JPH1038664A - 温度感度補償付の計量装置 - Google Patents
温度感度補償付の計量装置Info
- Publication number
- JPH1038664A JPH1038664A JP21305596A JP21305596A JPH1038664A JP H1038664 A JPH1038664 A JP H1038664A JP 21305596 A JP21305596 A JP 21305596A JP 21305596 A JP21305596 A JP 21305596A JP H1038664 A JPH1038664 A JP H1038664A
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- JP
- Japan
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- voltage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マルチチャネル温度感度補償付計量装置にお
いて、複数の重量検出器の温度感度補償に用いる感温抵
抗体の数を削減する。 【解決手段】 複数の重量検出器11 〜1n からの重量
検出信号が、マルチプレクサ5によって順次切り換えて
共通のA/D変換器4に入力される。このA/D変換器
4の基準電圧を、基準電圧発生回路6に配置した感温抵
抗体TRによって変化させ、前記重量検出器11 〜1n
の温度変化に伴う重量検出信号の変化を補償する。
いて、複数の重量検出器の温度感度補償に用いる感温抵
抗体の数を削減する。 【解決手段】 複数の重量検出器11 〜1n からの重量
検出信号が、マルチプレクサ5によって順次切り換えて
共通のA/D変換器4に入力される。このA/D変換器
4の基準電圧を、基準電圧発生回路6に配置した感温抵
抗体TRによって変化させ、前記重量検出器11 〜1n
の温度変化に伴う重量検出信号の変化を補償する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、組合せ計量装置
のような複数の重量検出器を備えた計量装置について、
温度変化による重量検出器からの出力信号の変化が計量
値に影響するのを阻止する温度感度補償回路に関する。
のような複数の重量検出器を備えた計量装置について、
温度変化による重量検出器からの出力信号の変化が計量
値に影響するのを阻止する温度感度補償回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、第1の従来例である温度感度補
償付の重量検出器を用いた計量装置のブロック図で、重
量検出器を構成するロードセル1は、荷重が負荷される
起歪体(図示せず)と、この起歪体の歪量を検出する歪
ゲージ10で構成されたブリッジ回路11とを有してお
り、ブリッジ回路11の電源Vex側と接地側に、それぞ
れ温度感度補償用の感温抵抗体TR1 ,TR2 が挿入さ
れている。この感温抵抗体TR1 ,TR2 は、起歪体の
ヤング率が温度上昇と共に低下して歪量が増大するため
に重量検出信号のレベルが高くなるのを補償するもの
で、その抵抗値がロードセル1の温度の上昇・低下にと
もなって増大・減少することで、ロードセル1のブリッ
ジ回路11に印加される電圧VI を調整することによ
り、ロードセル1の温度変化による重量検出信号のレベ
ル変化が生じないようにしている。2は入力されたアナ
ログ重量検出信号を増幅する増幅器、3は入力されたア
ナログ重量検出信号のノイズ成分を除去するローパスフ
ィルタ(以下、「LPF」という)、4は入力されたア
ナログ重量検出信号をデジタルデータに変換するA/D
変換器である。
償付の重量検出器を用いた計量装置のブロック図で、重
量検出器を構成するロードセル1は、荷重が負荷される
起歪体(図示せず)と、この起歪体の歪量を検出する歪
ゲージ10で構成されたブリッジ回路11とを有してお
り、ブリッジ回路11の電源Vex側と接地側に、それぞ
れ温度感度補償用の感温抵抗体TR1 ,TR2 が挿入さ
れている。この感温抵抗体TR1 ,TR2 は、起歪体の
ヤング率が温度上昇と共に低下して歪量が増大するため
に重量検出信号のレベルが高くなるのを補償するもの
で、その抵抗値がロードセル1の温度の上昇・低下にと
もなって増大・減少することで、ロードセル1のブリッ
ジ回路11に印加される電圧VI を調整することによ
り、ロードセル1の温度変化による重量検出信号のレベ
ル変化が生じないようにしている。2は入力されたアナ
ログ重量検出信号を増幅する増幅器、3は入力されたア
ナログ重量検出信号のノイズ成分を除去するローパスフ
ィルタ(以下、「LPF」という)、4は入力されたア
ナログ重量検出信号をデジタルデータに変換するA/D
変換器である。
【0003】図6は、第2の従来例であるn個の温度感
度補償付のロードセル11 〜1n の重量検出信号を、1
つのA/D変換器4でA/D変換するように構成された
マルチチャネル温度感度補償付計量装置のブロック図
で、ロードセル11 〜1n の重量検出信号は、それぞれ
増幅器21 〜2n およびLPF31 〜3n を経てマルチ
プレクサ(以下、「MUX」という)5に入力されてM
UX5で切り換えられ、A/D変換器4に順次入力され
てA/D変換される。
度補償付のロードセル11 〜1n の重量検出信号を、1
つのA/D変換器4でA/D変換するように構成された
マルチチャネル温度感度補償付計量装置のブロック図
で、ロードセル11 〜1n の重量検出信号は、それぞれ
増幅器21 〜2n およびLPF31 〜3n を経てマルチ
プレクサ(以下、「MUX」という)5に入力されてM
UX5で切り換えられ、A/D変換器4に順次入力され
てA/D変換される。
【0004】図5および図6の温度感度補償付のロード
セルは、それぞれ2個の感温抵抗体を備えているので、
ロードセル数の2倍の感温抵抗体を必要とするため、構
成が複雑になり、コスト高の一因となる。
セルは、それぞれ2個の感温抵抗体を備えているので、
ロードセル数の2倍の感温抵抗体を必要とするため、構
成が複雑になり、コスト高の一因となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、複数のロ
ードセルの重量検出信号を、順次共通のA/D変換器で
A/D変換するように構成されたマルチチャネル温度感
度補償付計量装置において、1つの感温抵抗体でもって
複数のロードセルの温度感度の補償が行えるようにし
て、構成の簡略化とコストダウンを実現することを目的
としている。
ードセルの重量検出信号を、順次共通のA/D変換器で
A/D変換するように構成されたマルチチャネル温度感
度補償付計量装置において、1つの感温抵抗体でもって
複数のロードセルの温度感度の補償が行えるようにし
て、構成の簡略化とコストダウンを実現することを目的
としている。
【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、この発明に係る計量装置は、被計量物の重量を検出
する複数の重量検出器と、これらの重量検出器からのア
ナログ重量検出信号をA/D変換する共通のA/D変換
器と、前記複数のアナログ重量検出信号を順次切り換え
て前記A/D変換器に入力させる切り換え手段と、前記
A/D変換器に基準電圧を印加する基準電圧発生回路と
を備え、前記基準電圧発生回路に、温度変化による前記
アナログ重量検出信号のレベル変化が前記A/D変換器
の出力レベルに表れるのを阻止する感温抵抗体を設けた
ものである。
に、この発明に係る計量装置は、被計量物の重量を検出
する複数の重量検出器と、これらの重量検出器からのア
ナログ重量検出信号をA/D変換する共通のA/D変換
器と、前記複数のアナログ重量検出信号を順次切り換え
て前記A/D変換器に入力させる切り換え手段と、前記
A/D変換器に基準電圧を印加する基準電圧発生回路と
を備え、前記基準電圧発生回路に、温度変化による前記
アナログ重量検出信号のレベル変化が前記A/D変換器
の出力レベルに表れるのを阻止する感温抵抗体を設けた
ものである。
【0007】上記構成によれば、A/D変換器の基準電
圧が、基準電圧発生回路に設けられた感温抵抗体によっ
て変化し、重量検出器の温度変化に伴う重量検出信号の
レベル変化を補償して出力されるデジタルデータが変化
しないように作用する。
圧が、基準電圧発生回路に設けられた感温抵抗体によっ
て変化し、重量検出器の温度変化に伴う重量検出信号の
レベル変化を補償して出力されるデジタルデータが変化
しないように作用する。
【0008】また、この発明の一実施形態においては、
前記基準電圧発生回路は、電源電圧を分圧して基準電圧
を発生する分圧回路を有し、その分圧抵抗体の一方に前
記感温抵抗体が直列に接続されている。
前記基準電圧発生回路は、電源電圧を分圧して基準電圧
を発生する分圧回路を有し、その分圧抵抗体の一方に前
記感温抵抗体が直列に接続されている。
【0009】上記構成によれば、感温抵抗体の温度が高
くなれば基準電圧値は高くなり、温度が低くなれば基準
電圧値は低くなるように作用する。
くなれば基準電圧値は高くなり、温度が低くなれば基準
電圧値は低くなるように作用する。
【0010】また、この発明の一実施形態においては、
前記分圧回路は、その分圧点よりも接地側に第1の分圧
抵抗体と感温抵抗体の直列体を、電源側に第2の分圧抵
抗体をそれぞれ有し、前記重量検出器の一次温度感度係
数f,第1の分圧抵抗体の抵抗値R1 ,第2の分圧抵抗
体の抵抗値R2 ,感温抵抗体の基準温度T0 のときの抵
抗値r0 ,および感温抵抗体の一次の温度係数αが f=[{r0 /(R1 +r0 )}−{r0 /(R1 +R
2 +r0 )}]α の関係となるように構成したものである。
前記分圧回路は、その分圧点よりも接地側に第1の分圧
抵抗体と感温抵抗体の直列体を、電源側に第2の分圧抵
抗体をそれぞれ有し、前記重量検出器の一次温度感度係
数f,第1の分圧抵抗体の抵抗値R1 ,第2の分圧抵抗
体の抵抗値R2 ,感温抵抗体の基準温度T0 のときの抵
抗値r0 ,および感温抵抗体の一次の温度係数αが f=[{r0 /(R1 +r0 )}−{r0 /(R1 +R
2 +r0 )}]α の関係となるように構成したものである。
【0011】上記構成によれば、A/D変換器の基準電
圧が、温度変化に伴って重量検出器の温度変化に伴う重
量検出信号の変化を補償するように変化する。
圧が、温度変化に伴って重量検出器の温度変化に伴う重
量検出信号の変化を補償するように変化する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。図1に、この発明の一実施形態に
係る温度感度補償付計量装置のブロック図を示す。この
計量装置は、例えば、複数の計量ホッパを備え、各計量
ホッパ内の計量値を組合せて許容範囲内の組合せを選択
して計量ホッパから被計量物を排出させることにより所
望の重量の商品を得る組合せ計量装置、または大重量の
被計量物が載置される計量台を複数の重量検出器で支持
し、これら重量検出器の計量値の総和から被計量物の重
量を得る計量装置などである。
に基づいて説明する。図1に、この発明の一実施形態に
係る温度感度補償付計量装置のブロック図を示す。この
計量装置は、例えば、複数の計量ホッパを備え、各計量
ホッパ内の計量値を組合せて許容範囲内の組合せを選択
して計量ホッパから被計量物を排出させることにより所
望の重量の商品を得る組合せ計量装置、または大重量の
被計量物が載置される計量台を複数の重量検出器で支持
し、これら重量検出器の計量値の総和から被計量物の重
量を得る計量装置などである。
【0013】この計量装置は、重量検出器の一例である
複数のロードセル11 〜1n を備えている。このロード
セル1は、例えば個々の電子秤に組み込まれており、そ
の計量台の荷重を受けて歪を生起する起歪体と、その歪
量を検出する歪ゲージ10とを有し、歪ゲージ10を含
むブリッジ回路11から重量検出信号を出力する。
複数のロードセル11 〜1n を備えている。このロード
セル1は、例えば個々の電子秤に組み込まれており、そ
の計量台の荷重を受けて歪を生起する起歪体と、その歪
量を検出する歪ゲージ10とを有し、歪ゲージ10を含
むブリッジ回路11から重量検出信号を出力する。
【0014】ロードセル11 〜1n からの重量検出信号
は、それぞれ増幅器21 〜2n およびLPF31 〜3n
を経てMUX5に入力され、MUX5で選択されて順次
共通のA/D変換器4に入力され、このA/D変換器4
で基準電圧発生回路6から入力される基準電圧VREF に
基づいてA/D変換される。この基準電圧VREF とA/
D変換器4への入力アナログ電圧が等しい場合、このア
ナログ入力電圧をデジタル化したA/D変換器4の出力
に対して最大ビット数が与えられる。A/D変換器4か
ら出力されるデジタル重量信号は、後段の図示しない信
号処理回路によって、例えば、デジタルフィルタリン
グ,ゼロ点補正などがなされる。
は、それぞれ増幅器21 〜2n およびLPF31 〜3n
を経てMUX5に入力され、MUX5で選択されて順次
共通のA/D変換器4に入力され、このA/D変換器4
で基準電圧発生回路6から入力される基準電圧VREF に
基づいてA/D変換される。この基準電圧VREF とA/
D変換器4への入力アナログ電圧が等しい場合、このア
ナログ入力電圧をデジタル化したA/D変換器4の出力
に対して最大ビット数が与えられる。A/D変換器4か
ら出力されるデジタル重量信号は、後段の図示しない信
号処理回路によって、例えば、デジタルフィルタリン
グ,ゼロ点補正などがなされる。
【0015】基準電圧発生回路6は、第2の分圧抵抗体
DR2 と第1の分圧抵抗体DR1 と感温抵抗体TRがこ
の順に接続された直列体で構成され、第2の分圧抵抗体
DR2 側に電圧Vexが印加されて感温抵抗体TR側が接
地され、第2の分圧抵抗体DR2 と第1の分圧抵抗体D
R1 の接続点から基準電圧VREF が取り出される。
DR2 と第1の分圧抵抗体DR1 と感温抵抗体TRがこ
の順に接続された直列体で構成され、第2の分圧抵抗体
DR2 側に電圧Vexが印加されて感温抵抗体TR側が接
地され、第2の分圧抵抗体DR2 と第1の分圧抵抗体D
R1 の接続点から基準電圧VREF が取り出される。
【0016】次に、この実施形態におけるロードセルの
温度感度補償動作を、図2および図3を参照して説明す
る。いま、ロードセルの温度感度をf、基準温度T0 に
おける荷重Gに対するロードセルから出力される荷重信
号電圧をv0 とすると、図2に示すように、T0 からt
だけ高い温度Tにおける荷重信号電圧vは、 v=v0 {1+f(T−T0 )} =v0 (1+ft) ・・・・(1) となる。
温度感度補償動作を、図2および図3を参照して説明す
る。いま、ロードセルの温度感度をf、基準温度T0 に
おける荷重Gに対するロードセルから出力される荷重信
号電圧をv0 とすると、図2に示すように、T0 からt
だけ高い温度Tにおける荷重信号電圧vは、 v=v0 {1+f(T−T0 )} =v0 (1+ft) ・・・・(1) となる。
【0017】次に、図3に示した基準電圧発生回路6か
ら出力される基準電圧VREF は、第1の分圧抵抗体DR
1 の抵抗値をR1 、第2の分圧抵抗体DR2 の抵抗値を
R2、感温抵抗体TRの抵抗値をrとすると、 VREF =(R1 +r)/(R1 +R2 +r)Vex ・・・・(2) で与えられる。
ら出力される基準電圧VREF は、第1の分圧抵抗体DR
1 の抵抗値をR1 、第2の分圧抵抗体DR2 の抵抗値を
R2、感温抵抗体TRの抵抗値をrとすると、 VREF =(R1 +r)/(R1 +R2 +r)Vex ・・・・(2) で与えられる。
【0018】次に、感温抵抗体TRの基準温度T0 にお
ける抵抗値をr0 、一次の温度係数(TCR)をαとす
ると、感温抵抗体TRの温度Tにおける抵抗値rは、 r=r0 (1+αt) ・・・・(3) となる。
ける抵抗値をr0 、一次の温度係数(TCR)をαとす
ると、感温抵抗体TRの温度Tにおける抵抗値rは、 r=r0 (1+αt) ・・・・(3) となる。
【0019】したがって、基準電圧発生回路6の基準電
圧VREF は、(2)式に(3)式を代入して、
圧VREF は、(2)式に(3)式を代入して、
【0020】
【数1】
【0021】となる。以上のことから、温度Tにおける
荷重信号電圧vと基準電圧VREF の関係が一定となるた
めには、(1)式の係数fと(4)式の係数部分とが同
一となる、つまり、
荷重信号電圧vと基準電圧VREF の関係が一定となるた
めには、(1)式の係数fと(4)式の係数部分とが同
一となる、つまり、
【0022】
【数2】
【0023】の関係を満たすように、感温抵抗体TRの
r0 とα、および第1,第2の抵抗体DR1 ,DR2 の
抵抗値を選定すればよいことになる。こうして、温度上
昇によって感温抵抗体TRの抵抗値r((3)式)が増
大して基準電圧VREF が上昇し、荷重信号電圧V
((1)式)の温度による上昇をキャンセルする。これ
により、A/D変換器4の出力レベルに温度による変化
が表れないので、正確な計量値が得られる。
r0 とα、および第1,第2の抵抗体DR1 ,DR2 の
抵抗値を選定すればよいことになる。こうして、温度上
昇によって感温抵抗体TRの抵抗値r((3)式)が増
大して基準電圧VREF が上昇し、荷重信号電圧V
((1)式)の温度による上昇をキャンセルする。これ
により、A/D変換器4の出力レベルに温度による変化
が表れないので、正確な計量値が得られる。
【0024】このような一次の温度係数αをもつ抵抗体
としては、例えばニッケル,銅,白金などが挙げられ
る。感温抵抗体TRは1つでもよいが、温度特性の異な
る抵抗体を2つ以上用いて、ロードセルの温度特性に一
層よく合致した温度特性を持たせるようにしてもよい。
としては、例えばニッケル,銅,白金などが挙げられ
る。感温抵抗体TRは1つでもよいが、温度特性の異な
る抵抗体を2つ以上用いて、ロードセルの温度特性に一
層よく合致した温度特性を持たせるようにしてもよい。
【0025】図4は、この発明の他の実施形態であるマ
ルチチャネル温度感度補償付計量装置のブロック図で、
n個のロードセルを有する計量器がm台設けられてお
り、n×m個のロードセル11 〜1m+n の重量検出信号
を、1つのA/D変換器4でA/D変換するように構成
したものである。図において、ロードセル11 〜1m+n
の重量検出信号は、1段目のMUX51 〜5m で切り換
えられ、それぞれライン1〜mを構成する増幅器21 〜
2m およびLPF31 〜3m を経て2段目のMUX5
m+1 に入力され、切り換えられてA/D変換器4に順次
入力され、基準電圧発生回路6から入力される基準電圧
VREF に基づいてA/D変換される。
ルチチャネル温度感度補償付計量装置のブロック図で、
n個のロードセルを有する計量器がm台設けられてお
り、n×m個のロードセル11 〜1m+n の重量検出信号
を、1つのA/D変換器4でA/D変換するように構成
したものである。図において、ロードセル11 〜1m+n
の重量検出信号は、1段目のMUX51 〜5m で切り換
えられ、それぞれライン1〜mを構成する増幅器21 〜
2m およびLPF31 〜3m を経て2段目のMUX5
m+1 に入力され、切り換えられてA/D変換器4に順次
入力され、基準電圧発生回路6から入力される基準電圧
VREF に基づいてA/D変換される。
【0026】この実施形態においても、1個の感温抵抗
体によって、n×m個のロードセルの重量検出信号の温
度感度補償を行うことができる。
体によって、n×m個のロードセルの重量検出信号の温
度感度補償を行うことができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、基準電圧発生回路に配置した感温抵抗体によってA
/D変換器に与える基準電圧が、温度変化に伴う重量検
出信号の変動分を打ち消すように変化するので、基準電
圧発生回路に感温抵抗体を設けた簡単で安価な構成でも
って複数の重量検出器の温度感度を補償した計量装置が
得られる。
ば、基準電圧発生回路に配置した感温抵抗体によってA
/D変換器に与える基準電圧が、温度変化に伴う重量検
出信号の変動分を打ち消すように変化するので、基準電
圧発生回路に感温抵抗体を設けた簡単で安価な構成でも
って複数の重量検出器の温度感度を補償した計量装置が
得られる。
【図1】この発明の一実施形態に係るマルチチャネル温
度感度補償付計量装置のブロック図である。
度感度補償付計量装置のブロック図である。
【図2】同実施形態の補償原理の説明図である。
【図3】同実施形態の基準電圧発生回路の作用を説明す
るための回路図である。
るための回路図である。
【図4】この発明の他の実施形態のマルチチャネル温度
感度補償付計量装置のブロック図である。
感度補償付計量装置のブロック図である。
【図5】第1の従来例を示すブロック図である。
【図6】第2の従来例を示すブロック図である。
11 〜1n …ロードセル(重量検出器)、21 〜2n …
増幅器、31 〜3n …LPF、4…A/D変換器、5…
マルチプレクサ、6…基準電圧発生回路、TR…感温抵
抗体、DR1 ,DR2 …分圧抵抗体、VREF …基準電
圧。
増幅器、31 〜3n …LPF、4…A/D変換器、5…
マルチプレクサ、6…基準電圧発生回路、TR…感温抵
抗体、DR1 ,DR2 …分圧抵抗体、VREF …基準電
圧。
Claims (3)
- 【請求項1】 被計量物の重量を検出する複数の重量検
出器と、 これらの重量検出器からのアナログ重量検出信号をA/
D変換する共通のA/D変換器と、 前記複数のアナログ重量検出信号を順次切り換えて前記
A/D変換器に入力させる切り換え手段と、 前記A/D変換器に基準電圧を印加する基準電圧発生回
路とを備え、 前記基準電圧発生回路は、温度変化による前記アナログ
重量検出信号のレベル変化が前記A/D変換器の出力レ
ベルに表れるのを阻止する感温抵抗体を有している温度
感度補償付の計量装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記基準電圧発生回
路は、電源電圧を分圧して基準電圧を発生する分圧回路
を有し、その分圧抵抗体の一方に前記感温抵抗体が直列
に接続されている温度感度補償付の計量装置。 - 【請求項3】 請求項2において、前記分圧回路は、そ
の分圧点よりも接地側に第1の分圧抵抗体と感温抵抗体
の直列体を、電源側に第2の分圧抵抗体をそれぞれ有
し、前記重量検出器の温度感度係数f,第1の分圧抵抗
体の抵抗値R1,第2の分圧抵抗体の抵抗値R2 ,感温
抵抗体の基準温度T0 のときの抵抗値r0 ,および感温
抵抗体の温度係数αが、 f=[{r0 /(R1 +r0 )}−{r0 /(R1 +R
2 +r0 )}]α の関係となるように設定されている温度感度補償付の計
量装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21305596A JPH1038664A (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 温度感度補償付の計量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21305596A JPH1038664A (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 温度感度補償付の計量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1038664A true JPH1038664A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16632790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21305596A Pending JPH1038664A (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 温度感度補償付の計量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1038664A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105444860A (zh) * | 2015-11-21 | 2016-03-30 | 马俊 | 一种四通道测量电子秤及其测量方法 |
-
1996
- 1996-07-23 JP JP21305596A patent/JPH1038664A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105444860A (zh) * | 2015-11-21 | 2016-03-30 | 马俊 | 一种四通道测量电子秤及其测量方法 |
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