JPS61104228A - Force generation mechanism - Google Patents
Force generation mechanismInfo
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- JPS61104228A JPS61104228A JP22661184A JP22661184A JPS61104228A JP S61104228 A JPS61104228 A JP S61104228A JP 22661184 A JP22661184 A JP 22661184A JP 22661184 A JP22661184 A JP 22661184A JP S61104228 A JPS61104228 A JP S61104228A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は例えば計重機において使用される力発生機構に
関し、特に一定の磁界中におかれたコイルに電流を流す
ことにJニジ該コイルに力を発生する工うにした力発生
機構に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a force generating mechanism used, for example, in a weighing machine, and particularly relates to a force generating mechanism used in a weighing machine. It relates to a force generation mechanism designed to generate force.
第4図は従来の力発生機構を概略的に示すものであるが
、主ヨーク(4υ、センターヨーク(4シ、永久磁石(
43及び空隙(4滲中に配設されたコイル(49から成
っている。コイル(昏は矢印F方向に可動に支持されて
いるものとする。永久磁石(43からの一定磁束は実線
矢印B、で示すようにセンターヨーク(4り、空隙(ロ
)及び主コーク(4υ中を流れる。Figure 4 schematically shows the conventional force generation mechanism, which includes a main yoke (4υ), a center yoke (4υ), and a permanent magnet (4υ).
It consists of a coil (49) disposed in the air gap (43).The coil (49) is supported movably in the direction of arrow F.The constant magnetic flux from the permanent magnet (43 is indicated by solid line arrow B). As shown by , the coke flows through the center yoke (4), the air gap (2), and the main coke (4υ).
コイル(49に電流工、を流すとその導線長tの部分に
矢印F方向にF=B。Xtの力が発生(但しB。は磁束
密度とする)するとし、力Fと電流工とは比例するので
、この比例関係を使って電流1の値から力Fを測定して
いる。When a current is passed through the coil (49), a force F = B is generated in the direction of arrow F at a portion of the conductor length t (where B is the magnetic flux density), and the force F and the current are Since it is proportional, force F is measured from the value of current 1 using this proportional relationship.
然しなから、厳密には力Fと電流工とは比例しない。す
なわち、コイル(4!19に電流Iを流すと、これ自体
により点線で示すような磁束ΔBが発生する。この磁束
ΔBは電流工に比例するので、ΔB=k I (kは比
例常数)とすれば、コイル(4つに電流工・を流したと
きの空隙(44における磁束密度B=B、 + kI又
はB、−kIとなる。従って、厳密にはコイル(49に
作用する力F=(B、±kI)Itとなる。However, strictly speaking, force F and electric current are not proportional. In other words, when a current I is passed through the coil (4!19), a magnetic flux ΔB as shown by the dotted line is generated by the coil itself. Since this magnetic flux ΔB is proportional to the current, ΔB=k I (k is a proportionality constant). Then, when current is passed through the coil (4), the magnetic flux density in the air gap (44) becomes B = B, + kI or B, -kI. Therefore, strictly speaking, the force acting on the coil (49) is (B, ±kI)It.
すなわち、F=B、tI±ktl”となり、電流工の2
乗に比例する項があられれ力Fは電流工に−次的に比例
するとは言えない。In other words, F=B, tI±ktl", and the electrician's 2
Since there is a term proportional to the power of the current, it cannot be said that the force F is linearly proportional to the current.
従って例えば計重機においてこの力発生機構による測定
法では精密に計重することができないという問題が生ず
る。Therefore, for example, in a weighing machine, a problem arises in that accurate weighing cannot be performed using the measurement method using this force generating mechanism.
本発明は上記問題に鑑みてなされ、従来より精密に力を
測定することができる力発生機構を提供することを目的
とする。この目的は、本発明によれば、上記構成におい
て、前記コイルに直列にホール素子を接続し、かつ該ホ
ール素子を前記磁゛界中で前記コイルに近接して配設し
、前記ホール素子に生ずる電圧により前記コイルに発生
している力を測定するようにしたことを特徴とする力発
生機構、によって達成される。The present invention was made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a force generation mechanism that can measure force more precisely than before. According to the present invention, in the above configuration, a Hall element is connected in series to the coil, and the Hall element is disposed close to the coil in the magnetic field, and the Hall element is connected to the coil in series. This is achieved by a force generating mechanism characterized in that the force generated in the coil is measured by the generated voltage.
以下、本発明の実施例による横枠式計重機について(2
)面を参照して説明する。Below, regarding the horizontal frame type weighing machine according to the embodiment of the present invention (2
) will be explained with reference to the surface.
図において横枠式計重機は全体として(IJで示され、
横枠、いわゆるさお(2)はフレーム(3)の一方の支
柱(3a)上に支点(4)で支承され、その−肩側で支
点(5)を介してのせ皿(6)を懸吊させている。また
、他端側では荷重測定アクチーエータ(7)の作動ロッ
ド(8)が枢着されている。In the figure, the horizontal frame weighing machine is shown as a whole (IJ),
The horizontal frame, so-called pole (2), is supported at a fulcrum (4) on one of the columns (3a) of the frame (3), and on its -shoulder side suspends a plate (6) via a fulcrum (5). It's hanging. Further, at the other end side, an actuating rod (8) of a load measuring actuator (7) is pivotally mounted.
荷重測定アクチーエータ(7)は上述の作動ロッド(8
)の他にボビン(9)、これに巻装されたコイルQ1、
永久磁石a]J、ヨーク(12a)(12b)(12c
)及び空隙?中でコイルαQに近接してヨーク(12b
)に固定されたホール素子(1)から成シ、永久磁石(
lIυからの磁束B、は実線矢印で示すようにコイルQ
(lを横切って、ヨーク(12aX12h)(12りを
流れる。コイルQQに所定方向の直流を通電すると、こ
れによっても点線で示すような磁束ΔBが流れるがこの
電流と空隙f内の磁束との相互作用により下方向に力F
が発生し、作動ロッド(8)を矢印で示すように下方向
に引張る。コイルaqに通電する電流の大きさを制御す
ることにより、この力Fが調節され、のせ皿(6)にの
せる被測定物の重量とのバランスがとられる?
ように構成されている。The load measuring actuator (7) is connected to the above-mentioned actuating rod (8
) in addition to the bobbin (9), the coil Q1 wound around it,
Permanent magnet a] J, yoke (12a) (12b) (12c
) and void? Inside, a yoke (12b
) consists of a Hall element (1) fixed to a permanent magnet (
The magnetic flux B from lIυ is connected to the coil Q as shown by the solid arrow.
(It flows across the yoke (12a x 12h) (12). When a direct current is passed through the coil QQ in a predetermined direction, a magnetic flux ΔB as shown by the dotted line also flows, but this current and the magnetic flux in the air gap f Force F in the downward direction due to interaction
occurs and pulls the actuating rod (8) downward as shown by the arrow. By controlling the magnitude of the current flowing through the coil aq, this force F is adjusted and balanced with the weight of the object to be measured placed on the placing plate (6). It is configured as follows.
第3図に示すようにコイルCIQとホール素子(1)と
は可変直流電源[2Dに直列に接続され、ホール素子(
7)に発生する電圧は電圧測定器のによって測定される
ように構成されている。As shown in Fig. 3, the coil CIQ and the Hall element (1) are connected in series to the variable DC power supply [2D, and the Hall element (
The voltage generated in 7) is configured to be measured by a voltage measuring device.
フレーム(3)の他方の支柱(3b)上にはストッパ取
付ブロックa3が固定され、これに形成された貫通孔(
13a)をさお(2)の先端部分が挿通しており、その
先端に形成され走破検出部(金属)α荀は図示するよう
なさお(2)のバランス状態では近接スイッチαQと所
定の距離をおいて対向している。A stopper mounting block a3 is fixed on the other support column (3b) of the frame (3), and a through hole (
13a) is inserted through the tip of the rod (2), and the running detection part (metal) α formed at the tip is at a predetermined distance from the proximity switch αQ when the rod (2) is balanced as shown. They are facing each other.
ストッパ取付ブロックα場の貫通孔(13a)の上方及
び下方にはねじ孔(13hX13c)が形成され、これ
らにそれぞれストッパ用ねじaOαηが螺着されている
。ねじaυαηの調節によりさお(2)の変位中Aが定
められる。すなわち、上側のねじαQによりさお(2)
の回動上限が決定され、下側のねじ的に工りさお(2)
の回動下限が決定される。変位中A、もしくは回動上限
、下限は近接スイッチ(至)の特性、このスイッチ(へ
)とさお(2)の被検出部a4との間の距離、支点(4
) (5)間の距離、支点(4)−作動ロッド(8)間
の距離などを考慮して定められる。Screw holes (13hX13c) are formed above and below the through hole (13a) of the stopper mounting block α field, and stopper screws aOαη are screwed into these holes, respectively. By adjusting the screw aυαη, the displacement A of the rod (2) is determined. In other words, the rod (2) is tightened by the upper screw αQ.
The upper limit of rotation is determined, and the lower screw thread (2)
The lower limit of rotation is determined. During displacement A, or the upper and lower limits of rotation are the characteristics of the proximity switch (to), the distance between this switch (to) and the detected part a4 of pole (2), and the fulcrum (4
) (5), the distance between the fulcrum (4) and the operating rod (8), etc.
本発明の実施例は以上のように構成されるが、次にこの
作用、効果などについて説明する。The embodiment of the present invention is configured as described above, and its operation, effects, etc. will be explained next.
今、のせ皿(6)に被測定物をのせたとすると、さお(
2)は支点(4)のまわりに図において時計方向に回動
する。これと共にアクテ、エータ(7)のコイル四に可
変直流電源(2υから電流が流され、作動ロッド(8)
に下向きの力Fが働ら(。すなわち、さ2(2)を支点
(4)のまわフに反時計方向に回動させる。Now, if the object to be measured is placed on the mounting plate (6), the rod (
2) rotates clockwise in the figure around the fulcrum (4). At the same time, a current is applied from the variable DC power supply (2υ) to the coil 4 of the actuator (7), and the actuating rod (8)
A downward force F is applied to (i.e., rotates the shaft 2 (2) counterclockwise around the fulcrum (4).
のせ皿(6)に被測定物をのせたときさj?(2)は時
計方向に回動するがさお(2)の先端部分がストッパ用
ねじ叫の下端に衝接して、これ以上の上方への回動が抑
えられる。近接スイッチaQはさお(2)がバランス位
置より上方にあることを検知し、これにょシアクチ、エ
ータ(7)のコイル(IQの電流が増加させられる。作
動ロッド(8)に働らく力Fが増大し、さお(2)の反
時計方向への回動力が増大する。すなわち、さお(2)
はバランス位置へと向う回動力を増大させる。When the object to be measured is placed on the mounting plate (6)? (2) rotates clockwise, but the tip of the rod (2) collides with the lower end of the stopper screw, preventing further upward rotation. The proximity switch aQ detects that the rod (2) is above the balance position, and the current in the coil (IQ) of the actuator (7) is increased.The force F acting on the actuating rod (8) increases. increases, and the rotational force of the rod (2) in the counterclockwise direction increases.In other words, the rotation force of the rod (2) increases.
increases the rotational force toward the balance position.
さ2(2)がバランス位置を越えて下方へと回動したと
きには、近接スイッチ(ハ)はこれを検知し、アクチー
エータ(7)のコイルQ(lに流す電流は減少させられ
る。この工うにして、さオ(2)が図示するようなバラ
ンス状態をとる。とコイル(10に流れる電流は一定値
とされる。従来はこの値からのせ皿(6)にのいる電圧
VHを電圧測定器(23によって測定することによって
被測定物の重量が求められる。When the actuator (2) rotates downward beyond the balance position, the proximity switch (c) detects this and the current flowing through the coil Q (l) of the actuator (7) is reduced. The current flowing through the coil (10) is assumed to be a constant value. Conventionally, the voltage VH applied to the plate (6) is measured from this value. The weight of the object to be measured is determined by measuring it with the instrument (23).
すなわち、今コイルa1に電流工が流れているとすると
上述したようにそのときの空隙2における磁束密度B
= Ba±kIとなる(但し、本実施例では電流の向き
に工りBa−kIとなる)。ホール素子(ホ)はコイル
叫に@列に接続されているので、これに流れる電流値も
工である。従ってホール素子−に発生する電圧■=几I
(3o±kI)(但しRはこのホール素子CIC固有
の常数〕となる。他方、コイル叫に作用している力F=
(Bo±kI)It (tはコイルαGの全長)である
から、Fと■との関係は以下のようになる。That is, if current is flowing through the coil a1, the magnetic flux density B in the air gap 2 at that time is as described above.
= Ba±kI (however, in this embodiment, Ba-kI is calculated based on the direction of the current). Since the Hall element (E) is connected to the coil in the @ column, the current value flowing through it is also . Therefore, the voltage generated in the Hall element - = I
(3o±kI) (where R is a constant specific to this Hall element CIC).On the other hand, the force acting on the coil force F=
(Bo±kI)It (t is the total length of the coil αG), so the relationship between F and ■ is as follows.
すなわち、力Fは電圧V)Iに一次的に比例するので、
容易に電圧■から力Fを求めることができる。ホール素
子(1)は空隙tにおける実際の磁束密度Bを検出する
ので、従来工り精密に力F、すなわち被測定物の重量を
求めることができる。That is, since the force F is linearly proportional to the voltage V)I,
The force F can be easily determined from the voltage ■. Since the Hall element (1) detects the actual magnetic flux density B in the air gap t, the force F, that is, the weight of the object to be measured, can be determined with conventional precision.
以上、本発明の実施例について説明し次が、勿論、本発
明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に
基づいて種々の変形が可能である。The embodiments of the present invention have been described above, and the present invention is, of course, not limited thereto, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
例えば、以上の実施例ではさお(2)の位置検出に近接
スイッチ(至)が用いられたが、これに代えて差動トラ
ンスあるいは光電スイッチが用いられてもよい。For example, in the above embodiment, a proximity switch (to) was used to detect the position of the rod (2), but a differential transformer or a photoelectric switch may be used instead.
また以上の実施例では、さお(2)に被測定物の重量を
荷重するのに支点(5)で懸吊されたのせ皿(6)が用
いられたが、他機槽を介して荷重する工うにしても工い
。Furthermore, in the above embodiments, the mounting plate (6) suspended from the fulcrum (5) was used to load the weight of the object to be measured on the rod (2), but the load was transferred via another machine tank. No matter what you do, it's hard.
また以上の実施例では荷重アクテ、エータ(7)に
。In addition, in the above embodiment, the load actuator and eta (7)
.
おいてヨーク(12a)(12h)(12c) O形状
を従来例を示す第1図と異なるものとしたが、勿論、形
状はこれに限定されることなく例えば従来例と同様であ
っても工い。In this case, the yokes (12a), (12h), and (12c) have an O shape that is different from that shown in FIG. stomach.
また以上の実施例では一定磁界を与えるのに永久磁石C
11Jが用いられたが、これに代えて直流電磁石を用い
てもよい。In addition, in the above embodiment, a permanent magnet C is used to provide a constant magnetic field.
11J was used, but a DC electromagnet may be used instead.
また以上の実施例ではアクテ、エータ(7)は計重機(
IIに適用されたが、他の装置にも適用可能である。In addition, in the above embodiment, the acte and eta (7) are the weighing machine (
II, but is applicable to other devices as well.
以上述べたように本発明の力発生機構によれば、ホール
素子に発生する電圧値からコイルに働らく作用力の大き
さを正確に検知することができる−As described above, according to the force generation mechanism of the present invention, it is possible to accurately detect the magnitude of the force acting on the coil from the voltage value generated in the Hall element.
Claims (1)
該コイルに力を発生するようにした力発生機構において
、前記コイルに直列にホール素子を接続し、かつ該ホー
ル素子を前記磁界中で前記コイルに近接して配設し、前
記ホール素子に生ずる電圧により前記コイルに発生して
いる力を測定するようにしたことを特徴とする力発生機
構。In a force generation mechanism that generates force by passing a current through a coil placed in a constant magnetic field, a Hall element is connected in series to the coil, and the Hall element is placed in the magnetic field. A force generating mechanism, characterized in that the force generating mechanism is arranged close to the coil and measures the force generated in the coil by the voltage generated in the Hall element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22661184A JPS61104228A (en) | 1984-10-27 | 1984-10-27 | Force generation mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22661184A JPS61104228A (en) | 1984-10-27 | 1984-10-27 | Force generation mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104228A true JPS61104228A (en) | 1986-05-22 |
| JPH027004B2 JPH027004B2 (en) | 1990-02-15 |
Family
ID=16847908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22661184A Granted JPS61104228A (en) | 1984-10-27 | 1984-10-27 | Force generation mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104228A (en) |
-
1984
- 1984-10-27 JP JP22661184A patent/JPS61104228A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH027004B2 (en) | 1990-02-15 |
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