０】したがって、第１の電極と第２の電極間の
静電容量を測定して求められる測定計重値を、この第１
の電極と第３の電極間の静電容量に応じて補正すること
によって、雰囲気の影響を受けない安定した重量測定が
実現する。
静電容量を測定して求められる測定計重値を、この第１
の電極と第３の電極間の静電容量に応じて補正すること
によって、雰囲気の影響を受けない安定した重量測定が
実現する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１，図２に基づい
て説明する。なお、従来例を示す図４と同様の作用をな
すものには、同一の符号を付けて説明する。
て説明する。なお、従来例を示す図４と同様の作用をな
すものには、同一の符号を付けて説明する。
【００１２】図１に示すように、絶縁体７を介して第１
の電極３ａの上に、この第１の電極３ａと対向する第３
の電極３ｃが設けられており、第１の電極３ａと第３の
電極３ｃの間の静電容量が容量−荷重変換部８によって
測定されている。容量−荷重変換部８の測定値は、第１
の電極３ａと第２の電極３ｂの間の静電容量を測定して
いる容量−荷重変換部４の出力に接続されている補正部
９に補正用の信号として作用している。
の電極３ａの上に、この第１の電極３ａと対向する第３
の電極３ｃが設けられており、第１の電極３ａと第３の
電極３ｃの間の静電容量が容量−荷重変換部８によって
測定されている。容量−荷重変換部８の測定値は、第１
の電極３ａと第２の電極３ｂの間の静電容量を測定して
いる容量−荷重変換部４の出力に接続されている補正部
９に補正用の信号として作用している。
【００１３】具体的には、第１の電極３ａと第２の電極
３ｂの間の誘電率と、第１の電極３ａと第３の電極３ｃ
の間の誘電率とは同一であるため、第１の電極３ａと第
３の電極３ｃの間の静電容量値が雰囲気が変化して減少
すれば、補正部９では、第１の電極３ａと第２の電極３
ｂの間の静電容量値から求められる測定計重値を、第１
の電極３ａと第３の電極３ｃの間の静電容量値の基準値
からの変化量に応じた比率だけ重量値減少方向に補正し
た計重信号を出力する。
３ｂの間の誘電率と、第１の電極３ａと第３の電極３ｃ
の間の誘電率とは同一であるため、第１の電極３ａと第
３の電極３ｃの間の静電容量値が雰囲気が変化して減少
すれば、補正部９では、第１の電極３ａと第２の電極３
ｂの間の静電容量値から求められる測定計重値を、第１
の電極３ａと第３の電極３ｃの間の静電容量値の基準値
からの変化量に応じた比率だけ重量値減少方向に補正し
た計重信号を出力する。
【００１４】なお、この実施例では絶縁体５〜７として
はセラミックが使用されており、第１〜第３の電極３ａ
〜３ｃとしては、基材がセラミックで、その上に金メッ
キして形成されている。
はセラミックが使用されており、第１〜第３の電極３ａ
〜３ｃとしては、基材がセラミックで、その上に金メッ
キして形成されている。
【００１５】このように構成したため、第１の電極３ａ
と第２の電極３ｂの雰囲気が変動しても、荷重Ｗが一定
であれば補正部９から出力される計重値信号を一定に維
持することができる。
と第２の電極３ｂの雰囲気が変動しても、荷重Ｗが一定
であれば補正部９から出力される計重値信号を一定に維
持することができる。
【００１６】上記の実施例では、第１の電極３ａと第２
の電極３ｂの間の静電容量を測定する容量−荷重変換部
４とは別に補正部９を設けたが、これは容量−荷重変換
部４の動作を容量−荷重変換部８の出力で直接に補正す
るように構成しても同様である。また、容量−荷重変換
部８と補正部９を設けずに容量−荷重変換部４の入力段
を図２に示すように構成しても同様である。
の電極３ｂの間の静電容量を測定する容量−荷重変換部
４とは別に補正部９を設けたが、これは容量−荷重変換
部４の動作を容量−荷重変換部８の出力で直接に補正す
るように構成しても同様である。また、容量−荷重変換
部８と補正部９を設けずに容量−荷重変換部４の入力段
を図２に示すように構成しても同様である。
【００１７】第１の電極３ａと第２の電極３ｂの間の静
電容量をＣ２、第１の電極３ａと第３の電極３ｃの間の
静電容量をＣ１とすると、図２に示す容量−荷重変換部
４では、差動増幅器１０の反転入力端子（−）には、静
電容量Ｃ２を介して信号源１１の出力電圧Ｖｉが印加さ
れ、差動増幅器１０の反転入力端子（−）と差動増幅器
１０の出力の間に静電容量Ｃ１が介装されており、差動
増幅器１０の出力に補正後の計重値に応じた電圧Ｖ０が
得られる。
電容量をＣ２、第１の電極３ａと第３の電極３ｃの間の
静電容量をＣ１とすると、図２に示す容量−荷重変換部
４では、差動増幅器１０の反転入力端子（−）には、静
電容量Ｃ２を介して信号源１１の出力電圧Ｖｉが印加さ
れ、差動増幅器１０の反転入力端子（−）と差動増幅器
１０の出力の間に静電容量Ｃ１が介装されており、差動
増幅器１０の出力に補正後の計重値に応じた電圧Ｖ０が
得られる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ロードセ
ル本体の弾性変形の変位の方向に互いに対向し荷重に応
じて電極間距離が変化する第１，第２の電極とは別に、
第１の電極と対向し、第１の電極との電極間距離が荷重
に応じて変化しない第３の電極を設けたため、第１の電
極と第３の電極間の静電容量に応じて計重値を補正する
ことによって雰囲気の変化に伴う変動を自動補正して、
安定した重量測定を実現できる。
ル本体の弾性変形の変位の方向に互いに対向し荷重に応
じて電極間距離が変化する第１，第２の電極とは別に、
第１の電極と対向し、第１の電極との電極間距離が荷重
に応じて変化しない第３の電極を設けたため、第１の電
極と第３の電極間の静電容量に応じて計重値を補正する
ことによって雰囲気の変化に伴う変動を自動補正して、
安定した重量測定を実現できる。
【図１】本発明の静電容量式ロードセルの構成図である
。
。
【図２】別の実施例の具体的な電気回路の構成図である
。
。
【図３】ストレインゲージ式ロードセルの構成図である
。
。
【図４】従来の静電容量式ロードセルの構成図である。
１ ロードセル本体
３ａ 第１の電極
３ｂ 第２の電極
３ｃ 第３の電極
４ 容量−荷重変換部
Claims (1)
- 【請求項１】 一端が固定側に取り付けられ他端に作
用した荷重に応じて弾性変形するロードセル本体に、前
記弾性変形の変位の方向に互いに対向する第１の電極と
第２の電極を配設し、第１の電極をロードセル本体の前
記一端の側に連結し、第２の電極をロードセル本体の前
記他端の側に連結して、第１の電極と第２の電極間の静
電容量変化を計重信号変化として検出する静電容量式ロ
ードセルにおいて、ロードセル本体の前記一端の側に連
結され第１の電極と対向する第３の電極を設け、第１の
電極と第３の電極間の静電容量に応じて計重値を補正す
るように構成した静電容量式ロードセル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067310A JP2608637B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 静電容量式ロードセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067310A JP2608637B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 静電容量式ロードセル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04303715A true JPH04303715A (ja) | 1992-10-27 |
| JP2608637B2 JP2608637B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=13341318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3067310A Expired - Lifetime JP2608637B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 静電容量式ロードセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2608637B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165920A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-29 | Tokyo Electric Co Ltd | 静電容量式電子秤 |
-
1991
- 1991-03-30 JP JP3067310A patent/JP2608637B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165920A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-29 | Tokyo Electric Co Ltd | 静電容量式電子秤 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2608637B2 (ja) | 1997-05-07 |
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