JPH0886700A - ロードセルユニット - Google Patents

ロードセルユニット

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JPH0886700A
JPH0886700A JP6221198A JP22119894A JPH0886700A JP H0886700 A JPH0886700 A JP H0886700A JP 6221198 A JP6221198 A JP 6221198A JP 22119894 A JP22119894 A JP 22119894A JP H0886700 A JPH0886700 A JP H0886700A
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JP
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strain
temperature sensor
temperature
load cell
cell unit
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JP6221198A
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Koichi Segawa
浩一 瀬川
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 雰囲気に温度むらがあったり、空気の流れが
あっても安定した出力が得られるロードセルユニットを
提供することを目的とする。 【構成】 温度センサ2を起歪体1の表面に熱結合した
ため、雰囲気の温度むらに左右されずに温度を検出する
ことができ、正確な温度補償を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はロードセルユニットの温
度補償に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ロードセルユニットAは図10に示すよ
うに、ロードセルBと、ロードセルBで電気信号に変換
された信号をデジタル変換するデータ処理部Cとで構成
されている。ロードセルBは起歪体1にストレインゲー
ジを貼着して構成されている。
【0003】このロードセルユニットAは出力に温度特
性を有しているため、ロードセルBの近傍に温度センサ
2を配置して、この温度センサ2をロードセルBの電気
回路に組み込んでロードセルBの出力を温度センサ2の
検出した雰囲気温度に基づいて温度補償したり、ロード
セルBの出力と前記温度センサ2の出力を別々に前記デ
ータ処理部Cに取り込んでマイクロコンピュータでデジ
タル的に温度補償している。
【0004】データ処理部Cを構成するプリアンプとA
/Dコンバータにも温度特性があるため、このデータ処
理部Cにも温度センサを設けて同様に温度補償している
ものも見られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のロードセルユニ
ットAでは、温度センサ2はロードセルユニットAの雰
囲気温度を検出しているため、この雰囲気が熱的に安定
している場合には正しい温度補正が可能であるが、温度
むらがあったり、空気の流れ( 風 )があったりする
と正確に温度補償できないのが現状である。
【0006】本発明は雰囲気に温度むらがあったり、空
気の流れがあっても安定した出力が得られるロードセル
ユニットを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のロードセ
ルユニットは、測定荷重を起歪体で支持し、起歪体の変
形をストレインゲージで検出して電気信号に変換するロ
ードセルユニットにおいて、温度センサと、ストレイン
ゲージで検出して電気信号に変換された信号を前記温度
センサの検出信号に基づいて温度補正して出力するデー
タ処理部とを設け、前記温度センサを前記起歪体の表面
に熱結合したことを特徴とする。
【0008】請求項2記載のロードセルユニットは、測
定荷重を起歪体で支持し、起歪体の変形をストレインゲ
ージで検出して電気信号に変換するロードセルユニット
において、温度センサと、ストレインゲージで検出して
電気信号に変換された信号を前記温度センサの検出信号
に基づいて温度補正して出力するデータ処理部とを設
け、前記起歪体に形成した凹部に前記温度センサを挿入
して起歪体と温度センサとを熱結合したことを特徴とす
る。
【0009】請求項3記載のロードセルユニットは、請
求項1または請求項2記載のロードセルユニットにおい
て、温度センサの露出部分を断熱材でモールドしたこと
を特徴とする。
【0010】請求項4記載のロードセルユニットは、測
定荷重を起歪体で支持し、起歪体の変形をストレインゲ
ージで検出して電気信号に変換するロードセルユニット
において、温度センサと、ストレインゲージで検出して
電気信号に変換された信号を前記温度センサの検出信号
に基づいて温度補正して出力するデータ処理部とを設
け、前記温度センサを前記起歪体に熱結合すると共に、
前記データ処理部の回路素子を前記起歪体に熱結合した
ことを特徴とする。
【0011】請求項5記載のロードセルユニットは、請
求項4記載のロードセルユニットにおいて、データ処理
部の回路素子のうちの発熱素子を前記起歪体に熱結合し
たことを特徴とする。
【0012】請求項6記載のロードセルユニットは、請
求項4または請求項5記載のロードセルユニットにおい
て、温度センサの露出部分とデータ処理部の回路素子の
露出部分を断熱材でモールドしたことを特徴とする。
【0013】
【作用】請求項1の構成によると、温度センサを起歪体
の表面に熱結合したため、雰囲気の温度むらに左右され
ずに温度を検出することができ、正確な温度補償を実現
できる。
【0014】請求項2の構成によると、起歪体に形成し
た凹部に温度センサを挿入して起歪体と温度センサとを
熱結合したため、雰囲気の温度むらに左右されずに温度
を検出することができ、正確な温度補償を実現できる。
【0015】請求項3の構成によると、請求項1または
請求項2において温度センサの露出部分を断熱材でモー
ルドしたため、温度センサの露出部分から雰囲気への熱
の流れもなく、正確な温度補償を実現できる。
【0016】請求項4の構成によると、温度センサを起
歪体に熱結合すると共に、前記データ処理部の回路素子
を起歪体に熱結合したため、温度センサと起歪体とデー
タ処理部の回路素子の間の熱平衡状態が得られ、単一の
温度センサで正確な温度補償を実現できる。
【0017】請求項5の構成によると、請求項4記載の
ロードセルユニットにおいて、データ処理部の回路素子
のうちの発熱素子を起歪体に熱結合したため、データ処
理部の前記発熱素子の熱が起歪体を介して放熱され、温
度むらを低減して正確な温度補償を実現できる。
【0018】請求項6の構成によると、請求項4または
請求項5記載のロードセルユニットにおいて、温度セン
サの露出部分とデータ処理部の回路素子の露出部分を断
熱材でモールドしたため、温度センサの露出部分から雰
囲気への熱の流れもなく、正確な温度補償を実現でき
る。
【0019】
【実施例】以下、本発明の各実施例を図1〜図9に基づ
いて説明する。なお、従来例を示す図10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。
【0020】図1と図3は第1の実施例を示す。データ
処理部Cが構成されたプリント配線基板3はスペーサ4
を介してロードセルBの起歪体1にビス5で取り付けら
れている。温度センサ2のリード2aはプリント配線基
板3の回路にはんだ付けされており、感熱部2bは起歪
体1の表面に接触するように取り付けられている。
【0021】ロードセルユニットの外装ケースには図3
に示すような電気回路が内蔵されている。ブリッジ回路
6は起歪体1に貼着されたストレインゲージ7で構成さ
れている。ブリッジ回路6の出力はプリアンプ8とロー
パスフィルタ9を介してA/Dコンバータ10でデジタ
ル変換される。マイクロコンピュータ11では温度セン
サ2の検出温度に基づいて出力が温度補償される。マイ
クロコンピュータ11では特性記憶メモリ12の記憶特
性に基づいて出力補正し、さらに通信トランシーバ13
を介して外部に出力される。
【0022】なお、ブリッジ回路6の励磁電圧に基づい
て基準電圧発生回路14が基準電圧Vrを発生し、A/
Dコンバータ10では基準電圧Vrを変換基準として入
力信号をデジタル変換している。ロードセルユニットA
の電力は、ロードセルユニットAの外部から給電された
電圧Vpをプリント配線基板3に実装された電源回路1
5で電圧変換して各部に給電されている。
【0023】このように構成した場合には、温度センサ
2は温度特性に大きく関係するストレインゲージ7の温
度を起歪体1を介して検出することができる。また、起
歪体1の温度は雰囲気の温度むらに左右されにくいた
め、雰囲気に温度むらがあったり、空気の流れがあって
も安定した出力が得られ、温度センサ2の出力に基づく
正確な温度補償を期待できる。
【0024】図2は第2の実施例を示す。データ処理部
Cが構成されたプリント配線基板3はスペーサ4を介し
てロードセルBの起歪体1にビス5で取り付けられてい
る。温度センサ2のリード2aはプリント配線基板3の
回路にはんだ付けされており、感熱部2bは起歪体1に
形成された凹部1aに挿入して取り付けられ、凹部1a
の内周面と感熱部2bの間には熱伝導を良好にするため
にシリコングリスが充填されている。
【0025】データ処理部Cは図3に示したものと同じ
である。このように構成した場合には、温度センサ2は
温度特性に大きく関係するストレインゲージ7の温度を
起歪体1を介して検出することができる。
【0026】また、起歪体1の温度は雰囲気の温度むら
に左右されにくいため、雰囲気に温度むらがあったり、
空気の流れがあっても安定した出力が得られ、温度セン
サ2の出力に基づく正確な温度補償を期待できる。
【0027】図4と図5は第3,第4の実施例を示す。
図4は第1の実施例の変形例、図5は第2の実施例の変
形例で、図4では温度センサ2の感熱部2bとリード2
aが断熱材としてのシリコンゴム16で覆われている。
図5では温度センサ2のリード2aが断熱材としてのシ
リコンゴム16で覆われている。
【0028】断熱材としては、シリコンゴムの他にウレ
タンゴム,ケイ酸カルシウム材,ロックウール材などを
使用できる。このように構成した場合には、温度センサ
2をシリコンゴム16によって雰囲気から遮断すること
ができ、雰囲気の空気の流れの影響を受けることなく温
度センサ2がストレインゲージ7の温度をより正確に検
出でき、より正確な温度補償を期待できる。
【0029】図6は第5の実施例を示す。図6は第1の
実施例の変形例で、データ処理部Cのプリアンプ8とA
/Dコンバータ10と基準電圧発生回路14の回路素子
14aが、起歪体1の表面と熱結合するようにプリント
配線基板3に実装されている。
【0030】なお、データ処理部Cの構成部品で実装高
さにバラツキがある場合には、起歪体1の表面とデータ
処理部Cの構成部品の間に熱伝導を良好にするためにシ
リコングリスが充填される。
【0031】このように構成したため、起歪体1と温度
センサ2、および前記データ処理部Cのうちの温度特性
にかかわる部品との間の熱平衡状態を作り出すことがで
き、単一の温度センサ2によってロードセルBとデータ
処理部Cの温度補償を実施することができる。
【0032】図7は第6の実施例を示す。図7は第5の
実施例の変形例で、温度センサ2および前記データ処理
部Cのうちの温度特性にかかわる部品と起歪体1の一部
とが、断熱材としてのシリコンゴム16で覆われてい
る。
【0033】断熱材としては、シリコンゴムの他にウレ
タンゴム,ケイ酸カルシウム材,ロックウール材などを
使用できる。このように構成した場合には、温度センサ
2をシリコンゴム16によって雰囲気から遮断すること
ができ、雰囲気の空気の流れの影響を受けることなく温
度センサ2がストレインゲージ7の温度をより正確に検
出でき、より正確な温度補償を期待できる。
【0034】図8は第7の実施例を示す。図8では電源
回路15の電圧レギュレータ15aが起歪体1の表面に
接触して熱結合されている。この場合には、電圧レギュ
レータ15aの発熱は起歪体1を介して放熱され、電圧
レギュレータ15aの発熱による雰囲気の温度むらを小
さくできる。
【0035】なお、電圧レギュレータ15aから受ける
熱で起歪体1の温度と雰囲気温度とに温度差が生じるこ
とが考えられるが、ロードセルユニットAの温度特性に
かかわる部分を起歪体1に熱結合して、起歪体1を介し
て熱平衡状態を作り出しているため、系の温度は起歪体
1の温度で代表することができ、温度センサ2の出力に
基づいて正確な温度補償を実現できる。
【0036】また、この実施例では発熱を伴う素子とし
て電圧レギュレータ15aの場合を例に挙げて説明して
いるが、プリアンプ10を構成するオペアンプ,マイク
ロコンピュータ11などを起歪体1に結合させることに
よっても同様の効果を期待できる。
【0037】図9は第8の実施例を示す。図9は第7の
実施例の変形例で、起歪体1と熱結合させた各素子と起
歪体1の一部の表面とが、断熱材としてのシリコンゴム
16で覆われている。
【0038】断熱材としては、シリコンゴムの他にウレ
タンゴム,ケイ酸カルシウム材,ロックウール材などを
使用できる。このように構成した場合には、温度センサ
2をシリコンゴム16によって雰囲気から遮断すること
ができ、雰囲気の空気の流れの影響を受けることなく温
度センサ2がストレインゲージ7の温度をより正確に検
出でき、より正確な温度補償を期待できる。
【0039】
【発明の効果】請求項1の構成によると、温度センサを
起歪体の表面に熱結合したため、雰囲気の温度むらに左
右されずに温度を検出することができ、正確な温度補償
を実現でき、ロードセルユニットの性能の向上を実現で
きる。
【0040】請求項2の構成によると、起歪体に形成し
た凹部に温度センサを挿入して起歪体と温度センサとを
熱結合したため、雰囲気の温度むらに左右されずに温度
を検出することができ、正確な温度補償を実現でき、ロ
ードセルユニットの性能の向上を実現できる。
【0041】請求項3の構成によると、請求項1または
請求項2において温度センサの露出部分を断熱材でモー
ルドしたため、温度センサの露出部分から雰囲気への熱
の流れもなく、正確な温度補償を実現できる。
【0042】請求項4の構成によると、温度センサを起
歪体に熱結合すると共に、前記データ処理部の回路素子
を起歪体に熱結合したため、温度センサと起歪体とデー
タ処理部の回路素子の間の熱平衡状態が得られ、単一の
温度センサで正確な温度補償を実現できる。
【0043】請求項5の構成によると、請求項4記載の
ロードセルユニットにおいて、データ処理部の回路素子
のうちの発熱素子を起歪体に熱結合したため、データ処
理部の前記発熱素子の熱が起歪体を介して放熱され、温
度むらを低減して正確な温度補償を実現できる。
【0044】請求項6の構成によると、請求項4または
請求項5記載のロードセルユニットにおいて、温度セン
サの露出部分とデータ処理部の回路素子の露出部分を断
熱材でモールドしたため、温度センサの露出部分から雰
囲気への熱の流れもなく、正確な温度補償を実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のロードセルユニットの第1の実施例の
要部の正面図
【図2】第2の実施例の一部切り欠き正面図
【図3】ロードセルユニットの電気構成図
【図4】第3の実施例の要部の正面図
【図5】第4の実施例の一部切り欠き正面図
【図6】第5の実施例の要部正面図
【図7】第6の実施例の要部正面図
【図8】第7の実施例の要部の正面図
【図9】第8の実施例の要部正面図
【図10】従来のロードセルユニットの説明図
【符号の説明】
A ロードセルユニット B ロードセル C データ処理部 1 起歪体 2 温度センサ 3 プリント配線基板 10 A/Dコンバータ 11 マイクロコンピュータ 15a 電圧レギュレータ 16 シリコンゴム

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定荷重を起歪体で支持し、起歪体の変
    形をストレインゲージで検出して電気信号に変換するロ
    ードセルユニットにおいて、温度センサと、ストレイン
    ゲージで検出して電気信号に変換された信号を前記温度
    センサの検出信号に基づいて温度補正して出力するデー
    タ処理部とを設け、前記温度センサを前記起歪体の表面
    に熱結合したロードセルユニット。
  2. 【請求項2】 測定荷重を起歪体で支持し、起歪体の変
    形をストレインゲージで検出して電気信号に変換するロ
    ードセルユニットにおいて、温度センサと、ストレイン
    ゲージで検出して電気信号に変換された信号を前記温度
    センサの検出信号に基づいて温度補正して出力するデー
    タ処理部とを設け、前記起歪体に形成した凹部に前記温
    度センサを挿入して起歪体と温度センサとを熱結合した
    ロードセルユニット。
  3. 【請求項3】 温度センサの露出部分を断熱材でモール
    ドした請求項1または請求項2記載のロードセルユニッ
    ト。
  4. 【請求項4】 測定荷重を起歪体で支持し、起歪体の変
    形をストレインゲージで検出して電気信号に変換するロ
    ードセルユニットにおいて、温度センサと、ストレイン
    ゲージで検出して電気信号に変換された信号を前記温度
    センサの検出信号に基づいて温度補正して出力するデー
    タ処理部とを設け、前記温度センサを前記起歪体に熱結
    合すると共に、前記データ処理部の回路素子を前記起歪
    体に熱結合したロードセルユニット。
  5. 【請求項5】 データ処理部の回路素子のうちの発熱素
    子を前記起歪体に熱結合した請求項4記載のロードセル
    ユニット。
  6. 【請求項6】 温度センサの露出部分とデータ処理部の
    回路素子の露出部分を断熱材でモールドした請求項4ま
    たは請求項5記載のロードセルユニット。
JP6221198A 1994-09-16 1994-09-16 ロードセルユニット Pending JPH0886700A (ja)

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