JPH09280983A - 荷重測定装置 - Google Patents
荷重測定装置Info
- Publication number
- JPH09280983A JPH09280983A JP9153596A JP9153596A JPH09280983A JP H09280983 A JPH09280983 A JP H09280983A JP 9153596 A JP9153596 A JP 9153596A JP 9153596 A JP9153596 A JP 9153596A JP H09280983 A JPH09280983 A JP H09280983A
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Links
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成により外部荷重を測定できる荷重
測定装置。 【解決手段】 外部荷重Ｆ、Ｐを受けると、遮光ブロッ
ク１８はビーム１６を弾性変形させると共に発光ダイオ
ード２２から受光フォトトランジスタ２４へ至る光束遮
断量を変化させるので、受光フォトトランジスタ２４は
受光量に応じた出力を制御装置２６へ伝え、演算手段が
受光量に応じて外部荷重を演算する。
測定装置。 【解決手段】 外部荷重Ｆ、Ｐを受けると、遮光ブロッ
ク１８はビーム１６を弾性変形させると共に発光ダイオ
ード２２から受光フォトトランジスタ２４へ至る光束遮
断量を変化させるので、受光フォトトランジスタ２４は
受光量に応じた出力を制御装置２６へ伝え、演算手段が
受光量に応じて外部荷重を演算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、外部から出る荷
重を測定する荷重測定装置に関する。
重を測定する荷重測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】外部から受ける荷重を検出するためには
一般的に、抵抗線歪ゲージが用いられている。この抵抗
線歪ゲージは荷重を受けて微小変形する部分の表面に貼
り付けて用い、抵抗線の微小な変形による抵抗変化を検
知して荷重量を測定する。ところがこの方法では、抵抗
線の貼付作業が煩雑であり、抵抗線の抵抗変化を検知す
るために複雑な回路や増幅器が必要であり、簡易的な測
定はできない。
一般的に、抵抗線歪ゲージが用いられている。この抵抗
線歪ゲージは荷重を受けて微小変形する部分の表面に貼
り付けて用い、抵抗線の微小な変形による抵抗変化を検
知して荷重量を測定する。ところがこの方法では、抵抗
線の貼付作業が煩雑であり、抵抗線の抵抗変化を検知す
るために複雑な回路や増幅器が必要であり、簡易的な測
定はできない。
【０００３】またその他に荷重電圧変換法などが用いら
れているが、いずれも同様な欠点を有する。
れているが、いずれも同様な欠点を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は簡単な構造の
回路によって確実に荷重を測定することができる測定装
置を得ることを目的としている。
回路によって確実に荷重を測定することができる測定装
置を得ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本出願の請求項１に係る
発明の荷重測定装置は、発光素子と、この発光素子から
の光束を受け、受光量に応じた出力をする受光素子と、
外部から受ける荷重に応じて変位し、この変位量に応じ
て前記光束を遮断する応動部材と、前記受光素子からの
出力に基づいて応動部材が受ける荷重を演算する演算手
段とを有することを特徴としている。
発明の荷重測定装置は、発光素子と、この発光素子から
の光束を受け、受光量に応じた出力をする受光素子と、
外部から受ける荷重に応じて変位し、この変位量に応じ
て前記光束を遮断する応動部材と、前記受光素子からの
出力に基づいて応動部材が受ける荷重を演算する演算手
段とを有することを特徴としている。
【０００６】本出願の請求項２に係る発明の荷重測定装
置は、荷重に応じて変位する弾性体と、この弾性体へ取
り付けられた遮光部材と、発光ダイオードからの光束を
受光フォトトランジスタが検知し、前記遮光部材が弾性
体の変位に応じて光束を遮断可能とし、受光フォトトラ
ンジスタの受光量に応じた出力をする光量検知手段と、
前記光量検知手段の出力により、前記荷重の大きさを
演算する演算手段とを有することを特徴としている。
置は、荷重に応じて変位する弾性体と、この弾性体へ取
り付けられた遮光部材と、発光ダイオードからの光束を
受光フォトトランジスタが検知し、前記遮光部材が弾性
体の変位に応じて光束を遮断可能とし、受光フォトトラ
ンジスタの受光量に応じた出力をする光量検知手段と、
前記光量検知手段の出力により、前記荷重の大きさを
演算する演算手段とを有することを特徴としている。
【０００７】請求項１の発明によれば外部荷重に応じて
変位し、この変位量に応じて発光素子から受光素子へと
至る光束を遮断するので、受光素子が受ける光量に応じ
た出力を演算手段が演算することによって応動部材へと
入力される外部荷重を測定できる。
変位し、この変位量に応じて発光素子から受光素子へと
至る光束を遮断するので、受光素子が受ける光量に応じ
た出力を演算手段が演算することによって応動部材へと
入力される外部荷重を測定できる。
【０００８】本出願の請求項２に係る発明では、弾性体
が荷重を受けて変位すると遮光部材が光束を遮断するの
で、この遮断量に応じた受光量が、受光フォトトランジ
スターへ入射され演算手段はこの受光量に応じた荷重を
演算することができる。
が荷重を受けて変位すると遮光部材が光束を遮断するの
で、この遮断量に応じた受光量が、受光フォトトランジ
スターへ入射され演算手段はこの受光量に応じた荷重を
演算することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１にはこの形態に係る荷重測定
装置が示されており、基台１０の上には一対の支持ブロ
ック１２、１４が立設されており、これらの間にビーム
１６が掛け渡されている。このビーム１６は略中央部に
遮光ブロック１８が固着されている。この遮光ブロック
１８の上端部は図２に示される如く外部荷重Ｆを受ける
とビーム１６を弾性変形させ、ビーム１６と共に変位す
るようになっている。このビーム１６の下方には発光ダ
イオード２２及び受光フォトトランジスタ２４が基台１
０へ図示しない支持手段を介して固定的に配置されてい
る。発光ダイオード２２は、所定幅寸法の光束Ｌを受光
フォトトランジスタ２４へ向けて発光し、この受光フォ
トトランジスタ２４は受光する光量（光の上下幅寸法）
を検知して制御装置２６の中の演算手段へとその出力を
送る。
装置が示されており、基台１０の上には一対の支持ブロ
ック１２、１４が立設されており、これらの間にビーム
１６が掛け渡されている。このビーム１６は略中央部に
遮光ブロック１８が固着されている。この遮光ブロック
１８の上端部は図２に示される如く外部荷重Ｆを受ける
とビーム１６を弾性変形させ、ビーム１６と共に変位す
るようになっている。このビーム１６の下方には発光ダ
イオード２２及び受光フォトトランジスタ２４が基台１
０へ図示しない支持手段を介して固定的に配置されてい
る。発光ダイオード２２は、所定幅寸法の光束Ｌを受光
フォトトランジスタ２４へ向けて発光し、この受光フォ
トトランジスタ２４は受光する光量（光の上下幅寸法）
を検知して制御装置２６の中の演算手段へとその出力を
送る。
【００１０】光束Ｌは図１（Ａ）に示されるビーム１６
の原位置ではその５０％が遮光されており、受光フォト
トランジスタ２４は残りの５０％を受光している。
の原位置ではその５０％が遮光されており、受光フォト
トランジスタ２４は残りの５０％を受光している。
【００１１】図１（Ｂ）に示される如く遮光ブロック１
８へ外部荷重が圧縮力Ｆとして作用すると、ビーム１６
はその外部荷重の大きさに応じた変形をし、これに伴っ
て遮光ブロック１８は光束Ｌをさらに大きく遮光するの
で、受光フォトトランジスタ２４で入射される光量は減
少する。また図１（Ｃ）に示される如く遮光ブロック１
８が引っ張り力である外部荷重Ｐを受けるとビーム１６
は反対方向に弾性変形するので、遮光ブロック１８は光
束Ｌから抜きだされる方向に移動し、遮光量が減少し、
受光フォトトランジスタ２４での受光量が増大する。こ
のように受光フォトトランジスタ２４は外部荷重の量及
びその方向によって受光量が変化するので、この変化量
に応じた出力を制御装置２６へと送り、演算手段はこの
受光量に応じた外部荷重Ｆ、Ｐの大きさを演算して、図
示しない記録手段や表示手段へと記録、表示する。なお
当然ながら予め荷重の大きさが判明している外部荷重
Ｆ、Ｐを遮光ブロック１８へ加え、その場合の受光フォ
トトランジスタ２４の受光量を検知することによって、
加えられる外部荷重の大きさと受光量との関係を求めて
おくキャリブレーション作業を予め行う。
８へ外部荷重が圧縮力Ｆとして作用すると、ビーム１６
はその外部荷重の大きさに応じた変形をし、これに伴っ
て遮光ブロック１８は光束Ｌをさらに大きく遮光するの
で、受光フォトトランジスタ２４で入射される光量は減
少する。また図１（Ｃ）に示される如く遮光ブロック１
８が引っ張り力である外部荷重Ｐを受けるとビーム１６
は反対方向に弾性変形するので、遮光ブロック１８は光
束Ｌから抜きだされる方向に移動し、遮光量が減少し、
受光フォトトランジスタ２４での受光量が増大する。こ
のように受光フォトトランジスタ２４は外部荷重の量及
びその方向によって受光量が変化するので、この変化量
に応じた出力を制御装置２６へと送り、演算手段はこの
受光量に応じた外部荷重Ｆ、Ｐの大きさを演算して、図
示しない記録手段や表示手段へと記録、表示する。なお
当然ながら予め荷重の大きさが判明している外部荷重
Ｆ、Ｐを遮光ブロック１８へ加え、その場合の受光フォ
トトランジスタ２４の受光量を検知することによって、
加えられる外部荷重の大きさと受光量との関係を求めて
おくキャリブレーション作業を予め行う。
【００１２】外部荷重Ｆ、Ｐと受光フォトトランジスタ
２４が出力する電圧値とは比例関係を維持させることに
より、荷重演算が極めて容易になる。
２４が出力する電圧値とは比例関係を維持させることに
より、荷重演算が極めて容易になる。
【００１３】なお実験においてはビーム１６を厚さ２ｍ
ｍのＦＲＰとし、受圧部の有効ストロークは±０．２５
ｍｍ、受光フォトトランジスタは赤外線検知式とし、受
光フォトトランジスタ２４の出力は、１０ｂｉｔ構成の
Ａ／Ｄコンバータへ入力し、デジタル量として制御装置
であるパーソナルコンピュータでデータ処理を施した。
図２はセンサー部の回路構成であり、出力電圧はエミッ
ターフロアーで取り出す。発光ダイオード２２と受光フ
ォトトランジスタ２４では抵抗２８（１５０Ω）、３０
（５ＫΩ）を接続し、電源３２（５Ｖ）及びノイズ除去
コンデンサー３４（０．１μＦ）を接続した。
ｍのＦＲＰとし、受圧部の有効ストロークは±０．２５
ｍｍ、受光フォトトランジスタは赤外線検知式とし、受
光フォトトランジスタ２４の出力は、１０ｂｉｔ構成の
Ａ／Ｄコンバータへ入力し、デジタル量として制御装置
であるパーソナルコンピュータでデータ処理を施した。
図２はセンサー部の回路構成であり、出力電圧はエミッ
ターフロアーで取り出す。発光ダイオード２２と受光フ
ォトトランジスタ２４では抵抗２８（１５０Ω）、３０
（５ＫΩ）を接続し、電源３２（５Ｖ）及びノイズ除去
コンデンサー３４（０．１μＦ）を接続した。
【００１４】
【発明の効果】本発明は上記の構成としたので、極めて
簡単な構成によって確実に荷重の大きさを測定できる。
簡単な構成によって確実に荷重の大きさを測定できる。
【図１】本発明の実施の形態を示す荷重測定装置の側面
図である。
図である。
【図２】光量検知手段を示す回路図である。
１６ ビーム（応動部材、弾性体） １８ 遮光ブロック（応動部材） ２２ 発光ダイオード（発光素子、光量検知手段） ２４ 受光フォトトランジスタ（受光素子、光量検知
手段） ２６ 制御装置（演算手段） Ｌ 光束
手段） ２６ 制御装置（演算手段） Ｌ 光束
Claims (2)
- 【請求項１】発光素子と、 この発光素子からの光束を受け、受光量に応じた出力を
する受光素子と、 外部から受ける荷重に応じて変位し、この変位量に応じ
て前記光束を遮断する応動部材と、 前記受光素子からの出力に基づいて応動部材が受ける荷
重を演算する演算手段と、を有する荷重測定装置。 - 【請求項２】荷重に応じて変位する弾性体と、 この弾性体へ取り付けられた遮光部材と、 発光ダイオードからの光束を受光フォトトランジスタが
検知し、前記遮光部材が弾性体の変位に応じて光束を遮
断可能とし、受光フォトトランジスタの受光量に応じた
出力をする光量検知手段と、 前記光量検知手段の出力により、前記荷重の大きさを演
算する演算手段と、を有する荷重測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9153596A JPH09280983A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 荷重測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9153596A JPH09280983A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 荷重測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09280983A true JPH09280983A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14029161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9153596A Pending JPH09280983A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 荷重測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09280983A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002534666A (ja) * | 1998-12-31 | 2002-10-15 | キブロン・インコーポレイテッド・オイ | 小さい力と変位を計測するための計測装置 |
| JP5607185B2 (ja) * | 2011-02-14 | 2014-10-15 | 株式会社環境総合テクノス | 自然および人工構造物変状検知装置 |
-
1996
- 1996-04-12 JP JP9153596A patent/JPH09280983A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002534666A (ja) * | 1998-12-31 | 2002-10-15 | キブロン・インコーポレイテッド・オイ | 小さい力と変位を計測するための計測装置 |
| JP5607185B2 (ja) * | 2011-02-14 | 2014-10-15 | 株式会社環境総合テクノス | 自然および人工構造物変状検知装置 |
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