JPH06174565A - ロードセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度補償用抵抗などの出力調整用素子を実装
していない段階でのブリッジ回路の特性を、ジャンパー
線などの測定用の素子を仮実装することなく、容易、か
つ迅速に事前測定できるようにする。 【構成】 起歪体１に装着されて荷重信号を生成する歪
ケージ１１，１２および荷重信号のレベルを調整する調
整用素子１３，１４を有するブリッジ回路１０の入出力
リード線１５，１６のほかに、上記調整用素子１３，１
４が接続される接続端子１４ａを事前測定装置９に設け
られた測定用の素子２１に着脱自在に接続させるバイパ
ス線１８を設ける。事前測定時には、バイパス線１８を
通して接続端子１４ａに測定用の素子２１を接続させる
ことにより、測定用の素子を仮実装する必要がなくな
り、事前測定を容易、かつ迅速に行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、各種物品の計量に使
用されるロードセルに関し、詳しくは、その歪ゲージの
ブリッジ回路に、スパンの温度特性補償抵抗体やゼロ点
の温度特性補償抵抗体、ゼロ点調整抵抗体など、荷重信
号のレベルを調整する調整用素子を実装する前の状態に
おけるロードセルの出力特性を事前に測定し試験する技
術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の一般的なロードセルは、図４に
示すように、負荷された荷重に応じて歪を生起するロバ
ーバル型の起歪体１と、図４では省略しているが、この
起歪体１に装着されて荷重信号を生成する歪ゲージ２
Ａ，２Ｂおよびその荷重信号のレベルを調整する、例え
ばスパンの温度特性補償抵抗体やゼロ点の温度特性補償
抵抗体、ゼロ点調整抵抗体などの調整用素子を有するブ
リッジ回路１０とを備えている。このロードセルには、
フレキシブルプリント配線基板５の一端部が取り付けら
れている。このフレキシブルプリント配線基板５は、樹
脂製の可撓性基板４に、上記ブリッジ回路１０の入出力
リード線３ａ，３ｂ、および上記調整用素子を実装する
ためのランド６などを、銅箔のような金属箔によりパタ
ーニングしてなるものである。

【０００３】上記のようなロードセルの出力特性を、上
記調整用素子が実装される前に事前測定装置によって測
定し試験するにあたって、従来は、上記ランド６，６
に、例えばジャンパー線または既定の感温抵抗のような
測定専用の素子７を半田付けなどによつて仮接続（仮実
装）した上、上記フレキシブルプリント基板５の他端部
に取り付けられたコネクタ８を事前測定装置のコネクタ
９に接続して、事前測定を行なっていた。そして、測定
後は、その測定された回路特性に適合する調整用素子を
選択して実装し、ロードセルの出力を適正に調整してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の事前測
定方法による場合は、測定専用の素子７を仮実装するこ
とが必要であり、また、測定後にその測定専用の素子７
をランド６，６から取り外した上、そのランド６，６に
所定の調整用素子を実装するといったように、手数およ
びコストの掛かる作業が必要である。その結果、ロード
セル全体としての調整コストが嵩むという問題があっ
た。

【０００５】この発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、極めて簡単な構成を付加しておくだけで、測定専用
素子の仮実装を要することなく、所定の事前測定を迅
速、かつ安価に実現することができるロードセルを提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係るロードセルは、負荷された荷重に応
じて歪を生起する起歪体と、この起歪体に装着されて荷
重信号を生成する歪ゲージおよび上記荷重信号のレベル
を調整する調整用素子を有するブリッジ回路とを備えた
ロードセルにおいて、上記ブリッジ回路の入出力リード
線に加えて、上記調整用素子が接続される接続端子を事
前測定装置に設けられた測定用の素子に着脱自在に接続
させるバイパス線を備えている。

【０００７】

【作用】この発明によれば、調整用素子を実装していな
い状態でロードセルを事前測定装置に接続して事前測定
を行なう場合、測定用の素子を上記調整用素子が接続さ
れるべき接続端子に接続する、いわゆる仮実装を行わな
くても、上記接続端子が、上記バイパス線を通して事前
測定装置に設けられた測定用の素子に接続されるので、
所定の事前測定を簡単に行なえる。そして、事前測定後
の実装に際しては、調整用素子の両端の接続端子間に所
定の調整用素子を接続してブリッジ回路を完成させる。
ロードセルを事前測定装置から取り外せば、バイパス線
はオープンになる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面にもとづい
て説明する。図１は、この発明に係るロードセルのブリ
ッジ回路を示す構成図であり、このブリッジ回路１０
は、負荷された荷重に応じて歪を生起する起歪体１（図
４参照）に装着されて荷重信号を生成する引張り側の歪
ゲージ１１および圧縮側の歪ゲージ１２と、ブリッジ回
路１０の２辺に接続される調整用素子としてのゼロ点調
整抵抗体（精密抵抗）１３，１３およびゼロ点温度特性
補償抵抗体（感温抵抗体）１４，１４とから構成され
る。このゼロ点調整抵抗体１３はゼロ点の値を目標レベ
ルに調整するものであり、ゼロ点温度特性補償抵抗体１
４は温度変化に伴うゼロ点のドリフトを補償するもので
ある。なお、後述するように、上記ゼロ点温度特性補償
抵抗体１４とゼロ点調整抵抗体（精密抵抗体）の一方ま
たは両方が省略される場合もある。

【０００９】上記起歪体１には、図４の従来例の場合と
同様に、フレキシブルプリント配線基板１７の一端部が
接着されている。このフレキシブルプリント配線基板１
７には、上記ブリッジ回路１０に接続される入力リード
線１５および出力リード線１６，上記ゼロ点調整抵抗体
１３を実装するための一対の接続端子（ランド）１３
ａ，１３ｂ、上記ゼロ点温度特性補償抵抗体１４を実装
するための一対の接続端子１４ａ，１４ｂ、そのうちの
一方の接続端子１４ａに接続されたバイパス線１８など
が、可撓性基板（図４の符号４）上に設けた銅箔のよう
な金属箔によって形成されている。上記フレキシブルプ
リント配線基板１７は、その他端部に取り付けられたコ
ネクタ８を、事前測定の際には事前測定装置のコネクタ
９に、実使用の際には、信号処理回路を備えたメイン配
線基板のコネクタ９０にそれぞれ結合される。

【００１０】上記構成のロードセルにおいて、上記ゼロ
点調整抵抗体１３およびゼロ点温度特性補償抵抗体１
３，１４をそれぞれの両端の接続端子１３ａ，１３ｂ，
１４ａ，１４ｂ間にわたり実装する前にブリッジ回路１
０の出力特性を事前に測定するに際しては、上記フレキ
シブルプリント配線基板１７の他端部のコネクタ８を事
前測定装置のコネクタ９に接続する。これにより、ブリ
ッジ回路１０の接続点ａ，ｂに入力電圧が印加され、接
続点ｃ，ｄから出力リード線１６を介して出力信号が取
り出される。他方、事前測定装置のコネクタ９には、測
定用の素子としての短絡線２１が設けられており、この
短絡線２１によって、上記接続端子１４ａ，１３ｂ間が
短絡される。この状態で、ブリッジ回路１０の出力特性
を事前に測定する。その測定結果に基づいて、ブリッジ
回路１０の出力特性に見合ったゼロ点調整抵抗体１３お
よびゼロ点温度特性補償抵抗体１４を選定する。

【００１１】この事前測定の結果、ブリッジ回路１０の
ゼロバランスが比較的良好な場合には、調整用素子とし
て、このようなゼロ点調整抵抗体１３およびゼロ点温度
特性補償抵抗体１４の一方または両方が不要になる。そ
の場合、これら抵抗体の代わりに導線を、上記接続端子
１３ａ，１３ｂ間、１４ａ，１４ｂ間に接続すれば済
む。

【００１２】上記のような事前測定後にロードセルを実
使用に供する状態に完成する際は、ブリッジ回路１０の
出力特性に見合うべく選定されたゼロ点調整抵抗体１３
およびゼロ点温度特性補償抵抗体１４を、それぞれの接
続端子１３ａ，１３ｂ間、１４ａ，１４ｂ間に実装す
る。こうして、測定用の素子の仮接続（仮実装）および
取外しという、仮実装にともなう面倒な手数や作業コス
トを要することなく、ゼロ点の温度補償がなされたロー
ドセルの完成品が得られる。このロードセルの完成の前
または後に、ロードセル側のコネクタ８を事前測定装置
側のコネクタ９から取り外す。これにより、バイパス線
１８はオープンになる。

【００１３】完成したロードセルは、実使用の際、その
コネクタ８が信号処理回路を備えたメイン配線基板のコ
ネクタ９０に結合される。このコネクタ９０は、バイパ
ス線１８と出力リード線１６との間がオープンになって
いる。完成したロードセルは、通常、実使用の前に出力
検査装置に接続されて検査を受ける。この出力検査装置
のコネクタは、通常、上記メイン配線基板のコネクタ９
０と同一の配線を備えている。なお、この出力検査装置
のコネクタとして、バイパス線１８と出力リード線１６
との間が短絡されたものを使用すれば、断線による不良
診断チェックが可能になる。

【００１４】図２は、ブリッジ回路１０の片側の２辺に
ゼロ点調整抵抗体１３が、他の２辺にゼロ点温度特性補
償抵抗体１４が、それぞれ接続された場合を示す。この
場合には、ゼロ点調整抵抗体１３の接続端子１３ａと、
各ゼロ点温度特性補償抵抗体１４の接続端子１４ａとに
バイパス線１８が１本ずつ接続され、各バイパス線１８
に対応して、コネクタ９に短絡線２１が設けられる。

【００１５】図３は、ブリッジ回路１０にスパン温度特
性補償抵抗体（感温抵抗体）２２が接続される場合の実
施例を示す。この温度補償用抵抗体２２は、ブリッジ回
路１０の入力側に接続されており、その両端の接続端子
２２ａ，２２ｂの一方２２ｂに、バイパス線１８が接続
されている。他方、事前測定装置のコネクタ９には、事
前測定用の既定の感温抵抗体（測定用の素子）または短
絡線１９が設けられており、ロードセル側のコネクタ８
と事前測定装置のコネクタ９とを結合することにより、
上記接続端子２２ａ，２２ｂに上記感温抵抗体または短
絡線１９が接続される。この状態でブリッジ回路１０の
スパン温度特性、つまり、ロードセルの温度変化による
荷重信号の特性変化を事前に測定する。

【００１６】なお、上記各実施例では、ブリッジ回路１
０は４辺のそれぞれに歪ゲージ１１，１２を接続したフ
ルブリッジ型であったが、この発明は、２辺にのみ歪ゲ
ージを備えたハーフブリッジ型にも適用できる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ブリ
ッジ回路の入出力リード線に加えて、バイパス線を設け
るとう簡単な構成を付加するだけで、測定用素子の仮実
装を行なわずとも、事前測定を所定通りに行なうことが
できる。また、事前測定後の実使用に際しては、バイパ
ス線を事前測定装置から取り外してオープンにしておく
だけでよいから、従来のような仮実装にともなう手数お
よび作業コストの上昇を抑止することが可能で、ロード
セル全体としての調整を迅速、かつ安価に実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るロードセルのブリッ
ジ回路の構成図である。

【図２】この発明の他の実施例によるブリッジ回路の構
成図である。

【図３】この発明のさらに他の実施例によるブリッジ回
路の構成図である。

【図４】従来のロードセルにおける要部の概略斜視図で
ある。

【符号の説明】

１…起歪体、１０…ブリッジ回路、１１，１２…歪ケー
ジ、１３…ゼロ点調整抵抗体（調整用素子）、１４…ゼ
ロ点温度特性補償抵抗体（調整用素子）、１３ａ，１３
ｂ，１４ａ，１４ｂ…接続端子、１５…入力リード線、
１６…出力リード線、１８…バイパス線、１９…感温抵
抗体または短絡線（測定用の素子），２１…短絡線（測
定用の素子），２２…スパン温度特性補償抵抗体（調整
用素子）。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年２月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面にもとづい
て説明する。図１は、この発明に係るロードセルのブリ
ッジ回路を示す構成図であり、このブリッジ回路１０
は、負荷された荷重に応じて歪を生起する起歪体１（図
４参照）に装着されて荷重信号を生成する引張り側の歪
ゲージ１１および圧縮側の歪ゲージ１２と、ブリッジ回
路１０の２辺に接続される調整用素子としてのゼロ点調
整抵抗体（精密抵抗）１３，１３およびゼロ点温度特性
補償抵抗体（感温抵抗体）１４，１４とから構成され
る。このゼロ点調整抵抗体１３はゼロ点の値を目標レベ
ルに調整するものであり、ゼロ点温度特性補償抵抗体１
４は温度変化に伴うゼロ点のドリフトを補償するもので
ある。なお、後述するように、上記ゼロ点温度特性補償
抵抗体１４とゼロ点調整抵抗体（精密抵抗体）１３の一
方または両方が省略される場合もある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】上記構成のロードセルにおいて、上記ゼロ
点調整抵抗体１３およびゼロ点温度特性補償抵抗体１４
をそれぞれの両端の接続端子１３ａ，１３ｂ，１４ａ，
１４ｂ間にわたり実装する前にブリッジ回路１０の出力
特性を事前に測定するに際しては、上記フレキシブルプ
リント配線基板１７の他端部のコネクタ８を事前測定装
置のコネクタ９に接続する。これにより、ブリッジ回路
１０の接続点ａ，ｂに入力電圧が印加され、接続点ｃ，
ｄから出力リード線１６を介して出力信号が取り出され
る。他方、事前測定装置のコネクタ９には、測定用の素
子としての短絡線２１が設けられており、この短絡線２
１によって、上記接続端子１４ａ，１３ｂ間が短絡され
る。この状態で、ブリッジ回路１０の出力特性を事前に
測定する。その測定結果に基づいて、ブリッジ回路１０
の出力特性に見合ったゼロ点調整抵抗体１３およびゼロ
点温度特性補償抵抗体１４を選定する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】完成したロードセルは、実使用の際、その
コネクタ８が信号処理回路を備えたメイン配線基板のコ
ネクタ９０に結合される。このコネクタ９０は、バイパ
ス線１８と出力リード線１６との間がオープンになって
いる。完成したロードセルは、通常、実使用の前に出力
検査装置に接続されて検査を受ける。この出力検査装置
のコネクタは、通常、上記メイン配線基板のコネクタ９
０と同一の配線を備えている。なお、実機のメイン配線
基板にアナログスイッチが設けられている場合、そのコ
ネクタ９０をロードセル側のコネクタ８に接続したと
き、バイパス線１８と出力リード線１６とが上記アナロ
グスイッチを介して接続されるように配線しておけば、
ブリッジ回路１０の断線による不良診断チェックが可能
になる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷された荷重に応じて歪を生起する起
   歪体と、この起歪体に装着されて荷重信号を生成する歪
   ゲージおよび上記荷重信号のレベルを調整する調整用素
   子を有するブリッジ回路とを備えたロードセルにおい
   て、上記ブリッジ回路の入出力リード線に加えて、上記
   調整用素子が接続される接続端子を事前測定装置に設け
   られた測定用の素子に着脱自在に接続させるバイパス線
   を備えていることを特徴とするロードセル。