JP2000304629A - 歪みゲージ調整装置 - Google Patents
歪みゲージ調整装置Info
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- JP2000304629A JP2000304629A JP11445299A JP11445299A JP2000304629A JP 2000304629 A JP2000304629 A JP 2000304629A JP 11445299 A JP11445299 A JP 11445299A JP 11445299 A JP11445299 A JP 11445299A JP 2000304629 A JP2000304629 A JP 2000304629A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 歪みゲージからの微小な出力電圧のオフセッ
ト及びスパンのポテンショメータを用いた調整が微妙で
かつ変動し易いという従来の課題を解決し、ポテンショ
メータを用いることなく容易にオフセット及びスパンの
調整ができる歪みゲージ調整装置を提供することを目的
とするものである。 【解決手段】 歪みゲージの出力電圧を零点調整するた
めのＤ／Ａ変換部６と、増幅度を調整するための増幅度
設定部４と、零点調整するために予め設定された電圧を
Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部５とにより、ポテンショメ
ータを用いることなく容易に零点調整・増幅度調整がで
きる。
ト及びスパンのポテンショメータを用いた調整が微妙で
かつ変動し易いという従来の課題を解決し、ポテンショ
メータを用いることなく容易にオフセット及びスパンの
調整ができる歪みゲージ調整装置を提供することを目的
とするものである。 【解決手段】 歪みゲージの出力電圧を零点調整するた
めのＤ／Ａ変換部６と、増幅度を調整するための増幅度
設定部４と、零点調整するために予め設定された電圧を
Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部５とにより、ポテンショメ
ータを用いることなく容易に零点調整・増幅度調整がで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、歪みゲージからの
微小電圧を増幅・調整する歪みゲージ調整装置に関する
ものである。
微小電圧を増幅・調整する歪みゲージ調整装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、歪みゲージからの微小電圧を増幅
・調整する歪みゲージ調整装置は、ポテンショメータを
用いた零点調整部や増幅度調整部より構成することが一
般的に知られている。その実施例としては図２に示すよ
うなポテンショメータを用いた歪みゲージ調整装置があ
る。
・調整する歪みゲージ調整装置は、ポテンショメータを
用いた零点調整部や増幅度調整部より構成することが一
般的に知られている。その実施例としては図２に示すよ
うなポテンショメータを用いた歪みゲージ調整装置があ
る。
【０００３】この装置は歪みゲージからの出力信号を差
動増幅する差動増幅部１０と、この差動増幅部１０で得
られた電圧を零点調整するための零点設定部３０、加減
算部２０と、この結果を増幅・調整する増幅度設定部４
０と、増幅・調整した出力電圧をデジタル値に変換する
Ａ／Ｄ変換部５０から構成されている。
動増幅する差動増幅部１０と、この差動増幅部１０で得
られた電圧を零点調整するための零点設定部３０、加減
算部２０と、この結果を増幅・調整する増幅度設定部４
０と、増幅・調整した出力電圧をデジタル値に変換する
Ａ／Ｄ変換部５０から構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ロードセルでブリッジ
構成された歪みゲージからの出力電圧は一般的には数ミ
リボルトしかないうえに、オフセットとスパンが歪みゲ
ージ個々によって大きくばらつくき、このため大きく且
つ微妙にオフセットを調整する零点調整やスパンを調整
する増幅度調整は多回転型のポテンショメータで行われ
ることになる。
構成された歪みゲージからの出力電圧は一般的には数ミ
リボルトしかないうえに、オフセットとスパンが歪みゲ
ージ個々によって大きくばらつくき、このため大きく且
つ微妙にオフセットを調整する零点調整やスパンを調整
する増幅度調整は多回転型のポテンショメータで行われ
ることになる。
【０００５】しかしながら、多回転型ポテンショメータ
の調整は生産性にすぐれているとはいえず、また最初の
零点調整に誤差が発生すると増幅度調整後に零点が変動
し、零点調整と増幅度調整を２〜３度繰り返すことが必
要になるほど微妙であり、作業性を悪化させていた。
の調整は生産性にすぐれているとはいえず、また最初の
零点調整に誤差が発生すると増幅度調整後に零点が変動
し、零点調整と増幅度調整を２〜３度繰り返すことが必
要になるほど微妙であり、作業性を悪化させていた。
【０００６】したがって、歪みゲージ調整装置の機能を
有する製品では、容易に零点調整・増幅度調整が出来な
いという課題があった。
有する製品では、容易に零点調整・増幅度調整が出来な
いという課題があった。
【０００７】本発明はこのような従来の課題を解決し、
ポテンショメータを用いることなく容易に零点調整・増
幅度調整ができる歪みゲージ調整装置を提供することを
目的とするものである。
ポテンショメータを用いることなく容易に零点調整・増
幅度調整ができる歪みゲージ調整装置を提供することを
目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、歪みゲージの出力電圧を差動増幅する差動
増幅部と、この差動増幅部の出力電圧と第１の所定電圧
を加減算する加減算部と、第２の所定電圧を設定する零
点設定部と、演算増幅器を用いた非反転増幅回路の増幅
度が外部信号により設定でき且つ前記零点設定部で設定
した第２の所定電圧を基準に前記加減算部の出力電圧を
増幅する増幅度設定部と、この増幅度設定部の出力電圧
か前記零点設定部で設定した第２の所定電圧かを選択で
きる電圧選択部と、この電圧選択部の出力電圧をデジタ
ル値に変換するＡ／Ｄ変換部と、所定のデジタル値を電
圧に変換し且つこの電圧が前記第１の所定電圧を生成す
るＤ／Ａ変換部との構成を有するものである。この本発
明によれば、ポテンショメータを用いることなく容易に
零点調整・増幅度調整ができる歪みゲージ調整装置が得
られる。
に本発明は、歪みゲージの出力電圧を差動増幅する差動
増幅部と、この差動増幅部の出力電圧と第１の所定電圧
を加減算する加減算部と、第２の所定電圧を設定する零
点設定部と、演算増幅器を用いた非反転増幅回路の増幅
度が外部信号により設定でき且つ前記零点設定部で設定
した第２の所定電圧を基準に前記加減算部の出力電圧を
増幅する増幅度設定部と、この増幅度設定部の出力電圧
か前記零点設定部で設定した第２の所定電圧かを選択で
きる電圧選択部と、この電圧選択部の出力電圧をデジタ
ル値に変換するＡ／Ｄ変換部と、所定のデジタル値を電
圧に変換し且つこの電圧が前記第１の所定電圧を生成す
るＤ／Ａ変換部との構成を有するものである。この本発
明によれば、ポテンショメータを用いることなく容易に
零点調整・増幅度調整ができる歪みゲージ調整装置が得
られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、歪みゲージの出力電圧を差動増幅する差動増幅部
と、この差動増幅部の出力電圧と第１の所定電圧を加減
する加減算部と、第２の所定電圧を設定する零点設定部
と、演算増幅器を用いた非反転増幅回路の増幅度が外部
信号により設定でき且つ前記零点設定部で設定した第２
の所定電圧を基準に前記加減算部の出力電圧を増幅する
増幅度設定部と、この増幅度設定部の出力電圧か前記零
点設定部で設定した第２の所定電圧かを選択できる電圧
選択部と、この電圧選択部の出力電圧をデジタル値に変
換するＡ／Ｄ変換部と、所定のデジタル値を電圧に変換
し且つこの電圧が前記第１の所定電圧を生成するＤ／Ａ
変換部との構成を有した歪みゲージ調整装置なので、ポ
テンショメータを用いることなく個々にばらつく歪みゲ
ージのオフセットとスパンを容易に調整できるという作
用を有する。
は、歪みゲージの出力電圧を差動増幅する差動増幅部
と、この差動増幅部の出力電圧と第１の所定電圧を加減
する加減算部と、第２の所定電圧を設定する零点設定部
と、演算増幅器を用いた非反転増幅回路の増幅度が外部
信号により設定でき且つ前記零点設定部で設定した第２
の所定電圧を基準に前記加減算部の出力電圧を増幅する
増幅度設定部と、この増幅度設定部の出力電圧か前記零
点設定部で設定した第２の所定電圧かを選択できる電圧
選択部と、この電圧選択部の出力電圧をデジタル値に変
換するＡ／Ｄ変換部と、所定のデジタル値を電圧に変換
し且つこの電圧が前記第１の所定電圧を生成するＤ／Ａ
変換部との構成を有した歪みゲージ調整装置なので、ポ
テンショメータを用いることなく個々にばらつく歪みゲ
ージのオフセットとスパンを容易に調整できるという作
用を有する。
【００１０】以下、本発明の実施の形態について、図１
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００１１】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態における歪みゲージ調整装置の構成図であり、
図１において１は差動増幅部、２は加減算部、３は零点
設定部、４は増幅度設定部、５はＡ／Ｄ変換部、６はＤ
／Ａ変換部、７は電圧選択部を示している。
施の形態における歪みゲージ調整装置の構成図であり、
図１において１は差動増幅部、２は加減算部、３は零点
設定部、４は増幅度設定部、５はＡ／Ｄ変換部、６はＤ
／Ａ変換部、７は電圧選択部を示している。
【００１２】以下、この歪みゲージ調整装置の動作につ
いて同図を用いて説明する。歪みゲージからの信号は通
常数ミリボルトであり、この電圧をＶｓとする。
いて同図を用いて説明する。歪みゲージからの信号は通
常数ミリボルトであり、この電圧をＶｓとする。
【００１３】差動増幅部の増幅度がαのとき差動増幅部
出力電圧Ｖａは、 Ｖａ＝α・Ｖｓ となり、Ｄ／Ａ変換部の出力電圧をＶｂとすると加減算
部の出力Ｖｃは、 Ｖｃ＝Ｖａ＋Ｖｂ ＝α・Ｖｓ＋Ｖｂ となる。増幅度設定部でＲ２が選択されていると、増幅
度設定部の出力Ｖｄは、 Ｖｄ＝（１＋Ｒ２／Ｒ１）・Ｖｃ−（Ｒ２／Ｒ１）・Ｖｚ ここで（１＋Ｒ２／Ｒ１）＝βとおくと、 ＝β・（Ｖｃ−Ｖｚ）＋Ｖｚ ＝β・（α・Ｖｓ＋Ｖｂ−Ｖｚ）＋Ｖｚ … を得る。但しＶｚは零点設定部で設定した電圧である。
出力電圧Ｖａは、 Ｖａ＝α・Ｖｓ となり、Ｄ／Ａ変換部の出力電圧をＶｂとすると加減算
部の出力Ｖｃは、 Ｖｃ＝Ｖａ＋Ｖｂ ＝α・Ｖｓ＋Ｖｂ となる。増幅度設定部でＲ２が選択されていると、増幅
度設定部の出力Ｖｄは、 Ｖｄ＝（１＋Ｒ２／Ｒ１）・Ｖｃ−（Ｒ２／Ｒ１）・Ｖｚ ここで（１＋Ｒ２／Ｒ１）＝βとおくと、 ＝β・（Ｖｃ−Ｖｚ）＋Ｖｚ ＝β・（α・Ｖｓ＋Ｖｂ−Ｖｚ）＋Ｖｚ … を得る。但しＶｚは零点設定部で設定した電圧である。
【００１４】今、歪みゲージがオフセット状態にあると
し、このときの歪みゲージ出力電圧Ｖｓ＝Ｖｓｏとす
る。このオフセット状態でＶｄ＝Ｖｚとするには、式
より Ｖｚ＝β・（α・Ｖｓｏ＋Ｖｂ−Ｖｚ）＋Ｖｚ となり、 Ｖｂ＝Ｖｚ−α・Ｖｓｏ を得る。
し、このときの歪みゲージ出力電圧Ｖｓ＝Ｖｓｏとす
る。このオフセット状態でＶｄ＝Ｖｚとするには、式
より Ｖｚ＝β・（α・Ｖｓｏ＋Ｖｂ−Ｖｚ）＋Ｖｚ となり、 Ｖｂ＝Ｖｚ−α・Ｖｓｏ を得る。
【００１５】以上より、歪みゲージがオフセット状態に
あるとき、Ｄ／Ａ変換部からの出力電圧Ｖｂを（Ｖｚ−
α・Ｖｓｏ）に設定すればよいことになる。そして本発
明の歪みゲージ調整装置の構成によれば、ＶｚをＡ／Ｄ
変換部より取り込めるので容易にＶｂを調整できる。す
なわち歪みゲージがオフセット状態にあるとき、電圧選
択部で選択できる２つの電圧が等しくなるようにＶｂを
変えるだけでよい。
あるとき、Ｄ／Ａ変換部からの出力電圧Ｖｂを（Ｖｚ−
α・Ｖｓｏ）に設定すればよいことになる。そして本発
明の歪みゲージ調整装置の構成によれば、ＶｚをＡ／Ｄ
変換部より取り込めるので容易にＶｂを調整できる。す
なわち歪みゲージがオフセット状態にあるとき、電圧選
択部で選択できる２つの電圧が等しくなるようにＶｂを
変えるだけでよい。
【００１６】この求めたＶｂを式に代入すると、 Ｖｄ＝α・β・（Ｖｓ−Ｖｓｏ）＋Ｖｚ となる。
【００１７】歪みゲージのスパン調整は、歪みゲージを
最大スパンとなる状態にしＶｄ値が最も大きく且つＡ／
Ｄ変換上限を超えないような値となるβを設定するだけ
でよい。
最大スパンとなる状態にしＶｄ値が最も大きく且つＡ／
Ｄ変換上限を超えないような値となるβを設定するだけ
でよい。
【００１８】具体的な値として例をあげると、オフセッ
ト電圧Ｖｓｏ＝−２ｍＶ、スパン電圧（Ｖｓ−Ｖｓｏ）
＝４ｍＶの特性を持つ歪みゲージを０．３〜４．３Ｖに
調整するためには例えばα＝５００、β＝２とし、Ｖｚ
＝０．３Ｖ、Ｖｂ＝＋１．３Ｖといった値にすればよい
ことになる。
ト電圧Ｖｓｏ＝−２ｍＶ、スパン電圧（Ｖｓ−Ｖｓｏ）
＝４ｍＶの特性を持つ歪みゲージを０．３〜４．３Ｖに
調整するためには例えばα＝５００、β＝２とし、Ｖｚ
＝０．３Ｖ、Ｖｂ＝＋１．３Ｖといった値にすればよい
ことになる。
【００１９】以上のように同実施の形態１によれば、ポ
テンショメータを用いることなく個々にばらつく歪みゲ
ージのオフセット・スパンを容易に調整できるという効
果が得られる。
テンショメータを用いることなく個々にばらつく歪みゲ
ージのオフセット・スパンを容易に調整できるという効
果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明による歪みゲージ調
整装置は、歪みゲージの出力電圧を差動増幅する差動増
幅部と、この差動増幅部の出力電圧と第１の所定電圧を
加減算する加減算部と、第２の所定電圧を設定する零点
設定部と、演算増幅器を用いた非反転増幅回路の増幅度
が外部信号により設定でき且つ前記零点設定部で設定し
た第２の所定電圧を基準に前記加減算部の出力電圧を増
幅する増幅度設定部と、この増幅度設定部の出力電圧か
前記零点設定部で設定した第２の所定電圧かを選択でき
る電圧選択部と、この電圧選択部の出力電圧をデジタル
値に変換するＡ／Ｄ変換部と、所定のデジタル値を電圧
に変換し且つこの電圧が前記第１の所定電圧を生成する
Ｄ／Ａ変換部との構成を有しているので、ポテンショメ
ータを用いることなく個々にばらつく歪みゲージのオフ
セットを調整する零点調整やスパンを調整する増幅度調
整が容易にでき、生産性が向上するという有利な効果が
得られる。
整装置は、歪みゲージの出力電圧を差動増幅する差動増
幅部と、この差動増幅部の出力電圧と第１の所定電圧を
加減算する加減算部と、第２の所定電圧を設定する零点
設定部と、演算増幅器を用いた非反転増幅回路の増幅度
が外部信号により設定でき且つ前記零点設定部で設定し
た第２の所定電圧を基準に前記加減算部の出力電圧を増
幅する増幅度設定部と、この増幅度設定部の出力電圧か
前記零点設定部で設定した第２の所定電圧かを選択でき
る電圧選択部と、この電圧選択部の出力電圧をデジタル
値に変換するＡ／Ｄ変換部と、所定のデジタル値を電圧
に変換し且つこの電圧が前記第１の所定電圧を生成する
Ｄ／Ａ変換部との構成を有しているので、ポテンショメ
ータを用いることなく個々にばらつく歪みゲージのオフ
セットを調整する零点調整やスパンを調整する増幅度調
整が容易にでき、生産性が向上するという有利な効果が
得られる。
【図１】本発明の第１の実施の形態における歪みゲージ
調整装置の構成図
調整装置の構成図
【図２】従来の歪みゲージ調整装置の構成図
１ 差動増幅部 ２ 加減算部 ３ 零点設定部 ４ 増幅度設定部 ５ Ａ／Ｄ変換部 ６ Ｄ／Ａ変換部 ７ 電圧選択部 １０ 差動増幅部 ２０ 加減算部 ３０ 零点設定部 ４０ 増幅度設定部 ５０ Ａ／Ｄ変換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今田 博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F063 AA25 CA40 CB03 CB08 CC10 DA05 EC00 LA00 5J022 AA01 AB01 BA01 CB06 CC01 CF02 CF07
Claims (1)
- 【請求項１】 歪みゲージの出力電圧を差動増幅する差
動増幅部と、この差動増幅部の出力電圧と第１の所定電
圧を加減算する加減算部と、第２の所定電圧を設定する
零点設定部と、演算増幅器を用いた非反転増幅回路の増
幅度が外部信号により設定でき且つ前記零点設定部で設
定した第２の所定電圧を基準に前記加減算部の出力電圧
を増幅する増幅度設定部と、この増幅度設定部の出力電
圧か前記零点設定部で設定した第２の所定電圧かを選択
できる電圧選択部と、この電圧選択部の出力電圧をデジ
タル値に変換するアナログ・デジタル変換部と、所定の
デジタル値を電圧に変換し且つこの電圧が前記第１の所
定電圧を生成するデジタル・アナログ変換部との構成を
有する歪みゲージ調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11445299A JP2000304629A (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 歪みゲージ調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11445299A JP2000304629A (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 歪みゲージ調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000304629A true JP2000304629A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=14638095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11445299A Pending JP2000304629A (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 歪みゲージ調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000304629A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006313096A (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Tanita Corp | ディジタル重量計 |
| CN102087119A (zh) * | 2010-03-18 | 2011-06-08 | 上海海事大学 | 电阻式应变测量的远程调零电路及其调零方法 |
| KR101059381B1 (ko) | 2009-08-19 | 2011-08-25 | 김지홍 | 영점 및 스팬을 조절하는 아날로그신호 보정장치 |
| KR101128500B1 (ko) * | 2009-08-19 | 2012-03-27 | 김지홍 | 스트레인게이지용 계측장치 |
-
1999
- 1999-04-22 JP JP11445299A patent/JP2000304629A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006313096A (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Tanita Corp | ディジタル重量計 |
| KR101059381B1 (ko) | 2009-08-19 | 2011-08-25 | 김지홍 | 영점 및 스팬을 조절하는 아날로그신호 보정장치 |
| KR101128500B1 (ko) * | 2009-08-19 | 2012-03-27 | 김지홍 | 스트레인게이지용 계측장치 |
| CN102087119A (zh) * | 2010-03-18 | 2011-06-08 | 上海海事大学 | 电阻式应变测量的远程调零电路及其调零方法 |
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