JPS58168929A - 補償型ロ−ドセル及びその補償方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スクール機構上の荷重の縦方向及び横方向双
方の移動について補償される改鼠された率−殖ロードセ
ル及びそのロードセルの補償方法更にはそのようなロー
ドセルにおける改良されえスケール配列に関する。

１９７１年４月２７日にｌ、ＯＣｋ＠１７氏に付与され
丸木＊＊Ｗｆ＊　３，５７６，１２８４に！り？ハ、１
１１重の縦方向移動について補償される二本梁成のロー
ドセルが開示されている。１９８１年６月１２日にＧｒ
ｔｆｆｅａ　　氏が出願し九米国籍許出ａＳ２７２．９
２８号にあっては、二本末成ロードセルに関する改良さ
れた補償配列が開示されている。

１９８１年８月１１日にＬｏｃｋｅｒｙ氏外に付与され
九米−特許縞４，２８２，７４８号は、単一梁ロードセ
ルに関し、そこにあっては、荷重部分及び搭ａｍ分の間
のフィレットの半径が５ｌｌＩ整されて、ロード１ルが
本質的にポートド外の載置について不感応とされている
。しかし、そのような調整は製作困−であプ、時間を要
し、しかも費用が鳥い。

本発明は、単−乗式可ＩＩｓ材ないし殖を有するロード
セルに関する。本発明の実施偶に６つては、全てのスト
レインゲージが梁の表面ないし側内に搭載され、その乗
の伽肯には切欠が設けられている。本発明によれば、そ
のようなロードセルの出力は、切欠ないし梁の断面減少
部を適当にｌｌＩ形す　　　　　。

ることにより、荷重ないし重量の縦方向位置に依存しな
いこととされ得ることが晃い出され九。断面減少部ｔ−
整形する方法の一つは、乗ないし棒材の端１ｌｌＫ近く
位置する切欠又はその底部を選択的に研摩、削去するこ
とである。加えて、ロードセルの出力は、荷重ないし電
量の横方向の移動に依存しないようになし得る。それに
は、切欠の他側を選択的に研摩ないし削去して、切欠な
いし断面減少部を整形するとよい。

本発明の他の実施例にめりては、単一梁ないし棒材のロ
ードセルであって、その縁に切欠が設けられてｒｒｍ減
少部とされ丸ものが示されている。

このような構成によシ、ロードセルは、スクール上の荷
重ないし重量の縦方向位置に依存しないものとすること
ができる。このためには、切欠又はそのｊＥｓに選択的
に研摩ないし削去を行なう。本発明によれば、切欠の−
ないし他の側部を選択的に研摩ないし削去し九四−ドセ
ルを用いることによｐ１＃ロードセルの出力が荷重の横
方向の移動に依存しないようにできることが見い出され
た。

本発明によれば、抵抗網をストレインゲージに接続して
、そのような乗を用いることによ）重量画定における中
心ずれＳｉＭｔ−補償できることが見い出された。この
場合、ストレインゲージは、采の縦方向軸に対して所定
の角度をなして配置される。ストレインゲージのうちの
あるものは時針方向に向けられ、また他のものは反時針
１ｇ］ｐに向けられる。

上述した様々のロードセルは、スクールのプラットホー
ム又はグラツタの生死る支持具として用いられる。加え
て、力は、スケールのプラットホーム又はプランタから
ロードセルの単−候に伝えられるようにしてもよい。こ
の場合には、力伝達手段により、スケール及びローード
セルのモーメントに不感性の配列が実現される。本尭９
４ｒｃよればまた、ロードセルをスケールに用い、プラ
ットホーム又はプラッタ會その縁ないし近傍で支えるこ
ととしてもよい。これによってもまた、スクール及びロ
ードセルのモーメントに不感応の配列が実塊される。加
えて、ストレインゲージが電気的ブリッジ−路に接続さ
れ、少なくとも一対の抵抗が同じく少なくとも一対のス
トレインゲージに績絖され、これにより、ブリッジ回路
ｏＨ力がスケール上における荷重ないし重量の位置とは
無関係とされる。場合によっては、上記した両方法を共
に用いて、ロードセルの出力をスクール上における荷重
ないし重量の位置と無関係にしてもよい。このためには
、上記したようにロードセルの単一梁を研摩するととも
に、抵抗網ｔＳ択され走対のストレインゲージに接続す
るとよい。

本発明の更に他の特徴は、改良され九ロードセルを同じ
改良されかつ安価なスクールと組み合わせることである
。そのために、ロードセルの一端がベース上で支持され
、他端がプラットホーム又はグツツタを支持する。ま九
、プラッタからロードセルの端部にモーメント不感応性
の手段によって荷重を＠えるために、配慮がなされてい
る。

本発明に係る新規なスケール構成は、四−ド竜ルの一端
においてスクールプラットホームないしプラッタの１ｉ
１１１部ないしその近傍を支える。

以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

ロードセルの力応答部材の実施例を示す。この力応答部
材は、単一のたわみ部材ないし呆１０を含む。＠１図及
び第２図に示したように、この＠部材１０は、兼方形の
断ｆｉｉｔ−１する。しかしながらｗｒ面が艮方形であ
ることは必丁し４本質的に重要ではなく、他の適当な形
状でおっても勿論よい。

この梁部材１０の一端は、第１図の右端で支持されてお
シ、一方左肩には、力ないし荷重が負荷される。けれど
も、本発明の実施伺として第１図に示し九乗は、本質的
に対称でめるから、左端を支持し、右端に荷重を加える
こととしてもよい。

嬉ｌ凶及び纂２−に示すように、本発明Ｏ実施ガにあっ
ては、梁部材ないし九わみ部材１０の下情に切欠が形成
され、これにより２１ｉ１ＷｒＫＩＩＴ面減少部が存在
する。ｌＩ４１図及び［２図に示すように、これらの切
欠は、一本の棒材ないし荷重応答Ｓ＃の両端に近い所に
設けられている。ストレイング　　　　　　肛−ジがこ
の断面減少部ないしその近傍の上面に配設されている。

本発明の特徴は、荷重中心がずれ九場合に一本の梁ｔ−
調整することに関連する。もし、単一梁ロードセルの采
ないし九わみ部材が均一で完全に対称的であるならば、
プラッタ上を動かされる荷重がロードセルの応答精度に
何畳影響を与えないことが理−的に可能でめる。しかし
ながら、実際的にはプラットホーム上を荷重が梅々Ｏ位
置に移動することによるＷＡ差が多棟の要因の僅かな変
動によって生起される。荷重がスケールのプラットホー
ム又はプラッタ上を中心ずれして移動する場合に重量測
定の精度に影響する要因としては、次のようなものがあ
る。

（１）　　梁上におけるストレインゲージ位置の微小変
位。

（１１）　　梁に対するストレインゲージのボンディン
グの変化。

（３）　　ストレインゲージの幾可学的変動。

（（転）　ストレインゲージＯ抵に変化。

（５）　　ストレインゲージの要素変化。

（６１ロードセルの幾町学的変動。

１７）　　采の断面減少部の厚さの変動。

（８１＃１ｌｌｒ向減少部の位置変動。

（９）采の＃肉減少部の幾町学的変動。

＋Ｉ＠　　ロードセル采の補償の変化。

Ｑυ　機械加工等に起因するロードセル中の歪の変化。

０　リードワイヤの接続回路における変動。

従来にめっては、新曲減少Ｓを研摩等して整形し、プラ
ットホームないしプラッタ上にお、ける荷重の厳万同の
シフトを補正することが可能であった。しかしながらこ
のような整形は、ロードセル候Ｏ縦方向軸に直角な横方
向の荷重シフトについては、満足の−く紬釆を生み出さ
なかった。縦方向に関して中心ずれした荷重を補正ない
し補償するために、単−又は複数の切欠がその底部ない
し近傍で研摩される。この底部における研摩によって、
梁の断面積が僅かに減少される。研摩作業は、所望の補
正がなされるまで続けられ、これによ襲、ロードセルの
出力は、縦方向に■する限ｐ１重量ないし荷重の位置と
状態関係とされる。以前には、スケールのプラッタない
しプラットホーム上における荷重の横方向の変位を補正
することは不可能であった。本発明によれば、荷重の横
方向の変位は、符号１２で示す単一ないし複数のスロッ
ト１１の１１部を選択的に研摩することによって補償さ
れ得ることが明らかになった。

第３図及び第４図は、本発明に係る！＃規かつ改良され
たロードセルの力応答部材又り単−候の他の実施力を示
している。この力応＠鄭材又は殖は、単一の可纏部材３
０を含み、ζ０ｉｌｌｆＦｉ兼方ＳＯ断面を有する。し
かしながら、断面が長方形であることは本質的なことで
はなく、他の遍轟な形で参ってもよい。この部材の一端
（第３図及び［４図では右端）は支持されてお）、左端
には荷重Ｏ力が加えられている。ＩＩ３図及び！１４１
ｉ１ｉＯ夾總例０＠は本質的に対称であるので、この梁
の左端を支持し、右１１に力を加えることとしてもよい
。

薦３ｍに示し九ように、本発明の実施例にありては各々
の梁の端部近傍にニつの断面減少部が設けられて−る。

これらの断面減少部は、乗Ｏ緻に切ｐ込まれ九切欠３１
によって形成される。これらの切欠３１は本質的なもの
ではない。しかしながら通常はこれらの切欠が設けられ
、これによりロードセルの感度が上げられる。

本実Ｊ１１ｉ？Ｉｉｏ特徴は、ロードセルの中心ずれ載
荷に灼する調整に関しているが、このことは、既述した
扇１図及び＃Ｉ２図の実施例の配列と類似している。縦
方向に中心ずれし九載荷を補正ないし補償するには、単
−又は複数の梁の断面減少部について単−又は複数の切
欠のａｍないしその近傍を選択的に研摩して整形し所望
の補正を行なうようにするとよ＾。しかしながら、既述
したように、梁の切欠を研摩し九のでは、荷重の横方向
の変位を補正することは利点不可能で６り九。本発明に
よれは、この横方向についての荷重の変位は、符号（３
２で示す単一ないし複数のスロット３１の側部を研摩す
ることによって補償されるということが見い出された。

１ｓ３図及び第４図に示すように、符号１かも４までの
ゲージが単−乗の断面減少部ないしその近傍に着設され
ている。１及び４のゲージは、采３０の上面に、一方、
２及び３のゲージは底面に着設されている。本発明の一
例によると、抵抗網をストレインゲージＫｍ絖すること
によｐｌ　スケール配列の中心をずれた載荷の補償が可
能であることが見い出された。このためには、ｊＩ３図
に示すように、采の縦軸に対して僅かな角度を成すよう
にストレインゲージを配置しなくてはならない。その角
度は、縦軸から針側して１０’ないしそれ以上で６る。

本実施例における角度は５　である。

第３図に示すように、この角度はストレインゲージ４を
采に着設する際に反時針−ｊ）ＫＦＩｊＪすことによっ
て形成され、一方ストレインゲージ１を乗に着設する際
°には時計方向に回す。同様に、ストレインゲージ２，
３は、梁の下面に着設される。これらのゲージは上面の
相応するストレインゲージに対して反対方向に回される
。

ＪＩ５Ｅは、本発明に係る単−一一ドールについての新
規なスクール配列を示している。符号１０゜３０の単−
乗ロードセルは、ｊＩＩＦｊＡから纂４図オで０４のと
同じ形式でよい。−−ドセル梁は、サボー）５２によっ
てベース５１に一体化されている。Ｕ−ドセルの他増に
はプラッタ５０が存在し、それには支持部材５３が結合
されている。第５図に示すように、支持部材５３は、ブ
ラックないしプラットホーム５０のほぼ中心に取り付け
られている。このようにロードセル全スケール配列に一
体化することによル、簡素で、安価でしかも比穢的率純
なスクール構成を実現できる。

ｊｌ１６ｇＡは、本発明に係る率−采ロードセルとスケ
ール配列との！＃シ％／−ｈｌｉＩｉ合を示している。

この単−殖藺一ドセル１０．３０は、第１図及び第２図
のロードセル采１・か又は１１３図及び第４図のロード
セル梁３ｇと同様に構成されている。ｊ１！６図に示さ
れ友スクール配列において、ロードセル梁１＠、３０ｒ
ｉ、Ｅｌ−ド＊＋ｔｙＨ−）　＠　２Ｖｃ１ってペース
６１に結合されている。ロードセルの他端にはプラッタ
・・が存在し、それにサポート部材６３が結合されてい
る。このナボート部材＠易は、本質的にロードセルの中
心上においてプラッタの中心に位置し、これによ〉モー
メントに不感応のスケール配列が得られ、このスケール
配列は、縦方向の補償を余シ必要としない。

ｗ、７図及び＃Ｉ８図は、本発明に係る単一梁ロードセ
ルにスケール配列を結合させ友新嵐かつ改良され九実施
例を示す。この単−粱ロードセル１０゜３０もｌｌｌｌ
図及び第２図のロードセル梁１ｏか又は第３図及び第４
図のロードセル４３０でよい。

このロードセル采１０．３Ｇはサポート８２によってペ
ース８１に、堆り付けられている。プラッタＴＯは、３
１１０ポールＴ２によって支持され、一方これらのボー
ルＴ２は、梁１０，３００端部に４１ＥＪ付けられ九プ
レート１１上に支持されてｈる。

このような配列によシ、プラッタに加えられる横方向の
力ないし力の横方向成分は、＃ｔ０．３１に加えられる
ものと同様ＫＩＲ衰又は減少される。

これによシ、重量測定の精度には事実上影響しなくなる
。

第９図及び４１０図は、第３図及び８４図に示し喪ロー
ドセル３ａに結合され九Ｗｉｒ嵐かつ改＾され＋ｘスケ
ール配列示す。このスクール配列にあっては、ベース部
材口１、ロードセル３ｏ及びプラッタないし力受は部材
９ｏが設けられてｉる。

ロードセル３０は、＃ｇ９図及び第１０図の右端におい
て、サポート部材９２によｐベース９１に結合されてい
る。−万プラッタ９ｏは、サポート部材９３により、左
端において部材３０に結合されている。

第３図及び第４図のロードセルを第５図、第６図、ｊＩ
７図、第８図、第９図若しくは第１０図のスケールと結
合すると、中心ずれ載荷に対する補償は、抵抗網をニな
いしそれ取止のストレインゲージＫｉＩ！続することに
よってなされる。ｍｓ中の米−＊＃ｖ出願第２７２９２
８号によれば、次の事実が見い出されている。すなわち
、二本ＩＩＩｔＥ１−ドセルをある機のストレインゲー
ジ（それらのうちのある本数のストレインゲージの梁の
一面に置き、ブー ａＯＸ）レインゲージを殖の他面に置い九もの。）と共
用することにより、抵抗を選択され九ストレインゲージ
に接続して荷重のＲＭびに横方向の変位を補償すること
が可能である。しかしながら、この配列は、単−采ロー
ド竜ル構造には十分ではない。

本発明によれば、ある本数のストレインゲージを単一梁
の縦軸から一方向に回し、他のものを反対方向に回すこ
とにより、荷重の縦方向ないし横方向の変位に起因する
測定１差は、抵抗を選択されたストレインゲージに接続
することによ）、補償できることが見い出された。第３
図及び第４図について述べ友ように、４本のストレイン
ゲージの全てかで方向ないし他方向に回転されている。

しかしながら、これら全てのストレインゲージを上記の
ように回転させることは必ずしも必須ではない。けだし
、これらのストレインゲージのうちの特定のものを回転
させるだけでも補償を成すことがで龜るからである。あ
らかじめ抵抗値又はロードセルから除去さるべ龜素材の
量ないし位置を決定する方法は未だ知られていないので
、各々のロード七ル構造を個別に試験することが必要で
ある。

ロードセルが上述の過９に構成及び組立されると、スト
レインゲージの抵抗”１　＃　”＊　ｅＲｌ及びＲ，は
、第１１図に示すブリッジ回路に接続される。その形總
は、ストレイ／ゲージのｉｊＩ接する対（１＃２人（２
，３人（３、４）、（４、１）は、ブリッジ回路におい
ても電気的に隣巌している。一対のブリッジ端子は、亀
＃２５に接続されて＞　Ｄ　、他の対のブリッジ端子は
、インジケータ２＠に捩絖されている。このインジケー
タ２６としては、屑線のユニットを用ｉてよいが、以下
の［９１ｎでは簡便のためにカウントと称することとす
る。ブリッジ回路をＲ述の通ルに接続し友後、試験荷重
がプラットホームに買置され、そしてブリッジ回路の出
力が決定される。この時には、補償抵抗４１．４２　。

４３．４４は接続されていない。図示の如く、単一の補
償抵抗がストレインゲージに接続されている。しかしな
がら、他の適当な形式の抵抗網、例えば直列紙尻、並列
抵抗、史にはこれらの抵抗の耐み合わせを用いることと
してもよい。縦方向誤差を補償する丸めに抵抗の値を大
足する一つの方法としては、２ＩＩｔｖ＠似し九可変抵
抗をロードセルの−ｙｌＡないし他端においてストレイ
ンゲージに接続することである。試験荷重が縦軸に沿っ
て移動される間、これらの抵抗も同時に変化され、終に
は縦軸に沿う如何なる位置に試験荷重をおいてもブリッ
ジ回路の出力は本質的に一定となる。同様に、ニーの可
変抵抗がロードセルの上面又は下面においてストレイン
ゲージに接続される。そして、横方向に試験荷重が移動
され、終には、この試験荷重の横移動がブリッジ鑓路の
出力に何等の変化を生じさせなくなるまで抵抗が様々に
変化される。補正が縦又は横の一方向のみに必要である
ならば、この中ｐ方で十分である。しかしながら、縦方
向と横方向のずれ補償には、相互関係が存在する。一方
の補償がなされる場合はいつも、他方向のずれ補償に必
要とされる補償室に変化が生じる。それ故、多大な補正
をして十つとずれ４Ｉ性要求が満九される。結局、この
よりな中）方は進運さを欠き、しかも費用がかかる。

より直接的に様々なストレインゲージに着設される抵抗
網の値を決定する方法は、第９図にａ。

ｄ、ｆ、ｈで示す位置のプラッタのコーナーに試験荷重
を加えることでるる。試験荷重をこれらの位置の各々に
載せ、一対の試験抵抗が＃接する各谷の対のストレイン
ゲージに接続されると、インジケータの出力が新城の抵
抗ｗｉを決定する。不発明の実施例にあっては、ストレ
インゲージの抵抗がおよそ３５０オームでろり、この時
試験抵抗の通切な値はおよそ４０００オームで６つ友。

このように試験荷重が位置ａに存在する場合、二個の試
験抵抗は、最初ストレインゲージ１．２に接続され、二
番目にストレインゲージ２．３にｉｉ続され、次に３．
４にそして最後に４．１に接Ｉ＆される。これらの各々
の例においてインジケータの出力が利用される。次に、
試験荷重が位置ｄに移動され、上記の手続が繰〉返され
る。そしてｊ！に、位ｗｔｆ、ｈにおいても繰〉返され
る。これらの試　　　　　　　。

験結果から必要な補償抵抗の甑を計算することができる
。この値は、縦方向及び横方向の双方の荷重ないし１麓
の位置移動に適合する。必要とあらば、これら二方向の
うちの一方のみに変位補正を行なうこととしてもよい。

ストレイ／ゲージと並列に様々な値の抵抗ｔ−接続する
ことによる効果は、久のようなやシ方で計算できる。単
一のストレインゲージの出力は、しはしは−として表わ
される。ここで、Ｇはストレインゲージの抵抗である。

抵抗値が８オームの分路抵抗がストレインゲージに接続
されると、Ｇ 出力はＡ（−）に減少する。ここで、Ａは滅表定数であ
ってＯからＩｔでの値をとｐｌおよそ４１！　　は出力
の変化であり、ｖは印加電圧である。

それ故、第９図に示したスケールプラットホームの中心
（・における荷重にりいて次式が成立する。

もし荷重がプラットホームの位置・に移動すると、ブリ
ッジ−路の出力は次式の通ｐとなる。

ここでｒｌ　ａ　ｒｌ　　ａ　ｒｊ　　＃　’４　　は
荷重位置ＣからｅＫ移動したことによる。各々のストレ
インゲージの出力の変化を示す。＋２１式から１１１式
を差引くと、次式の造りとなる。

荷重を位１１ｔｃに置き、試験用分路抵抗−をストレイ
ンゲージ１　、２に＊ｉ！すると、次式の通りとなる。

・・・　（４ ζこてム！は試験用分路抵抗による減衰を示す。

次に荷重を位置・に移動させると、次式が成立する。

（５）式から（４）式を差し引くと、次の通如である。

・・・　（６１ （３）式から（６）式を差し引くと、次の通）である。

仮に、４０００オームの分路抵抗をストレインゲージ１
．２にかけ渡すと、変位誤差（菖９劇の位置Ｃから位置
ａｔで。）が５４単位から亀４単位に減少するとしよう
。変位鋲着をよ）一層補正し、相轟する最終減真Ａνを
得、分路抵抗の値を得る九めには、（７）式からして以
下の通プとなる。

ここで、 それ故最終的に　Ａシー０．７８３　　となる。

これに代わ）、試験分路抵抗をストレインゲージ１＃２
にかけ痙し九試験値と、ストレインゲージ３，４にかけ
渡した試験値６５との中間値を、ブリッジ回路に何隻分
路抵抗を！ｌ！続しない場合の試験値に代えて用いるこ
ととしてもよい。そうすると次式が成立する。

ｅ・・（８Ａ） そうすると〜　ムｙ−０，７４３で６９．８ＷＩＯ１２
。

オームである。この方法は、通常分路抵抗の所望値につ
いてより良い近似を与える。

上述の例は、横方向の補償についてのみで６つ丸。つま
ｐ１１θ図の位置Ｃからｅないしｊへの横方向のズレに
ついてのみであった。もし縦方向の補償のみが必嶽であ
るならば、すなわち位置Ｃからｂｏ場合には、上記手続
が当てはまる。この場合には、ストレインゲージ２及び
３又は１及び４若しくは両方の対のストレインゲージに
試験用分路抵抗をかけ渡した値が用いられる。

横方向及び縦方向のずれ補償には相互関連性がある。も
し両者を各別に補正すると、−万の補償がなされても、
他方のずれ補償に必要な量に変化を生じさせる。それ故
、ずれ補償の要求仕様に合致させるまでには何度も繰ｐ
返して補正をしなければならない。このよりな中〉方は
遅速で、かつ費用がかかる。

本発明によれば、縦及び横の双方の補正に必要とされる
ものが数式で！！現される。式中の定数は試験によって
決定され、その後、補正ないし補償に必要な数値が決定
される。

例えば、以下の仮定をなすとする。

Ｘ電Ｏｙ＋Ｄｘ＋Ｆ ここで、ｙは負荷が一方向（これをｙ方向としよう。）
Ｋ移動された時にｆＲ察される表示重量の変化を示し、
試験用補償抵抗の関数である。Ｘはｙ方向に直角な方向
（これをＸ方向としよう。）に負荷が移動された時に観
察１れる表示重量の変化を示し、試験用補償抵抗の関数
である。

Ｙは荷重移動［ｉの変化を示し、この誤差は、例えば第
９凶及び第１θ図のストレインゲージ２゜３又は４，１
とｉうように補償抵抗を隣接するストレインゲージの対
向対に付加し友ことに起因するものである。Ｘは荷重移
動誤差の変化を示し、この誤差は、前記ＹＯ決定に用−
られなかつ九ケ゛ゝ−ジ１．２又は３，４０１１ｍゲー
ジの対向対に補償抵抗を付加したことに起因するもので
ある。そして、Ａ、Ｂ、０．Ｄ、ｌｉ、ｐは定数である
。

上記に規定したように、Ｘ及びＹの値は本質的に互いに
独立であｐｚＹ、Ｘ、ｙ、ｘの単位は、重量又は具体例
におけるカウントの増加値である。

Ｉｆｔ、ｘ及びｙ方向は、必ずしもプラットホーム９０
上における横及び縦の方向に対応するものとは限らない
。（９）式の定数を決定する一つの方法は、プラットホ
ーム９０上の様々な位置に試験荷重をおき、一方、様々
なストレインゲージの対に試験用補償抵抗を接続し、イ
ンジケータ２６の出力表示を利用することである。一つ
の手続においては、第９図に示した位１ｔｂ、・ａｌｌ
及びｊ又は−、ｄ。

ｆ及びｈに試験荷重を載荷することによって得られ九デ
ータを利用する。この時、試験用補償抵抗は、ストレイ
ンゲージの様々な対に接続される。

以下の表■にあっては、試験用補償分路抵抗８が再び４
０００オームの場合の−揃いのデータを示す。

位　　置　　ａ、　、ａｌ　　ａ、ＪＩ　　Ｒａ　ｍｇ
、８４ｅａ。

ａ　　　　　１３２７１　　９７９１　　１２４４２　
　１５９７０ｄ　　　　　１３５０８　　９８７１　　
１２２９８　１５９ａｉ４ｆ　　　　　１３３２６　１
０９３８　　１２１２７　１４５６４ｋ　　　　　１３
０８８　１０８８８　　１２２５８　１４５０８ａ−ｊ
−”ｏ　　　　−５５−１１４７＋３１５　　＋１４０
６ｄ−ｋ”ｙ、　　　＋４２０　−１０１７　　　　＋
４０　　＋１４７６上記撫Ｉにあっては、プラットホー
ム９０上の対角位置（扇９ｔ１４０ａ、ｆ及びｄ、１１
）の胱取値関Ｏ＃Ａ違は、Ｘ及びｙｃｏ値として決定及
び記鍮される。この時、試験用補償抵抗は、各々ｏｍの
ストレインゲージを横切って置かれてｉる。試験用補償
抵抗を置かないで絖堆をする必要はなく、それ故ＪＩＩ
ＩＫは”ＮＯＲ’なる欄は存在しない。この＠ＮＯＲ”
なる点は、以下の記述によって明らかに畜れる手法で員
！かも決定される。　　　　　　　　　　　　　１もし
真夏からのデータが嬉１２ｗＡに示す如く、翼−ｙＩに
プロットされると、ＲＩＲ＊及び＆１ｈを逓ゐ一事Ｏ縞
２０を引くことかで禽、まえ１ＲＩＲ，及び几４Ｒ１を
通〉前記の＠２０に、交差する他の９２１を引くことが
できる。ストレインゲージに接続された試験用補償分路
抵抗８の値が低ければ低い程、プロット点はこれらの線
の交差位置から遠くなる。交差位置は、Ｘｎｙ方向の一
方又は双方について、荷重移動の無補償位置又は”ＮＯ
Ｒ”位置に近接している。ストレインゲージの対に分路
抵抗を設けることによって生起されるずれの変化は、適
当な線に沿う動電によって表わされる。分路抵抗の値が
増加すると、点が纏に沿って交差位置に近づき、一方、
値が減少すると交差位置から遠ざかる。

ｘ、ｙ軸の起点は荷重移動誤差がゼロの点を表わし、ま
良、Ｘ’ｓ　Ｙ’点は無補償の場合の荷重移動ＩＩＩ！
を表わすのであるから、荷重移動について完全な補償を
得るには適宜のストレインゲージに適切な補償抵抗値ｔ
ｍえ、Ｘ’、Ｆ’点がｘａ　ｙＩＯＪ［点と一致するよ
うにすればよい。本発明によれば、これを成し遂ける補
償抵抗の適切な値は、５に１２図及び表工を使用して数
学的に決定される。最初にｘ、ｙ軸が回転され、各々の
交差する１１２０゜２１に平行なＸ、Ｙ軸が決定される
。そして、点ｘ　１．　ｙＩに相当するＸ、Ｙ軸の座標
成分（ｘｌ　、　ｙｌ　）が決定され、必要とされる補
償抵抗の適切な値が得られる。

ｘ、ｙ軸に対するｘ、ｙ軸の関係は次式で与えられる。

ｘ　　ｚ　Ｙ　ｃａｓｅ　＋　Ｘ　ｃｏ畠−ここで、ρ
及び−は、第１２図に示され九角度である。Ｙ及びＸに
ついて上式を解くと、次のようである。

・・・ＬｌＩ Ｘ、Ｙ座標系において点ｘｌ、　、ｌの座標ｘｌ　、　
Ｙ＠ｆ求めると、次式の通ｐとなる。

とこで、Ｙ’及びｘｌは、既に定義しえように線２０゜
２１の交点の座標で６　’Ｅ、Ｙ’−２３０，Ｏ、ｘ’
ｚ１３０．０でめｐｌこの結果第１２図及び表■から、
Ｙ’−−２５３，６０、Ｘ’−−７３゜７３となる。

各々の線の傾斜は、Ｘ軸についての傾斜角のｔａｌ＠ｎ
ｔ　　成分であ郵、以下の数値が成立する。

ｔａｎ　ｅ　ｍ　　Ｏ，９７６５ｔａｎ　−＝　−１，
０２７ａ　　　＝　４４３１　　　　＃　　　−１３４
，２４゜ｓｉｎ　ｅ−０Ｊ９８７　　　ｉｉａ　１ｍ　
　Ｏ，７１６４ｃｏＩｆｉｔ　ｍ　０．７１５５　　　
ｃｏｓ　ｆｌ　＝ｓ　−０，６９７７畠ｉｎ（ρ−０）
冨ＬＯＯＯ このことからして、Ｘ′及びｙｌの計算値は、試験用分
路抵抗によって生じる＊＊０変化とともに、必要とされ
るＪｌ［的補償抵抗の大Ｉｉ畜の決定に利用される。

次のステップはＡｙｘ、すなわちｙ方向の変化について
の最終減衰率を見い出すことである。これから最終的な
トリム抵抗８ＦＴ　　が計算される。式（８）と同様に
して以下の比が成立する。

ここでＰＹは、点ｘｌ、、ｌ又はｘｌ、　ｙｌによって
表わされる重賞と、必要な補正の方向についての＠２１
上の読取＊によって表わされる重重との間の重量変化で
ある。この重量変化は、第２図において線２１に沿うｘ
ｌ、、ｌからｘ、　、　ｙ、　　の距離として表わされ
る。この場合、表！及び第１２図から以下Ｏ計算が成ｐ
立つ。

富１７８４．８６ （（支）式では、試験抵抗が４０００オームで、Ａｒｙ
’０．９１９５で、ｌ−ＡｔｙｍＯ，０８０５であるの
で、　　　　　　て以下の計算が成立する。

０．０８０５　　１７ｇ４．８６ １−ＡＮＹ　　　　２５３．６０ Ｓ、！−３０，２４４オーム 同様にＡｙｘ　についても、次の通）である。

ＰＫは、第１２図において、Ｍ２Ｏに沿うｘｌ、　、１
から”、ｙｓｌでの距離として表わされる。それ故、以
下の計算が成立する。

１−Ａｔｘ−０，０８０５ Ａｙｘ　＝　０．９７７６ ５１ｙｘｍ１５２８９　　オーム このようにして、ｉｓ、２８９オームの抵抗がストレイ
ンゲージ４にかけ渡されるべ龜であ〉、またゲージ２に
は、３０，２４４オ一ムｏｇ杭がかけつて結合すること
により、ストレインゲージ３には１　Ｇ、１５５オーム
の抵抗がかけ渡されなければならない。

８νＩ・８１！ ８ＦＸ十８７１ このようにして、スケールプラットホーム上におけるＮ
ｌｋの移動による誤差は、非常に小さい値に減少する。

上述したように、ストレインゲージに接続される試験及
び轍路の抵抗網は、実施例における分路抵抗よ〉を直列
抵抗を含む。この場合、ストレインゲージに接続される
直列抵抗の減衰係数Ａが、分路抵抗の係＃に代わって使
用される。直列抵抗の減衰係数はＡ　−である。ここで
、ＧＧ＋Ｔ はストレインゲージの抵抗で６９、一方Ｔは直列抵抗の
抵抗値である。直列抵抗及びこの直列抵抗について減衰
係数ムを使用すること以外は、荷重移動の補償について
の手続及び計算は、屍述Ｏものと同様である。

【図面の簡単な説明】

Ｊｌｉ１図は、本発明に係るロードセルの実施例を示す
平面図、第２図は、第１図のロードセルの側面図、第３
図は、本発明に係るロードセルの他の実施例を示す平面
図、第４図は、第３図のロードセルの側面図、第５図は
、第１図又は＃１３図に示し九本発明に係るロードセル
とともに用いられるスケールの＠面図、第６図は、第１
図又は４３図に示され九本発明に係るロードセルを用い
た実施例であって、モーメントに対して不感応としたも
のの１ＩＩ１面図、亀７図は、ｊＩ１図又は第３図に示
され九本発明に係るロードセルを用い九スケール配列の
実施例であって、プレツタが３個のボールベアリングを
介してロードセルによって支持され、これによルブラツ
タからロードセルへの横方向の力の伝達を防止するよう
にし丸ものの平面図、纂８図は、ｊＩ７図のスケール配
列の側面図、菖９図は、第１図又は第３図に示され九本
発明に係るロードセルを用い九スケール配列の実施例で
あって、プレツタないしプラットホームをその近傍ない
し縁においてロードセルの一端で支持することによ）、
モーメントに対して不感応とじ九ものの平面図、縞１０
図は、第９図のスケール配列の側面図、４１１図は、電
気的ブリッジ配列を示し、ストレインゲージ及び補償抵
抗ネットワークを接続するもの、第１２図は、補償抵抗
をストレインゲージに接続したことによる効果を示すグ
ラフである。 特許出願人　　　リライアンス・エレクトリック・カン
パニ喝 ｉ７ｆ７９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも一つの断面減少部を持つ単−乗を有する
   ロードセルと、咳梁の断面減少部に載置され九ストレイ
   ンゲージとを有し、ストレインゲージの出力が重量測定
   装置上における重量の位置と無闇係になるように断面減
   少部が形成され九補償臘蘭−ドセル。 ２．４１＃！Ｆ請求の範囲第１項におｉて、ストレイン
   ゲージが全て単−采０−ｍ藺に設けられ九ことを特徴と
   する襠償鳳ｐ−ド竜ル。 ３、４１許請求の＠固Ｊ１１項において、断面減少部が
   ｎｏ−＊薦に切欠として形成されえことを轡黴とす４＠
   ＠１１Ｍ２−ドセル。 ４、特′ｖＦ請求Ｏ範囲縞１項に訃−て、新聞減少−が
   秦〇−貴画にｓＰｉて切欠として形成され、かつ、スト
   レインゲージが癩０１１１１１１１ｉＫ填置畜れたこと
   を特徴とする補償製ロードセル。 ５．４１許−求０ＩｉＩ囲ｍ１項におｉて、断面減少部
   が単−殖の縁部に少なくとも一つの切欠として構成され
   たことを特徴とする補償戯ロードセル。 ６．４１１ＦＦ請求の範囲第１項において、ストレイン
   ゲージが梁の一以上のｌｉｔ向に載置されたことを特徴
   とする補償製ロードセル。 ７、単一梁部材と、骸梁の縦軸方向に関して時計方向の
   角度で咳粱部材の１ＩＩ１１部の一儒面に載置され友ス
   トレインゲージと、＃梁の縦軸方向に関して反時針方向
   の角度でｍ梁部材の同一端部の他側−に載置され友纂二
   のストレインゲージとを一体にして成る補償蓋μｍドセ
   ル。 ８．４１許請求の範ｍｔｓｒ項において、梁の倫燗に第
   三及び！１１１１のストレインゲージを有し、これらＯ
   ゲージが電気的ブリッジ回路を構成し、壜大抵抗網がこ
   れらのストレインゲージのうち〇−なめしそれ以上のも
   ＯＫ＊絖され、これによ）、ブリッジ回路の＃５力が少
   なくとも一方向にりｉで重量の位置と状態関係とされ九
   ことを特徴とする補償ＩＩｉ■−ドセル。 ９、両端に切欠として形成され喪断面減少部を有する単
   一の平坦な朱と、該采のｗＩｒ面減少部近傍に采の縦軸
   方向に関して所定の角度をなして載置され九ストレイン
   ゲージとを有する補償蓋ロードセル。 １０、特許請求の範囲第９項にお−て、断面減少部Ｏ近
   傍の梁の一側面にストレインゲージが載置され、その一
   端が梁の縦軸方向について時計方向の角度をなし、を九
   他端が采の他端の同側面において反時針方向をなしてい
   ることを４１黴とする補償ｌｉｔ四−ビードセ ル１．４１許錆求の＠囲第１Ｏ項において、滅函減少部
   の近傍の殖の一側面にストレインゲージが載置され、そ
   の一端が梁の縦軸方向にりいて時計方向の角度をなし、
   ｔＩＩ−他端が乗ｏｐｉｊ一端Ｏ弛儒面において反時計
   方向をなしていることを特徴とすゐ補償層ロードセル。 １２、特許請求の範囲第１１項にお−で、被数のストレ
   インゲージを電気的ブリッジ關路にｌＩ絖す、るＷｓｌ
   ｌｌＩを有し、ま九これＧｌＯストレインゲージＯうち
   の二つのもＯＫ抵抗網がｗ！続され、これによｐ１ブリ
   ッジ回路の出力が一方向について重量の位置とは無関係
   になるようにされ九ことを特徴とする補償層ロードセル
   。 １３、％許訪求の範囲第１１項において、複数のストレ
   インゲージを電気的ブリッジ回路にｖａ！ｌ！する１ｊ
   ｊＡ路を有し、抵抗網が３本のストレインゲージ同士絖
   され、これによｐ１ブリッジ回路の出力が重量の位置と
   はｊｌＩＩ関係とされたことを特徴とする補償１ｊｌａ
   −ド竜ル。 １４、　単一梁１１＃を有するロードセルと、ベース部
   材と、重量受けｉＩ＃と、ペー★ＩＩ＃上で梁部材の一
   端を支える手段と、梁Ｓ＊ｔの倫ｊｌｌｌＫよって重量
   受は部材の一縁部を支える手段とを有することを特徴と
   する補償１１ａ−ドセル。 １５、４Ｉ＃’Ｆｔｌｌ求Ｏ＠麿ｊｌｉ　１４　項＜＞
   イテ、ａ　−Ｖ＊ルＯ豊Ｓ＃が重量受けｓ＃Ｏ長さと同
   じで６ることを畳黴とする補償微ロードセル。 １６、　’ｌ＃Ｗｆｔｆｌ求ｏ＠Ｗｉ１Ｍ　１４ＩｉＶ
   Ｃ＆イテ、−−ｊ’−ｓｃル０Ｊｌｉｄｉ＠がそ〇−一
   端傍に＃肉減少部を有し、かクストレインゲージがそＯ
   Ｖｔ＊減少１１０Ｊ１１部材上に載置されたことを特徴
   とする補償ｊｉＷ−ドセル。 １７、特許請求の範囲第１４項において、ロードセルの
   梁部材が単一の棒状材であって、七〇＊部近傍に切欠を
   有し、その切欠によって断面減少部が形成され、かつ、
   その断面減少部の梁部材にストレインゲージが載置され
   九ことを４１黴とする補償層ロードセル。 １８．４１１’ＦｌＩＸＯ範１１Ｊ［７１［Ｋ＞ｈて、
   単一乗上に複数のストレインゲージが執置畜れ、鋏スト
   レインゲージがｌａＯＭ軸方向に関して角度をなし、か
   つ隣接するストレインゲージ同士の角度が時針方向及び
   反時計方向の閏で変化することを特徴とする補償１ｉｔ
   ｕ−ドセル。 膿、４１許請求ｏｓｉｉａｉ第１８項において、電気的
   關路と、乗の同−儒ｔｊＪＫお−て二本Ｏストレインゲ
   ージＫｉｉ［れた抵抗網とを有し、ブリッジ開路の出力
   が重量の横方向位置とは無関係となるようにし九ことを
   特徴とすゐ補償微ロードセルＯ 加１％許縛求の範囲第１９′ｇＬにおいて、他の一本の
   ストレインゲージに接続された付加の抵抗網を有し、ブ
   リ７２１ｇ１絡の出力がム瀘の位置に無関係とされたこ
   とを％黴とする補償微ロードセル０ ４、ロードセルの補償方法でるって、項部近傍において
   少なくと一一つの断向狐少ｉｔ構成する切欠が設けられ
   九率−梁ロードセルを含み、更にこの切欠の側部から選
   択的に材ＩＰ）を堆ｐ除いて梁構造のテストを行ない、
   最終的（（ｗ−ドセルＯ出力が重量の横方向位置とは無
   関係になるまで更によ）以上の＃科を切欠から取〕除く
   ことを特徴とするもの。 ρ０％ｉｉ’ｒ＊求の範囲第２１項において、切欠の鷹
   ｍから更に材＠を選択的に取９除哀、冒−ドセルをテス
   トし、最終的に：ロードセルの出力が重量の位置とは無
   関係となるまで、よル多くｏ＃科を堆ｐ瞼〈ことを畳黴
   とするロードセルの補償方法。 β、単−ＳロードセルＩＮ＃を有シ、薦−のストレイン
   ゲージを梁部材の端部近傍の一貴面に梁の縦軸方向につ
   いて時針圓９０角度で配赦し、第二のストレインゲージ
   を梁部材の同一端部近傍の他側面に梁０縦鵬方向につい
   て反時針同シの角度で配設し、更に第三及び第四のスト
   レインゲージを梁の端部近傍に載置し、これらのストレ
   インゲージｔ−を気的ブリッジー扇中に配列し、抵抗網
   を−ないしそれ以上のストレインゲージにＩｉｋｍして
   、辷れによｐ１ブリッジＨ路の出力が少なくと４一方向
   について重量の位置とは無関係となるようにしたロード
   セルＯＷａ慣方法。