KR100235129B1 - 하중 셀 - Google Patents

하중 셀 Download PDF

Info

Publication number
KR100235129B1
KR100235129B1 KR1019940703475A KR19940703475A KR100235129B1 KR 100235129 B1 KR100235129 B1 KR 100235129B1 KR 1019940703475 A KR1019940703475 A KR 1019940703475A KR 19940703475 A KR19940703475 A KR 19940703475A KR 100235129 B1 KR100235129 B1 KR 100235129B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
load
attached
load cell
base
capacity
Prior art date
Application number
KR1019940703475A
Other languages
English (en)
Other versions
KR950701068A (ko
Inventor
죤슨 토마스에이치.
Original Assignee
데이비드 알.카스틀
웨이-트로닉스 인코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 데이비드 알.카스틀, 웨이-트로닉스 인코포레이션 filed Critical 데이비드 알.카스틀
Publication of KR950701068A publication Critical patent/KR950701068A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100235129B1 publication Critical patent/KR100235129B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/097—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by vibratory elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
    • G01L1/162—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices using piezoelectric resonators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
    • G01L9/0005—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using variations in capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
    • G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
    • G01L9/0022—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a piezoelectric element

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measurement Of Force In General (AREA)

Abstract

본 발명은 중량, 가속 압력 등과 같은 수단에 의해 발생된 힘의 측정을 위한 하중 셀에 관한 것이다. 하중 셀은 적어도 하나의 평면에서 서로에 대해 평행하게 위치 설정된 비임을 갖는 비임 구조체를 구비하고 있다. 작동시, 하나의 비임 편향성은 제2비임에서 상대 작용 또는 편향성으로 인해 감지 수단으로 반응한다.

Description

[발명의 명칭]
하중 셀
[발명의 상세한 설명]
[발명의 분야]
본 발명은 힘(force)의 측정을 위한 하중 셀(load cell)에 관한 것이다. 특히 본 발명은 힘, 가속도 또는, 계산 또는 평가 지점에 전달된 전자 신호로 함을 변환하는 압력같은 수단에 의해 발생된 변형 또는 응력의 합력을 측정하기 위한 하중 셀에 관한 것이다. 상기 장치는 모듈러스, 히스테리시스 또는 의탄성 물질 특성에 극단적으로 영향을 줄 수 있는 시효(age), 온도 및, 습기의 변화에 의해 발생되는 것과 같은 환경적 방해를 예지한다.
[발명의 배경]
하중 측정 장치 및 셀은 당분야에 공지되어 있다.
예를 들어 갈로에 허여된 미국 특허 제4,043,190호는 질량 또는 힘을 측정하는 계량기가 개시되어 있는데, 감지된 변위는 횡방향으로 진동하는 전기적으로 여자된 두줄(strings)의 장력에 간접적으로 작용한다. 세테등의 미국 특허 제4,170,270호는 편향을 측정하는데 사용된 하중 셀의 과하중(overload)을 방지하기 위한 장치가 개시되어 있다. 유사하게 블라워트등의 미국 특허 제4,384,495호는 정밀 스케일(scale)을 위한 과하중 보호 장치가 개시되어 있다. 파로스의 미국 특허 제4,384,495호는 외부 힘에 반응하는 공명기의 대칭적 하중을 보장하도록 이중 바아 공명기(double bar resonators)를 위한 장착 구조체가 개시되어 있다.
또한, 스트레터등의 미국 특허 제3,712,395호는 두 개의 차등 하중을 가진 진동 부재를 구비하는 무게 감지 셀이 개시되어 있다. 스즈끼등의 미국 특허 제4,196,784호는 내부 하중 셀을 가지는 검량 스케일이 개시되어 있다. 영국 특허 제1,322,871호는 전자 회로에 의해 횡방향 진동의 상태로 여자된 가장줄(pretension string)을 가지는 힘 측정 장치가 개시되어 있다. 또한 갈로의 미국 특허 제4,300,648호는 평행면에 놓인 두 평면 스프링을 가지는 질량 및 힘을 감지하는 계량기가 개시되어 있다. 풀바리의 미국 특허 제3,274,828호는 압전 진동기(piezoelectric oscillator)에 근거한 힘 센서가 개시되어 있다.
또한, 레이디등의 미국 특허 제3,366,191호는 브리지회로에 따른 계량 장치가 개시되어 있다. 노리스등의 미국 특허 제3,479,536호는 압축 및 그 길이를 따르는 인장력을 수용하도록 장착된 압전 진동성 비임인 압전 힘 변환기가 개시되어 있다.
아가의 미국 특허 제3,529,470호는 전기적 피드백에 의해 공통 공명 주파수에서 횡방향 진동으로 유지될 두바아를 가지는 복합지주(composite strut)를 구비하는 힘 변환기가 개시되어 있다. 상기 진동 주파수는 복합 지주에 적용된 힘을 지시한다. 코베트등의 미국 특허 제3,541,849호는 진동 수정 힘 변환기가 개시되어 있다. 비쓰등의 미국 특허 제3,621,713호는 주파수에서의 하중 쇼우 진동(load shows variation)에 의해 응력을 받을때 질량 및 힘을 측정하는 계기가 개시되어 있다.
사너의 미국 특허 제3,724,572호, 반 데 바트등의 미국 특허 제3,853,497호, 멜체르등의 미국 특허 제3,885,427호 및 펠리안의 미국 특허 제3,915,248호는 모두 주파수 감지 소자에 전달되는 힘 또는 무게에 의해 작용하는 계량 시스템이 개시되어 있다. 메이어의 미국 특허 제3,963,082호, 비쓰등의 4,088,014호, 자코브슨의 미국 특허 제4,143,727호, 에비지의 미국 특허 제4,179,004호는 모두 힘 감지 하중 셀이 개시되어 있다.
끝으로 에르니세의 미국 특허 제4,215,570호는 이중 단부를 가지는 튜닝 포크(double ended tuning fork)의 형상을 가지는 소형 석영 공명기 힘 변환기가 개시되어 있다. 체크등의 미국 특허 제4,239,088호는 무게대 주기 변환기를 가지는 스케일이 개시되어 있으며, 그 주기는 측정될 무게의 작용으로서 변환된다. 우에다등의 미국 특허 제4,299,122호는 서로 평행한 한쌍의 판형 진동편을 가지는 진동기에 근거한 힘 변환기가 개시되어 있다. 파로스등의 미국 특허 제4,321,500호는 종방향 절연 시스템이 개시되어 있다. 이에르 니세등의 미국 특허 제4,372,173호는 이중 단부를 가진 튜닝 포크 장치로 그 단부에서 결합된 한쌍의 신장 평행 바아를 구비하는 공명기 힘 변환기가 개시되어 있다.
최근에, 장력이 하중 구조체의 이동을 저지하거나 변형에 의해 하중 구조체내에 장력이 발생하는 환경에서 이중 단부를 가진 석영 튜닝 포크가 힘 센서로서 사용된다. 레버 시스템 및 평행 안내 구조체가 사용되는데 힘 감지 크리스탈에 적용된 힘은 적용된 하중의 단편(fraction)이다. 힘 감지 크리스탈은 이중 단부를 가진 공명 석영 튜닝 포크에 있어서의 적합한 주파수 변화를 일으키는데 필요한 힘이 크게 필요하지 않기 때문에 일반적으로 작다.
그러나 바람직하지 않는 측방향 편향 효과를 저지하도록 하중 구조체는 커야한다. 상기 구조체의 굽은 부분(flexing portions)은 크리스탈에 장력이 적용될때 힘 감지 크리스탈 및 그 결합 이음매가 편향되기 때문에 평행 결합 비임 또는 하중 지지된 결합 지주로서 작용한다.
종래의 하중 셀은 출력 안정성을 위하여 온도 및 시간 외에 로드 구조체 및 결합 이음매의 안정성에 의존한다. 예를 들어 알버트의 미국 특허 제4,838,369호는 발생된 신호와 감지된 함간의 선형 관계를 제공하는 하중 셀이 개시되어 있다.
알버트는 나사에 의해 하중 셀의 프레임에 부착된 특정 크리스탈 설계가 사용되며, 하중 셀은 제로 귀환 및 셀 정밀도에 기인한 단편 이음매를 발생한다. 알버트의 특허는 변화하는 하중 위치로부터 간섭을 저지하는 종방향으로 견고한 구조체에 의존한다. 알버트의 하중 셀은 응력을 받을때 하중 셀에 소비된 힘이 나사 이음매내의 일 또는 에너지 손실에 기인하도록 설계되었다. 차례로 이러한 현상은 나쁜 제로 귀환 및 정밀도로 귀착된다.
유사하게 물질에 대한 주의, 비변형 감지 설계 및 크리프 및 히스테리시스의 감축 또는 해제없이, 실제로 알버트의 특허는 물질 및 온도 효과를 무시하는 하중 셀을 제공하지 못환다.
일반적으로 이러한 장치의 물질 시효는 종종 장기간의 수행으로 인해 보정(calibration)후에 경함하게 된다. 또한 상기 장치는 의탄성 크리프 및 변형 히스테리시스가 그 설계로 보상되는 정도에 의해 해결(resolution)로 제한된다. 석영 크리스탈 결합 이음매는 로드 구조체의 의해 야기된 크리프 및 히스테리시스와 그 자체의 반작용 크리프 및 히스테리시스에 의해 보상되어야 한다. 석영 크리스탈이 에폭시 같은 접착제를 사용하여 결합될때, 기판과 석영간의 미소 팽창과 경화시의 에폭시 수축으로 인해 아교 이음매 및 크리스탈에 응력이 도입된다.
또한 이 응력이 과도시간동안 이완될때 접착제의 비선형 응력-변형 곡선으로 인해 결합 이음매의 특성이 변화된다. 이로 인해 하중 셀은 아교 이음매 응력이 이완될때까기 과도시간의 과잉의 제로 및 스팬 이동을 가지게 된다. 석영 및 구조적 물질 간의 미소 팽창으로 힘 센서는 온도와 적용된 하중으로 인해 출력부를 가진다.
그 결과 타성 모듈러스, 의탄성 크리프 및 환경 적용에 의해 발생될 응력으로 인해 셀소자에서 발생하는 변형 히스테리시스의 변화를 보상하는 하중 셀의 필요성이 존재한다.
[발명의 개요]
본 발명에 따라서, 기판과, 기판에 부착된 하중 지지소자와, 기판에 부착되며 적어도 한 평면에서 하중 지지소자로부터 평행 이격된 캐패시티를 지지하는 수단 및 하중지지 소자와 캐패시티 지지 수단간에 부착된 힘 감지 수단을 구비하는 힘 감지 하중 셀이 제공된다. 하중 지지 소자는 스프링으로서 작용한다. 스프링은 스프링의 이동 부분에 힘이 작용할때 편향을 거쳐 에너지를 저장하고 거리를 통하여 이동하는 힘을 제공함으로서 저장된 에너지를 귀환시키기 위해 작용시키는 소자이다.
본 발명의 다른 관점에 따라서, 상부벽과 하부벽 및 제1 및 제2측벽에 의해 규정된 내부 개구를 가지는 입방 구조체, 상기 입방 구조체의 내부 개구내의 적어도 하나의 벽에 부착된 기판, 상기 기판에 부착된 하중 지지 소자, 기판에 부착되고 적어도 하나의 평면에서 하중 지지 소자로부터 평행 이격된 캐패시티 지지 수단 및, 캐패시티 지지 수단내의 하중 지지 소자 사이에 부착된 힘 감지 수단을 구비하는 힘 감지 하중 셀이 제공된다. 또한 실시예는 어떤 수의 하중 지지 소자 사이에 부착된 하나이상의 힘 감지 수단을 구비한다.
본 발명의 다른 관점에 따라서, 힘을 감지하는 제1 및 제2전기소자, 기판, 기판에 부착된 두전기 소자를 구조적으로 지지하고 동일 크기이나 하중 셀이 응력을 받을때 제1 및 제2전기 소자에 반대의 영향을 제공하는 수단을 구비하는 힘 감지 하중 셀이 제공된다. 힘의 범위를 통하여 하중에 응력을 받을때 미소 모드 신호로부터 분리되는 독립 모드 신호를 발생하는 제1 및 제2전기 소자의 독립적 신호 처리가 발생한다.
본 발명의 하나의 적합한 관점에 따라서, 상부벽 및 하부벽에 의해 규정되며 제1 및 제2측벽에 의해 결합된 개구를 가지는 입방 구조체와, 적어도 하나의 개구벽에 부착된 상기 개구내에 위치된 기판과, 상기 기판에 부착되고 상기 입방 구조체 개구의 평면내에 연장되는 제1캐패시티 지지 외팔보 비임과, 기판에 부착되고 상기 입방 구조체 개구내에 연장되는 제2평행 캐패시티 지지 외팔보 비임과, 제1 캐패시티 지지 외팔보 비임과 제2캐패시티 지지 외팔보 비임 사이의 기판 중간에 부착된 하중 비임과, 제1캐패시티 지지 외팔보 비임과 하중 비임 사이에 부착된 제1전기 센서와, 하중 비임과 제2캐패시티 지지 외팔보 비임 사이에 부착된 제2전기 신호를 구비하는 힘 감지 하중 셀이 제공된다. 힘의 범위를 통하여 하중 셀이 응력을 받을때, 제1 및 제2전기 센서의 독립적 신호 처리는 미소 모드 신호로부터 분리되는 독립 모드 신호를 발생한다.
본 발명은 원하지 않는 정보와 하중을 가진 힘의 위치의 변화에 기여하는 간섭으로부터 분리된 출력 신호를 전개하는 힘 감지 하중 셀을 제공한다. 힘 감지 셀은 감축된 의탄성 크리프와 정적 변형 히스테리시스 효과를 나타낸다. 힘 감지 셀의 설계는 제로에 대한 온도, 스팬 및 조립체에서 온도 상승의 예비 응력으로 인해 감축된 효과를 나타내게 된다.
적합하게, 그 구조체는 동방성 금속으로부터 단일체로 가공되고 탄성계수는 거의 균질화되며 크리스탈-아교 시스템이 크리스탈과 연속인 셀의 다양한 소자에 대해 매우 강성이 있다면 탄성계수 효과가 거의 취소될 수 있다. 이는 사용된 물질의 한도내에서 설계되었다면 동일한 성능과 유사한 꾀잘 거동되는 탄성계수를 가지는 매우 균일한 구조체 물질로부터 하중 셀이 가공된다.
의탄성 크리프, 정적 히스테리시스, 탄성계수 온도 감도 및 힘 감지 크리스탈에 적용된 힘에 대한 제로 하중 기록 효과로의 귀환은 이 효과의 공통성에 의해 취소된다. 예를 들어 힘에 저항할 뿐만 아니라 크리스탈에 영향을 끼치는 하중 셀 소자가 의탄성 크리프를 가진다면 통상 출력은 과도시간 증가한다. 그러나 본 발명은 크리스탈에 연속적으로 셀 소자가 의탄성 크리프를 가지며 출력이 감소하게 되어 크리스탈에 적용된 힘에 대한 의탄성 크리프 효과를 취소한다.
석영과 구조적 물질간의 미소 팽창에 대해 크리스탈에 의해 하중을 갖는 스프링이 큰 편향을 가지기 때문에 제로 이동은 감축된다. 제로 이동은 제2대향 하중 크리스탈이 동일 단일체 구조체로 사용되면 취소될 수 있고 크리스탈에 의해 하중을 갖는 제2스프링은 제1하중 크리스탈에 물리적으로 조화되며 제1크리스탈 출력부로부터 출력부가 공제된다.
평행 스프링 시스템과 연속 스프링 시스템의 탄성계수가 온도에 대해 거의 동일 감도를 가지기 때문에 스팬이동을 줄이거나 취소할 수 있으며, 평행 스프링이 적용된 하중하에서 더 편향될때 연속 스프링에서의 반발힘은 감축된다.
상승된 온도 경화 예비응력의 이완으로 인한 시효는 석용과 구조적 물질간의 미소 팽창으로 인해 초기 제로 이동이 적기 때문에 감축되며, 연속 스프링에 대해 이완으로 인한 편향 및 그 이동은 아교 이음매가 일치된다면 제2크리스탈과 스프링으로 온도를 통하여 제로로 이동할때 작거나 취소될 수 있다.
연속 스프링의 편향에 대해 아교 이음매의 하중 하에서의 편향이 매우 작기 때문에 시효는 스팬을 감축시킨다. 그러므로 상승된 온도 경화로 인한 예비응력의 이완에 의한 아교에 있어서의 탄성계수 효과는 매우 적은 효과를 가진다.
하중 효과에 대해 적용된 하중에 의해 평행 스프링 하중의 과도시간의 연속 이동이 스프링 구조체의 의탄성 거동으로 인한 연속 스프링에서의 반발력의 이완에 의해 거의 취소되기 때문에 의탄성 크리프는 감축된다.
또한 평행 및 연속 스프링의 이동 저항이 그 의탄성 거동으로 인해 동일하기 때문에 정적 변형 히스테리시스가 감축된다.
하중 제거후의 제로 귀환은 히스테리시스와 같은 방법으로 영향을 미친다. 하중 위치에 대한 스팬 감도는 하중 셀 중심으로부터 떨어진 양단부쪽으로 하중을 가질때 평행 스프링의 전달 유도된 굽힘 원리에 의해 감축된다. 외측 구조체에서 수평 휨 평행사변형 소자에 대해 상부 및 하부 측방향 휠이 쉽게 측방향으로 굽혀지기 때문에 스팬 감도도 감축된다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 하나의 적합한 실시예에 따른 하중 셀의 사시도.
제2도는 제1도의 하중 셀의 측평면도.
제3도는 제2도의 3-3 라인을 따라 취한 하중 셀의 상부 절개 단면도.
제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하중 셀의 사시도.
제5도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하중 셀의 사시도.
[적합한 실시예의 상세한 설명]
도면에 있어서 동일부분은 다수도면 전체를 통하여 동일 도면부호로 지시되었으며 그 다수도면에는 제1도에 도시한 힘 감지 하중 셀(20)이 있다. 하중 셀은 상부벽(26) 및 하부벽(28)에 의해 규정되며 각각 제1 및 제2측벽(24A,24B)에 의해 결합된 개구를 가지는 입방 구조체를 구비한다. 셀(20)은 일반적으로 개구(10)내에 위치되며 적어도 한쪽의 개구벽에 부착된 기판(40)을 가진다. 상기 입방 구조체 개구(10)의 평면내에 연장되는 제1캐패시티 지지 외팔보 비임(42A)뿐만 아니라 제1캐패시티 지지 외팔보 비임(42A)에 평행 및 이격된 제2캐패시티 지지 외팔보 비임(42B)이 기판에 부착되었다. 제1 및 제2외팔보비임(42A,42B) 사이에 하중 비임(45) 또한 기판에 부착된다. 본 발명의 실시예에 있어서 두 센서 또한 다수 비임에 부착된다. 제1센서는 제1캐패시티 지지 외팔보 비임(42A)과 하중 비임(45) 사이에 부착되고, 제2센서는 하중비임(45)과 제2캐패시티 지지 외팔보 비임(42B) 사이에 부착된다.
본 발명의 하중 셀의 가장 단순한 실시예를 살펴보면, 제5도에 하중 셀이 도시되어 있으며 하중 셀은 본 발명의 모든 소자의 정지 위치를 제공하는 기판(40)을 구비한다. 본 발명의 실시예에 따른 하중 셀 기판(40)은 무게, 힘 또는 감지된 하중으로부터 다른 변위를 수용하는 베이스를 제공한다. 다른 작용중에서, 기판은 분석할 힘을 수용하는 인자판 또는 다른 표면으로서도 작용한다.
일반적으로, 기판(40)은 일정한 가요성이 제공되는한 어떤 설계 및 물질의 수를 구비한다. 기판은 기판에 의핸 감지된 힘을 전달하고 기판내에 부착된 평행 비임(42,45)의 변위를 전달하기 위해 편향되어야 한다. 이 변위를 통하여 평행 비임은 두 평행 비임 사이에 현수된 감지 수단에 응력 및 변형을 배분한다. 적합하게 기판은 균질 및 등방성 금속을 구비한다. 하중 셀은 단일체 구조체로서 규정되며 기판 및 평행 비임 구조체는 하나의 연속 단위로 주조된다. 이느 기계가공, 밀링, 이온커팅, 주조 또는 당분야에 공지된 다른 수단을 구비하는 어떤 수의 수단을 통하여 수행된다. 적합하게 하중 셀은 각 밀링 주기후에 응력이 경감된다. 또한 본 발명의 더 적합한 실시예에서(제1도), 하중 셀은 적합하게 대칭적으로 기계 가공되며 비임의 스프링 상수와 조화된다. 이 목적을 위하여 감지 소자의 반응은 가능한한 밀접하게 조화되어야 한다. 또한 하중 셀은 더욱 밀링되고 하중 셀에 압력을 가하고 반응을 측정하고 반응을 동일화하기 위해 과잉의 물질을 응력 셀로부터 경감함으로서 응력이 경감된다.
적합한 합성물은 예를 들어 소자 금속 및 금속 합금 같은 금속을 구비한다. 금속 합성물은 2024-T3, 7075-T6 및 1100 같은 알루미늄 및 그 합금, ASTM B147, ASTM B145 및 ASTM B146을 구비하는 구리 및 그 합금, ASTM A40A 및 ASTM AC41A를 구비하는 아연 및 그 합금뿐만 아니라 셀에 의해 감지될 힘에 대한 양호한 탄성을 가지는 경한 구조체를 제공하는 공지된 다른 금속을 구비한다. 가장 적합하게 알루미늄 같은 금속과 그 산화물은 본 발명의 하중 셀을 형성하는데 사용되나 자체가 제조 가능성에 적합한 어떤 구조적 물질이 사용된다.
하중 셀은 균일한 물질 특성 즉 탄성, 온도감도, 팽창 특성등을 제공하는 폴리머 시스템으로 제조될 수 있다.
폴리이미드, 폴리아미드-이미드, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌, 프로필렌, 폴리 카보네이트 같은 플라스틱, 멜라인 수지, 주조 에폭시 수지, 주조 아크릴산, 주조 플르오르플라스틱, 페놀, 폴리아크릴로니트리스, 주조 폴리우레탄, 주조 폴리에스테르 또는 폴리올레틴, 합성 또는 천연 고무 폴리머 및 실리콘 같은 공중합체, 실리콘 디옥사이드 같은 세라믹, 셀룰로오스 제품 또는 그 합성물의 혼합물로 제조된다.
상기 기판(40)의 가장 단순한 실시예는 평행 비임(42,45)이 부착된 견고한 장착부로서 제5도에 도시되었다.
다른 실시예에 있어서, 제4도의 기판(40)은 캐패시티 지지 수단(42)에서 하중 베어링 수단 또는 하중비임(45)의 위치 결정을 위한 장착판으로 도시되었다. 이 목적을 위하여 기판은 적어도 한평면내에 서로 평행한 하중비임(45)과 외팔보 지지 비임(42)을 위치시키는데 조력한다.
하중 셀에 적용될때 제4도의 기판(40)은 하중 셀 지지체(20)의 개구(10)내의 외팔보 지지 비임(42)과 하중비임(45)을 위치시키는데 사용된다. 특히 기판(40)은 연장되어 하중 셀 개구(10)를 형성하는 내부벽(28)에 부착된다. 필수적인 것은 아니나 하중 셀 기판(40)은 내부벽(28) 또는 그 물질을 위해 굴곡부(32)를 구비하는 어떤 수의 현수부를 통하여 측벽(24A), 측벽(24B) 또는 상부벽(26)을 구비하는 다른 내부벽에 부착된다.
그러므로 도시된 바와 같이 기판(40)은 제5도와 같이 단순한 견고한 구조체(40)를 구비하는 어떤 수의 형태를 취하거나 그 물질을 위해 제4도와 같이 더 복잡한 플랫폼(40)을 취한다. 기판(40)은 또한 의도된 측으로부터 바람직하지 않은 간섭 이동을 방지하기 위해 그 표면상에 제1된 다수 비임 사이에 굴곡부를 구비한다.
본 발명의 하중 셀은 또한 하중 셀에 입사된 힘의 측정을 조력하는 평행 비임 구조체를 구비한다. 평행 비임 구조체(42,45)(제4도 및 제5도) 또한 감지 수단(52)을 유지하도록 작용한다. 일반적으로 평행 비임 구조체는 의도된 조건하에서 편향을 촉진 및 나타내는 적합한 물질 및 치수의 어떤 배치를 구비한다.
재차 제5도를 보면 평행 비임(42,45)의 한정은 힘의 크기, 가속도 또은 비임 구조체에 의해 감지된 다른 이동에 따른다. 관련 매개변수는 평행 비임의 길이, 개방 삽입체(44,46)를 가지는 제5도의 비임의 필요성을 구비한다. 또한 비임을 발생하는데 사용된 물질과 비임을 의도된 기판에 부착하도록 굴곡부의 존개가 관련된다.
일반적으로, 평행 비임 구조체는 본 발명에 따라서 어떤 다른 수의 배치를 구비한다. 평행 비임 구조체의 하나의 다른 실시예에는 평행 비임(42,45)을 구비하는 제5도에 도시되어 있다. 이 경우에 평행 비임(45)은 하중 비임으로서 제공되며 어떤 질량, 힘 또는 구조체에 배치된 다른 변위의 제1지지체이다. 한편 로드 비임(42)은 이 하부 비임(42)에 부착된 캐패시티를 지지하는 수단으로 제공된다. 즉 비임(42)은 변위로부터 주 합성력을 수용한다. 한편 비임(45)은 하중 베어링 소자뿐만 아니라 감지 소자(52)를 수용하도록 부가적인 스테이션으로 제공된다.
제5도에 도시된 바와 같이, 내부부분(28)으로 인해 비임(45)의 하부 측부, 비임(42)의 상부 측부, 감지 수단(52)의 내부 측부 및 기판(40)의 외부 측부가 생긴다. 편향시에 평행 비임(45,42)은 축으로 이동하고 그 축은 치환력의 방향과 일치한다. 그러나 기판(40)의 외부 표면뿐만 아니라 감지 수단(52)의 내부 표면은 서로 평행한채 또는 ＂평행사변형＂ 배치로 남는다. 이런 평행 사변형 구조체의 결과는 힘 센서에서의 모멘트 아암의 부재이다. 상기 배치는 하중 셀을 발생하며 하중 셀은 평행 비임의 표면을 거쳐 힘이 적용되는 것과 무관하게 균일한 반응을 제공하도록 용이하게 제조된다. 또한 서로에 대해 비임의 근접루를 구비하는 평행 비임 구조체는 온도 습기의 변화뿐만 아니라 다른 환경적 응력으로 인해 서로 유사하게 반응하는 비임으로 끝나는 구조체를 제공한다. 필수적으로 본 발명은 탄성의 변화를 보상하고 환경적 응력에 의하여 발생된 변화 및 편향을 허용하는 힘 센서를 제공한다.
본 발명의 더 적합한 다른 실시예가 제4도에 나타나 있으며, 하중 베어링 부재(45)는 입방 구조체 또는 블록의 개구내에서 외팔보 비임(42) 또는 캐패시티 지지 수단에 대해 평행 배치된다. 여기에서 기판(40)은 센서(52)의 내부 측부에 평행한 내부 평면을 가진다. 동시에 외팔보 비임(42)의 전체 배치는 그 내부 에지에서 로드(45) 비임의 내부 또는 대향면과 평행하다.
필수적인 것은 아니나, 개구(44,45)는 각각 하중 비임(44,45)의 각각에 규정된다. 상기 개구는 큰 감도를 힘에 허용하여 힘의 적합한 크기에 의해 발생될 하중 비임 편향을 허용한다. 필수적으로 도면부호 44 및 46 에서의 개구는 셀상에 입사된 힘에 대한 큰 감도를 가지는 하중 셀의 발생을 허용한다. 개구는 표준 공구로 보어링 또는 기계 가공되며 슬롯 또는 아령형이다.
제4도에 도시한 바와 같이, 하중 셀은 입방 육면 블록을 구비하는 어떤 수의 배치를 취한다. 셀내부에서 두측벽(24A,24B)에 의해 규정된 개구(10)뿐만 아니라 개구내에 배치된 상측벽(26) 및 하측벽(28)과 기판(40)이 있으며 기판상에는 하중비임(45)과 외팔보 캐패시티 지지 비임(42)이 장착된다.
임의로 하중 셀내의 어떤 수의 소자는 굴곡부의 사용을 통하여 부착된다. 굴곡부는 평행 비임 구조체의 하중 캐패시티를 결정할뿐만 아니라 기판 또는 구조체가 그 의도된 평면 외측으로 선회 또는 굽어지는 것을 방지하는데 조력한다. 센서로부터 변환 신호에 귀착되는 기계적 작용에 의해 센서에 영향을 주도록 휨은 감지된 힘을 기판 및 평행 비임 구조체의 변위로 일체로 변환시킨다.
일반적으로, 굴곡부는 편향 간섭을 방지하도록 하중 셀의 어디에서나 위치된다. 구체적으로 제4도에 도시된 바와 같이 굴곡부(32)는 기판(40)을 하부벽(28)에 부착하는 기판(40)의 베이스에서 볼 수 있다. 굴곡부(34)는 하중비임(45)을 상부벽(26)에 부착하는 하중 비임(45)의 상부에서 볼 수 있다.
입방 구조체의 개구내에서, 감지 센서(52)는 하중 지지 비임(45)과 캐패시티 지지 비임(42) 사이에 지지되어 있다. 하중 비임(45)과 외팔보 지지 비임(42)은 입방 블록(20)의 개구(10)내에 적어도 하나의 평면내에서 평행하다. 이것은 기판(40)과, 감지 소자(52) 및, 두 개의 내부 또는 대향 측벽 비임(42,45)에 의해 생성된 평행사변형 구조체를 유지한다. 따라서, 어떤 힘에 의한 하중 셀의 편향은 본 발명내에서 평행사변형으로 초래된다.
상기 센서는 열가소성 또는 열경화성 접착제와 같은 일체식 또는 고정된 안정한 이음매를 제공하는 수단을 통해 부착될 수 있다. 하나의 양호한 종류의 접착제는 상업적으로 이용가능한 에폭시형 접착제이다. 양호한 하중 셀 성능은 단단하고 안정하다. 죠이트 효과를 최소화하기 위해 평행 스프링 시스템의 큰 편향성이 바람직하다. 접착제이음매가 이동할 때, 이 이동은 비임 편향에 비해 작다. 출력은 완전한 부착 이음매 보다 더 약하므로 인해 작은 편향량에 대해 덜 강하다.
본 발명의 하중 셀은 제5도의 감지 수단(52)을 포함한다. 이 감지 수단은 하중 셀상의 입사력에 의해 발생된 힘을 감지하기 위해 작용한다. 이 감지 수단은 압축이나 인장력에 의해 영향을 받고, 이 힘을 평가 회로에 보내지는 전기 신호로 변환된다. 다수의 감지 수단은 단단한 전기 배선, 전기 회로 및 반도체와 같은 트랜지스터 회로를 포함하는 본 발명에 따라 사용된다. 감지 수단은 광학 전자 기계식 임피던스 또는 공명기 감지 수단을 포함한다.
하나의 양호한 감지 수단은 수정 결정(quartz crystal)과 같은 임피던스 또는 공명기를 포함한다. 양호한 공명기(resonator)는 스위스, 그렌첸의 ETA에 의해 미결정(microcrystal)으로 이용가능하다. 이 공명기는 이중 단부 튜닝 포크(tuning fork)로 참조되고, 일반적으로는 그 단부에 함께 결합된 두 개의 평행 틴(tine)을 포함한다. 이 틴은 판의 평면내에서 서로 대향하는 굽힘량을 진동시키기 위하여 압전적으로 제1된다. 그 길이 방향축을 따라 인장 또는 압축력을 크리스탈에 인가하기 위하여, 그 고유 주파수는 바이올린의 줄처럼 증가 또는 감소한다.
수정 결정은 매우 안정하고 확실한 전자 기계 장치이다. 그 주파수 및 정확한 주파수 측정 능력과 연합된 유사 디지탈 출력 신호는 양호한 성능을 갖는다. 단일 수정 결정의 현저한 기계적 및 물리적 성능은 단단한 반복성과 히스테리시스 없음 및, 양호한 열적 장기간의 안정성을 갖는 작용을 산출한다. 더욱이, 소변위만이 높은 견고성과 석영으로 인한 장착 구조체에 유도된다.
진동자(oscitlator)는 석영 공명기를 구동하기 위하여 필요하다. 크리스탈의 동일한 전기적 파라메터가 폭넓게 사용되는 튜닝 포크의 것과 유사하기 때문에, 본 기술분야에 숙련된 자들에게 공지된 진동자는 크리스탈의 작동을 위해 적합하다. 표준 일체식 증폭기를 사용하는 진동자는 기구로 사용하기 용이하다. 유용한 진동 회로는 본 기술분야에 숙련된 자들에게 공지된 어떤 다양한 회로 형상을 통해 5 내지 15 볼트(v)까지 공급할 수 있다.
양호하게, 수정 결정 변환기는 약 0.254cm 내지 2.54cm 정도의 범위이고, 가장 양호하게는 1.27cm 내지 0.635cm 정도의 범위이다. 변환기의 주파수 범위는 주어진 작용에 따라 변화한다. 그러나, 20KHz 내지 100KHz, 양호하게는 44KHz, 48KHz, 가장 양호하게는 86KHz 내지 94KHz의 주파수를 가장 양호하다는 것을 알았다.
본 발명의 하중 셀은 감지 수단으로부터 수신된 전기 신호를 평가하고 감지력의 적합한 양을 반사하기에 적합한 다양한 회로를 포함한다. 일반적으로 전기 신호에 선형 감응력을 제공하는 상기 목적에 상응하는 어떤 회로는 본 발명에 따라 사용된다.
본 발명을 사용하기 유용한 회로는 휘트스톤 브릿지(wheatstone bridge) 형상과 같은 임피던스 회로 또는 하중 셀 내에 있는 소자의 편향 신호를 제거하는 차등 회로이다.
휘트스톤 브릿지는 두 개의 대각선 코너를 가로질러 인가되는 전압을 갖는 평방 회로에 배열된 네개의 저항 소자를 사용하고, 상기 신호는 다른 대각선 코너를 가로질러 측정된다.
제1도를 다시 참조하면, 평행 비임 구조체의 더 양호한 실시예가 참조된다. 필수적으로, 하중 셀의 상기 실시예는 두 개의 감지 소자(52A,52B)와, 기판(40) 및, 상기 두 감지 소자가 하중 셀이 응력받을 때 동일하게 영향받는 것을 보장하는 적합한 구조체로 작용한다. 다른 모드 효과는 동일하지 않는 센서(52A,52B)와 외팔보 비임(42A,42B)에 영향을 미치는 센서상에 있는 가장 중요한 힘 또는 응력이다.
이 경우에, 중공 외팔보 비임(42A,42B,45)은 개구 하부측면(28)으로부터 발생하는 단일 기판(40)에 부착되어 있다. 하중 셀은 가요성 비임과 고정 비임(46)의 상부 단부 사이에 부착된 감지 수단(52A,52B)을 통하여 가요성 비임(42A,42B) 양쪽의 부착물을 통과하는 의탄성 크리프(anelastic creep) 뿐만아니라 탄성의 모듈, 변화성 및 히스테리시스의 변경에 대해 보상될 수 있다. 이 순간에 모듈, 히스테리시스 또는 크리프의 변경은 가요성 아암과 비례적으로 부착되는 고정 비임양자 사이에 감지 수단을 부착하기 위해 제거된다.
특정 모드 또는 작동 이론으로 경계지어지는 세정없는 동안, 하중 셀은 브릿지 갭에 작은 스프링(42)을 정렬하는 하중 지지 비임(45)을 갖는다. 이 작은 스프링(42)은 예를 들어 저체 하중에서 약 0.000005 인치만 편향시키는 비교적 단단한 센서(52A 또는 52B)를 통해 전달되는 힘에 의해 하중 지지 비임(45)의 편향 때문에 하중이 지지된다. 이 경우에, 전체 하중 셀은 약 0.015인치만 편향시킨다. 그런 다음 상기 센서는 가공 물질의 탄성 모듈과는 독립적인 힘을 경험한다. 이 경우에, P가 하중이고, 평행 스프링에 의해 발생된 총 하중은,
PT= P1+ P2
여기서, P1은 비임(45)에 의해 발생된 하중이고, P2는 스프링(42)이 의해 발생된 하중이다.
각 비임상의 하중은 그 편향성에 비례한다.
P1= K1Y2및 P2= K2Y2
여기서, Y1과 Y2는 인치인 각 편향성이고, K1과 K2는 편향성의 인치당 하중을 나타내는 각 스프링 상수이다.
연결 센서가 매우 높은 스프링 상수를 갖는다면 두 비임은 하중하에서 거의 동일한 편향성을 갖는다.
Y1= Y2및 P1/K1= P2/K2
각 비임의 스프링 상수는 조성식의 그 물질의 모듈러스에 비례한다.
K1= C1E1및 K2= C2E2
여기서 C1과 C2는 비임 형상에 따른 상수이고, E1과 E2는 각 탄성 모듈이다.
양 스프링의 물질이 동일하기 때문에, 상기 모듈은 동일하다.
E1= E2및,
P1/C1E1= P2/C2E2
P2상의 힘은 상기 센서가 연결 소자이기 때문에 상기 소자상의 힘과 동일하다. 따라서, 감지된 힘은 적용된 하중에 비례한다.
P2= P1C2/C1= (P1- P2)×C2/C1및,
P2= P1/C1+ C2/C1
여기서 C2및 C1는 차원 계수, P2는 모듈 효과 없이 인가된 힘에 직접 관련된다.
따라서, 온도에 대한 모듈 감지성과, 의탄성 크리프(시간 중속 모듈 효과) 및, 정적 히스테리시스(모듈에 따른 유래를 나타내는 내부 물질 마찰 효과)는 양 스프링의 구조체가 유사한 환경 효과와 응력 레벨을 참조한다면 그리고 비선형 응력 스트레인 관계가 존재한다면 무시해도 좋다.
이들 하중 셀의 출력 신호는 이들 구조적 치수에 따라 거의 깨끗하고, 온도가 실행된다면 인가된 하중은 힘 센서 성능을 실행하지 못한다. 하중 셀이 상기 센서와 같은 물질로 만들어지지 않을 때, 온도 변경은 제로 시프트 형태인 힘 센서 신호에서 변경될 수 있다. 기압(barometric pressure)과 같은 다른 환경 효과는 제로 안정성의 유사한 효과를 일으킨다. 이러한 환경 효과를 극복하기 위해, 밀접하게 결합된 제2힘 센서가 일반적으로 유용하다. 제2힘 센서(52B)는 하중 비임(45)과 다른 평행 비임(42B) 사이에 장착되어 있다. 이들 힘 센서는 제1힘 센서(54A)와 비교하여 부정적인 힘이다. 두 힘 센서 사이의 차이를 추출하기 위해, 인가된 힘에 의한 출력은 이중이나, 양 센서(52A,52B)에 영향을 미치는 상호 효과는 동일하게 제거된다.
[응용]
청구된 본 발명은 어떤 굽힘 비임 형상으로 사용할 수 있다. 이 비임은 기판에 단단히 부착되거나 또는 지레(fulcrum)에 의해 지레 받침되거나 또는 지레 시스템을 혼합, 고정 또는 지지할 수 있다. 하중 셀은 압축 또는 인장력 또는, 하중 셀상에 응력되는 양자에 따른다. 두개 이상의 비임을 같는 시스템에서, 본 발명이 비임 사이에 첨가되는, 상기 비임은 고정된 부착물 양자를 기판에 고정시킨다. 대안적으로 한 비임은 제1비임에 단단하게 부착된 다른 비임을 갖는 기판에 고정된 부착물이다.
본 발명은 또한 비임의 단단한 부착물을 상기 기판에 제공하지 않는 복수의 비임 시스템에 사용될 수 있다. 이 적용시에, 복수의 평행 비임은 기판 아래쪽에 위치되거나 또는 걸려있을 수 있고, 요구된 하중 셀은 비임과 기판 사이의 라인에 배치되어 있다. 상기 응용은 대형 생산, 가축업 등에 사용되는 스케일과 같은 단일 포인트 스케일로 참조된다.
본 발명은 또한 트럭과 같은 대형 매스 또는, 집과 빌딩 등과 같은 대형 구조체물의 물체를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 이 경우에, 상기 비임은 비임을 따른 이음매에 부착된 셀을 갖는 비임의 양단부에 위치된 두 지레상에 고정될 수 있다. 응력될 때, 본 발명은 감지 비임을 편향시키기 위해 요구된 힘을 감지한다.
더욱이, 본 발명은 하나 이상의 엣지에 단단히 부착 또는 지레에 의해 지레 받침되는 편향판과 같은 복수의 지레 시스템에 사용될 수 있다.
본 발명은 코일 현수 스프링 적용과 같은 두개의 축방향 하중 스프링 사이에 사용될 수 있다. 이러한 형태의 시스템은 차량 지지 적용 또는 진동 흡수 시스템 즉, 충격 흡수에 사용될 수 있다. 이러한 응용에서, 평가될 힘은 상기 힘이 크기의 순간적으로 변경하는 환경에 따라 감지된다.
응력받을 때 편향되는 바와 같은 형수 시스템에서 본 발명은 하중과 기판 사이의 라인에 대한 각도로 위치된 스프링을 갖는 라인에 수직하게 배치된 하중 셀상에 축방향 운동을 통해 압축 및 인장 작용을 제공하는 복수의 스프링을 사용할 수 있다. 스프링의 두 세트 사이에 하중 셀을 위치 설정하기 위해, 하중 지지 기구는 현수 호이스트(hoist)와 같은 대형 스케일 응용에서 힘을 감지할 수 있다.
본 발명은 또한 압력에서 감지 측정 또는 감지 변화로 이용할 수 있다. 절대압 또는 차압은 두 플랫폼 사이의 라인에 상기 하중 셀을 위치 설정하기 위해 측정되고, 각 플랫폼은 벨로우즈와 같은 유지 스프링 시스템에 고정된다. 절대압 시스템에서, 하중 셀은 압력 감지와 게이지 측정할 수 없는 지지 또는 반응 벨로우즈와 팽창 벨로우즈에 의해 생성된 압축력에 따른다.
차압 측정시, 본 발명의 하중 셀은 대향 유체 포트 사이에 차례로 위치 설정된 대향하는 벨로우즈 또는 다이아프램을 갖는 라인에 위치 설정된다. 압력 측정시, 본 발명의 하중 셀은 두 개의 대향 유체원 사이에 라인에 배치될 수 있다.
본 발명은 또한 히스테리시스에 의해 발생된 효과가 제거되는 비반본 경험과 같은 실험 응용의 가속시 운동 변화를 감지할 수 있다. 예를 들면, 파괴 시험(즉, 자동차 파쇄 시험)과, 폭파 시험등은 본 발명의 하중 셀이 하중 지지 소자 사이에 또한 부착된 두 개의 하중 지지 소자 사이에 또는 그 외측에 부착된 매스를 갖는 시스템을 사용할 수 있는 모드 응용이다.
비틀림 또는 모멘트 감지는 본 발명의 하중 셀에 의해 달성된다. 차축, 모터 출력등(토오크를 발생하는 어떤 운동)과 같은 응용에서, 상대 힘은 토오크 발생 소자와 축방향으로 배열된 반응 비틀림 소자 사이에 하중 셀을 부착하므로써 본 발명의 하중 셀의 의해 감지된다.
비틀림 굽힘 등과 같은 어떤수의 다른 응용은 본 발명으로 가능하다. 하중 셀의 설계는 응용시 커다란 변화성 및 환경 영향이 없는 힘의 감지가 요망되는 어떤 수의 기구를 통한 설계를 제공하는 것을 발견하였다.
상기 기술, 실예 및 실시예는 본 발명의 현 상태를 설명하고 있다. 그러나, 본 발명의 많은 변경과 수정이 본 발명의 정신과 영역으로부터 벗어남 없이 가능하므로 본 발명은 하기에 첨부된 청구범위에 전부 존재한다.

Claims (28)

  1. 구멍내에 한정되고 베이스를 구비하는 내부벽을 포함하는 블록과, 제1 및 제2단부를 가지며 제1단부에서 베이스에 부착되고 제2단부에서 내부벽에 부착되며 상기 구멍에 걸려 있고 외팔보 비임을 구비하는 하중 지지 소자와, 적어도 하나의 평면에서 하중 지지 소자로부터 이격되고 이에 평행한 캐패시티 지지 외팔보 비임 및, 마찰 운동을 제거하는 방법에서 상기 하중 지지 소자와 캐패시티 지지 외팔보 비임 사이에 고정된 힘 감지수단을 포함하고, 이에 의해 응력을 받을때, 하중 셀의 하중 지지 비임과 캐패시티 지지 외팔보 비임의 평행한 편향성은 모듈러스 변경에 의해 보상되고 환경 응력에 의해 생성된 편향성의 변화를 허용하는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하중 지지 소자와 상기 캐패시티 지지 외팔보 비임은 그 구조체내에 중심 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 감지 하중 셀.
  3. 제1항에 있어서, 상기 베이스와 상기 힘 감지 수단은 사작 중심 개구를 형성하기 위해 상기 하중 지지 소자와 캐패시티 지지 외팔보 비임을 통해 결합되고, 상기 베이스와 상기 힘 감지 수단은 서로에 대해 대향하고 평행하게 놓여 있는 것을 특징으로 하는 감지 하중 셀.
  4. 제1항에 있어서, 상기 감지 수단은 접착제에 의해 상기 하중 지지 소자와 캐패시티 지지 외팔보 비임에 고정된 압전 공명기를 포함하는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  5. 제1항에 있어서, 상기 감지 수단은 서로 평행하게 놓여 있고 그 단부에 부착된 제1틴 및 제2틴을 구비하는 압전 수정 포함하는 것을 특징으로 하는 감지 하중 셀.
  6. 상부벽과, 하부벽 및, 제1 및 제2측벽에 의해 한정된 내부 개구를 갖는 입방 구조체와 상기 입방 구조체의 내부 개구내에서 적어도 하나의 벽에 부착된 베이스와, 제1 및 제2단부을 가지고 제1단부에서 상기 베이스에 부착되며 하중 지지 소자가 내부 개구를 가로질러 걸리도록 제2단부에서 입방 구조체 내부 개구중 적어도 하나의 벽에 부착된 하중 지지 소자와, 상기 베이스에 부착되고 적어도 하나의 평면에서 하중 지지 소자로부터 이격되고 이에 평행한 캐패시티 지지 외팔보 비임 및, 하중 지지 소자와 캐패시티 지지 수단 사이에 부착된 힘 감지 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  7. 제6항에 있어서, 상기 베이스는 굴곡부를 통해서 상기 내부 개구내에서 내부 개구 하부벽에 부착된 것을 특징으로 하는 감지 하중 셀.
  8. 제6항에 있어서, 상기 하중 지지 소자와 상기 캐패시티 지지 외팔보 비임은 그 구조체내에 중심 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  9. 제6항에 있어서, 상기 베이스와 상기 감지 수단은 사각 중심 개구를 형성하기 위해 상기 하중 지지 소자와 캐패시티 지지 외팔보 비임을 통해 결합되고, 상기 베이스와 상기 감지 수단은 서로에 대해 대향하고 평행하게 놓여 있는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  10. 제6항에 있어서, 상기 감지 수단은 접착제에 의해 하중 지지 소자와 상기 외팔보 비임에 고정된 압전 공명기를 포함하는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  11. 제6항에 있어서, 상기 감지 수단은 서로 평행하게 놓여 있고, 그 단부에 부착된 제1틴 및 제2틴을 구비하는 압전 수정 공명기를 포함하는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  12. 제6항에 있어서, 상기 베이스는 내부 개구 하부벽에 부착되고, 상기 하중지지 소자는 상기 베이스에 부착되고 상기 베이스로부터 제1 및 제2측벽에 평행한 상부 벽까지 걸려 있는 비임을 포함하는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  13. 제1 및 제2측벽에 결합되어 상부벽과 하부벽에 의해 한정된 개구를 갖는 입방 구조체와, 적어도 하나의 개구벽에 부착되어 상기 개구내에 위치 설정된 베이스와, 상기 베이스에 부착되고 상기 입방 구조체 개구의 평면내에 연장되는 제1캐패시티 지지 외팔보 비임과, 베이스에 부착되고 적어도 한 평면에서 제1캐패시티 외팔보 비임으로부터 이격되고 이와 평행하며 상기 입방 구조체 개구내에 연장되는 제2캐패시티 지지 외팔보 비임과, 제1 및 제2단부를 가지고 제1단부에서 부착되며 적어도 한 평면에서 제1캐패시티 지지 외팔보 비임과 평행하고 제1 및 제2캐패시티 지지 외팔보 비임으로부터 이격되고 그 양자 사이에 위치 설정되며, 상기 내부 개구를 가로질러 걸려 있는 제2단부에서 상기 내부 개구벽중 적어도 하나에 부착된 하중 비임과, 제1캐패시티 지지 외팔보 비임과 하중 비임 사이에 부착된 제1변위 감지 수단과, 하중 비임과 제2캐패시티 지지 외팔보 비임사이에 부착된 제2변위 감지 수단을 포함하며, 이에 의해 응력을 받을 때 힘의 범위를 통한 하중 셀은 미소 모드 신호와 분리되는 공통 모드 신호를 생성하는 제1 및 제2센서 수단의 독립 신호 공정을 제공하는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  14. 제13항에 있어서, 상기 공통 모드와 상기 미소 모드 신호를 수용하고 처리하기 위한 회로 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  15. 제13항에 있어서, 상기 기판은 굴곡부에 의해 상기 내부 개구 하부벽에 부착된 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  16. 제13항에 있어서, 상기 하중 비임은 굴곡부에 의해 제2단부에서 상기 내부 개구 상부벽에 부착된 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  17. 제13항에 있어서, 상기 입방 구조체 상부 및 하부벽은 제1 및 제2측벽의 결합점에서 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 감지 힘 하중 셀.
  18. 제1항에 있어서, 상기 하중 지지 소자는 적용력으로 인해 상기 하중의 편향축과 평행한 축에서 상기 구멍을 가로질러 걸리도록 배열된 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  19. 제1항에 있어서, 상기 하중 셀 베이스는 상기 내부 벽으로부터 상기 구멍 안으로 연장되는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  20. 제1 및 제2측벽에 결합되어 상부벽과 하부벽에 의해 한정된 내부 개구를 갖는 블록과, 하중 비임과 캐패시티 지지 외팔보 비임 사이에 부착된 수정 공명기를 포함하고, 상기 블록은 상기 블록 내부 개구벽에 부착된 베이스와, 내부 개구를 가로질러 걸리고 제1 및 제2단부를 갖는 하중 비임 및, 상기 베이스에 부착되고 상기 하중 비임과 평행하게 배향되며 상기 하중 비임으로부터 이격된 캐패시티 지지 외팔보 비임을 구비하고, 상기 하중 비임 제1단부는 상기 베이스에 부착되고, 상기 하중 비임 제2단부는 상기 블록 내부 개구 상부벽에 부착되어 있으며, 상기 베이스와 수정 공명기는 개구를 형성하기 위해 상기 베이스와 캐패시티 지지 외팔보 비임을 통해 결합되고, 서로에 대해 대향하며 평행하게 놓여 있는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  21. 제20항에 있어서, 상기 블록은 모노리식(monolithic) 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  22. 제20항에 있어서, 상기 수정 공명기는 에폭시 접착제에 의해 하중 지지 비임과 캐패시티 지지 비임에 부착된 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  23. 제20항에 있어서, 상기 수정 공명기는 수정 이중 단부 튜닝 포크인 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  24. 제1 및 제2측벽에 결합된 상부 벽과 하부 벽에 의해 한정된 내부 개구를 갖는 블록과, 하중 지지 비임과 제1캐패시티 지지 외팔보 비임 사이에 부착된 제1수정 공명기 및, 하중 지지 비임과 제2캐패시티 지지 외팔보 비임 사이에 부착된 제2수정 공명기를 포함하고, 상기 블록은 상기 블록 내부 개구 하부벽에 부착된 베이스와, 상기 내부 개구를 가로질러 걸려 있고, 제1 및 제2단부를 갖는 하중 비임 및, 상기 베이스에 부착되고 상기 하중 비임과 평행하게 배향되며 상기 하중 비임으로부터 이격된 제1캐패시티 지지 외팔보 비임 및, 상기 하중 비임이 제1 및 제2캐패시티 지지 외팔보 비임에 끼이도록 상기 하중 비임과 평행하게 배향되고 상기 베이스에 부착되고 상기 하중 지지 비임으로부터 이격된 제2캐패시티 지지 외팔보 비임을 구비하며, 상기 하중 비임 제1단부는 상기 베이스에 부착되고, 상기 하중 비임 제2단부는 상기 블록 내부 개구 상부벽에 부착되어 있고, 상기 베이스와 제1수정 공명기는 개구를 형성하기 위해 하중 비임과 제1캐패시티 지지 외팔보 비임을 통해 결합되고, 서로에 대해 대향하며 평행하게 놓여 있으며, 상기 베이스와 제2수정 공명기는 개구를 형성하기 위해 하중 비임과 제2캐패시티 지지 외팔보 비임을 통해 결합되고, 서로에 대해 대향하며 평행하게 놓여 있는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  25. 제24항에 있어서, 상기 블록은 모노리식 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 감지 하중 셀.
  26. 제24항에 있어서, 제1 및 제2수정 공명기는 에폭시 접착제에 의해 각각 하중 지지 비임과 제1 및 제2캐패시티 지지 비임에 부착된 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  27. 제24항에 있어서, 상기 제1 및 제2수정 공명기는 수정 이중 단부 튜닝 포크인 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
  28. 내부에 구멍을 갖는 블록과, 상기 블록 구멍에 걸려 있는 하중 지지 스프링과, 상기 블록 구멍내에서 하중 지지 스프링에 평행하게 위치 설정되는 캐패시티 지지 스프링 및, 마찰 운동을 제거하는 방법으로 상기 하중 지지 스프링과 캐패시티 지지 스프링 사이에 부착된 힘을 감지하기 위한 수단을 포함하고, 이에 의해 응력을 받을 때 하중 셀의 상기 캐패시티 지지 스프링과 하중 지지 스프링의 평행한 편향성은 모듈러스의 변경에 의해 보상되고, 주위 환경 응력에 의해 생성된 편향성의 변화에 의해 허용되는 것을 특징으로 하는 힘 감지 하중 셀.
KR1019940703475A 1992-04-03 1992-10-02 하중 셀 KR100235129B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US863162 1992-04-03
US07/863,162 US5313023A (en) 1992-04-03 1992-04-03 Load cell
PCT/US1992/008563 WO1993020413A1 (en) 1992-04-03 1992-10-02 Load cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950701068A KR950701068A (ko) 1995-02-20
KR100235129B1 true KR100235129B1 (ko) 1999-12-15

Family

ID=25340424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940703475A KR100235129B1 (ko) 1992-04-03 1992-10-02 하중 셀

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5313023A (ko)
EP (1) EP0634003B1 (ko)
JP (1) JP2695291B2 (ko)
KR (1) KR100235129B1 (ko)
CN (1) CN1054432C (ko)
AU (1) AU2777492A (ko)
CA (1) CA2133456C (ko)
DE (1) DE69212847T2 (ko)
MX (1) MX9301932A (ko)
PT (1) PT101129A (ko)
TW (1) TW234740B (ko)
WO (1) WO1993020413A1 (ko)
ZA (1) ZA928933B (ko)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9219074D0 (en) * 1992-09-09 1992-10-21 Gec Avery Technology Improvements in or relating to weighing machines
US5789827A (en) * 1993-05-10 1998-08-04 Sensitron, Inc. Two-wire interface to automobile horn relay circuit
DE4333099A1 (de) * 1993-09-29 1995-03-30 Bosch Gmbh Robert Kraftsensor und Verfahren zur Herstellung eines Kraftsensors
CH689599A5 (de) * 1993-11-23 1999-06-30 Kk Holding Ag Aufnehmer-Anordnung zum Einbau in Fahrbahnen zwecks Erfassung der Gewichte und/oder der fahrdynamischen Reaktionen von Fahrzeugrädern.
US5629489A (en) * 1995-02-06 1997-05-13 Weigh-Tronix, Inc. Load cell assembly with linearization and common mode discrimination of complementary force-responsive signals
US5604336A (en) * 1995-03-08 1997-02-18 Weigh-Tronix, Inc. Load cell with composite end beams having portions with different elastic modulus
US5837946A (en) * 1995-06-16 1998-11-17 Weigh-Tronix, Inc. Force sensitive scale and dual load sensor cell for use therewith
US5750937A (en) * 1996-03-07 1998-05-12 Weigh-Tronix, Inc. Multi-load cell force sensing apparatus
US5837945A (en) * 1996-04-24 1998-11-17 Hardy Instruments, Inc. Refuse weighing system and method
US6392527B1 (en) 1996-09-04 2002-05-21 Sensitron, Inc. Impact detection system
US6236301B1 (en) 1996-09-04 2001-05-22 Sensitron, Inc. Cantilevered deflection sensing system
US6037550A (en) * 1997-09-30 2000-03-14 Weigh-Tronix, Inc. On-board vehicle weighing apparatus and method
FR2784752B1 (fr) * 1998-10-20 2000-11-17 Onera (Off Nat Aerospatiale) Accelerometre miniature monolithique
PT1203213E (pt) * 1999-07-09 2008-04-23 Micro Poise Measurement System Sistema de compensação de vibração para sistemas de teste de pneus
US6633008B2 (en) 2001-02-27 2003-10-14 Weigh-Tronix, Inc. Electronic force sensing shock resistant load cell
US6568502B2 (en) 2001-04-11 2003-05-27 Shih Ming Chang Sounder, speaker and sound head using the sounder
US7024949B2 (en) * 2001-04-27 2006-04-11 Hanson Richard A Load transducers employing a sensing device
DE10148762A1 (de) * 2001-10-02 2003-04-24 Mettler Toledo Gmbh Dünnstellen-Biegelager für eine Kraftmesseinrichtung und Vorrichtung zur Kraftübertragung mit einem solchen
US20030197094A1 (en) * 2001-12-07 2003-10-23 Daniel Preston Load measuring device
US7275452B2 (en) * 2003-03-25 2007-10-02 Kulite Semiconductor Products, Inc. Stop assembly for a beam type load cell
WO2005045894A2 (en) * 2003-10-24 2005-05-19 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University High volume microlamination production of devices
US7955504B1 (en) 2004-10-06 2011-06-07 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Microfluidic devices, particularly filtration devices comprising polymeric membranes, and method for their manufacture and use
US6988412B1 (en) * 2004-11-30 2006-01-24 Endevco Corporation Piezoresistive strain concentrator
US7444883B2 (en) * 2005-12-22 2008-11-04 Honeywell International Inc. Vibrating beam force transducer
US20080108122A1 (en) * 2006-09-01 2008-05-08 State of Oregon acting by and through the State Board of Higher Education on behalf of Oregon Microchemical nanofactories
CN100437483C (zh) * 2007-01-16 2008-11-26 华为技术有限公司 基于Web页面的事件分发方法与装置
US7431188B1 (en) 2007-03-15 2008-10-07 Tyco Healthcare Group Lp Surgical stapling apparatus with powered articulation
KR100897536B1 (ko) * 2007-07-23 2009-05-15 신동용 외팔보 탄성체를 이용한 비접촉 하중 측정 장치
US20090211977A1 (en) * 2008-02-27 2009-08-27 Oregon State University Through-plate microchannel transfer devices
US8117917B2 (en) * 2008-03-27 2012-02-21 Honeywell International Inc. Vibrating beam accelerometer with improved performance in vibration environments
US8801922B2 (en) * 2009-06-24 2014-08-12 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Dialysis system
US20100326914A1 (en) * 2009-06-24 2010-12-30 State of Oregon acting by and through the State Board of Higher Education on behalf of Oregon Microfluidic devices
WO2011001875A1 (ja) * 2009-06-30 2011-01-06 新光電子株式会社 台秤及び荷重検出ユニット
CN202661203U (zh) * 2009-06-30 2013-01-09 新光电子株式会社 载重检测传感器
US20110189048A1 (en) * 2009-12-05 2011-08-04 Curtis James R Modular dialysis system
US8753515B2 (en) 2009-12-05 2014-06-17 Home Dialysis Plus, Ltd. Dialysis system with ultrafiltration control
DE102010003504A1 (de) * 2010-03-31 2011-10-06 Voith Patent Gmbh Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung, Verwendung einer derartigen Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung und Verfahren zur Ermittlung des Bahnzuges
US8580161B2 (en) 2010-05-04 2013-11-12 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Fluidic devices comprising photocontrollable units
US8501009B2 (en) 2010-06-07 2013-08-06 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Fluid purification system
US8739868B2 (en) 2010-11-29 2014-06-03 Schlumberger Technology Corporation System and method of strain measurement amplification
ES2640953T3 (es) 2011-10-07 2017-11-07 Outset Medical, Inc. Purificación de líquido de intercambio de calor para un sistema de diálisis
JPWO2013132842A1 (ja) * 2012-03-07 2015-07-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 荷重センサ
JP6016937B2 (ja) * 2012-11-02 2016-10-26 株式会社エー・アンド・デイ ロードセル
US9709436B2 (en) 2013-03-15 2017-07-18 Illinois Tool Works Inc. Load cell that is symmetrical about a central vertical axis
EP3137128B1 (en) 2014-04-29 2021-02-24 Outset Medical, Inc. Dialysis system and methods
GB2537580A (en) * 2015-01-19 2016-10-26 Imp Innovations Ltd A force measurement mechanism
ES2908601T3 (es) 2016-08-19 2022-05-03 Outset Medical Inc Sistema y métodos de diálisis peritoneal
CN108120531A (zh) * 2016-11-28 2018-06-05 梅特勒-托利多(常州)精密仪器有限公司 测力传感器
US11022509B2 (en) * 2016-11-30 2021-06-01 Kistler Holding Ag Measurement transducer for measuring a force
EP3502633A1 (de) * 2017-12-21 2019-06-26 Mettler-Toledo GmbH Monolithische wägezelle
US11944426B2 (en) 2018-01-12 2024-04-02 University Of Pittsburgh-Of The Commonwealth System Of Higher Education Axial load cell
US10895457B2 (en) 2018-03-08 2021-01-19 Analog Devices, Inc. Differential z-axis resonant accelerometry
CN108593059B (zh) * 2018-05-30 2019-12-31 张阿宁 一种多梁式结构弹性元件
CN109269978B (zh) * 2018-11-16 2024-01-30 西南科技大学 测量电场下固液界面间粘附力的测量装置及测量方法
US10816419B2 (en) * 2019-01-25 2020-10-27 FUTEK Advanced Sensor Technology Tripedal flexure member and load/torque measurement systems using same
CN111198062A (zh) * 2020-01-09 2020-05-26 安徽农业大学 一种应变式六维力传感器
CN113514666B (zh) * 2021-04-29 2022-08-02 东南大学 一种基于pt对称谐振器的微机械加速度计及其检测方法

Family Cites Families (148)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3140450A (en) * 1961-02-13 1964-07-07 Edcliff Instr Inc Force controlled variable reactance transducer
DE1259237B (de) * 1961-05-27 1968-01-18 Niepmann & Co Maschf Fr Vorrichtung zum Entleeren von Zigarettenbehaeltern
US3238789A (en) * 1961-07-14 1966-03-08 Litton Systems Inc Vibrating bar transducer
US3440888A (en) * 1962-11-07 1969-04-29 Gen Precision Systems Inc Bifurcate resonance column
US3269192A (en) * 1962-11-07 1966-08-30 Gen Precision Inc Tuning fork digital accelerometer
US3343090A (en) * 1963-04-16 1967-09-19 Philips Corp Receiving device for pulses modulated by phase jump modulation on a carrier oscillation
US3274828A (en) * 1963-08-27 1966-09-27 Charles F Pulvari Force sensor
US3413859A (en) * 1965-01-04 1968-12-03 Gen Precision Systems Inc Digital rate gyro
US3486383A (en) * 1965-01-04 1969-12-30 Singer General Precision Vibrating beam transducer
US3465597A (en) * 1965-05-25 1969-09-09 Singer General Precision Vibrating-column accelerometer
GB1181515A (en) * 1966-05-18 1970-02-18 Solartron Electronic Group Improvements in or relating to Force-Measuring Apparatus.
US3366191A (en) * 1966-07-28 1968-01-30 Pillsbury Co Method and apparatus for weighing articles
US3404744A (en) * 1966-08-12 1968-10-08 Reliance Electric & Eng Co Disenabling mechanism for lever in ratio balance
US3505866A (en) * 1966-10-13 1970-04-14 Singer General Precision Single tine digital force transducer
US3399572A (en) * 1966-12-01 1968-09-03 Gen Precision Inc Vibrating beam pressure transducer
US3479536A (en) * 1967-03-14 1969-11-18 Singer General Precision Piezoelectric force transducer
US3513356A (en) * 1967-06-27 1970-05-19 Westinghouse Electric Corp Electromechanical tuning apparatus particularly for microelectronic components
US3826931A (en) * 1967-10-26 1974-07-30 Hewlett Packard Co Dual crystal resonator apparatus
US3470400A (en) * 1967-12-21 1969-09-30 Singer General Precision Single beam force transducer with integral mounting isolation
US3552511A (en) * 1968-04-25 1971-01-05 Fairbanks Morse Inc Method and apparatus for calculating a piece count by weighing calculations
US3541849A (en) * 1968-05-08 1970-11-24 James P Corbett Oscillating crystal force transducer system
US3557891A (en) * 1968-09-11 1971-01-26 Reliance Electric & Eng Co Electrical counting scale
CH492961A (de) * 1969-02-28 1970-06-30 Wirth Gallo & Co Elektrischer Massen- oder Kraftmesser
US3604525A (en) * 1969-08-15 1971-09-14 Wm Ainsworth Inc Automatic top-loading weigh apparatus with electronic measuring and recording circuit
US3742418A (en) * 1970-08-03 1973-06-26 G Randolph Electromechanical deflection sensing device
US3684875A (en) * 1970-09-28 1972-08-15 Wm Ainsworth Inc Analog-to-digital measuring apparatus
US3685604A (en) * 1970-09-28 1972-08-22 Wm Ainsworth Inc Balanced mass-moment balance beam with electrically conductive pivots
US3712395A (en) * 1970-11-16 1973-01-23 Franklin Electric Co Inc Weight sensing cell
US3683213A (en) 1971-03-09 1972-08-08 Statek Corp Microresonator of tuning fork configuration
US3716706A (en) * 1971-04-01 1973-02-13 Howe Richardson Scale Co Piece counting system
CH537576A (de) * 1971-04-26 1973-05-31 Mettler Instrumente Ag Kraftmessvorrichtung
US3897681A (en) * 1971-06-23 1975-08-05 Mettler Instrumente Ag Force measuring apparatus of the vibratory string type
GB1322871A (en) 1971-06-23 1973-07-11 Mettler Instrumente Ag Force-measuring apparatuses
CH541799A (de) * 1971-08-02 1973-09-15 Wirth Gallo & Co Elektronischer Massen- und Kraftmesser
CH536488A (de) * 1971-08-19 1973-04-30 Mettler Instrumente Ag Kraftmesser
US3766616A (en) * 1972-03-22 1973-10-23 Statek Corp Microresonator packaging and tuning
CH550999A (de) * 1972-04-24 1974-06-28 Wirth Gallo & Co Verfahren zur selbsttaetigen feinjustierung von numerisch anzeigenden waagen und waage zur durchfuehrung dieses verfahrens.
CH538678A (de) * 1972-05-16 1973-06-30 Wirth Gallo & Co Elektrischer Massen- und Kraftmesser
CH544294A (de) * 1972-06-27 1973-11-15 Mettler Instrumente Ag Elektrische Waage
US3863497A (en) * 1972-10-24 1975-02-04 Sperry Rand Corp Acoustic delay surface wave motion transducers
US3902374A (en) * 1973-10-19 1975-09-02 Singer Co Electrostatic rate gyroscope
US4167686A (en) * 1973-12-21 1979-09-11 Hitohiro Fukuyo Miniaturized at-cut piezoelectric crystal resonator
GB1471172A (en) * 1974-07-12 1977-04-21 Nat Res Dev Weighing devices
US3951221A (en) * 1974-09-30 1976-04-20 National Controls, Inc. Computing postal scale
CH589281A5 (ko) * 1975-01-09 1977-06-30 Centre Electron Horloger
US3915248A (en) * 1975-01-10 1975-10-28 Owen Paelian Weighing system
US4088014A (en) * 1975-01-14 1978-05-09 Wirth, Gallo & Co. Mass and force meter
CH588071A5 (ko) * 1975-01-23 1977-05-31 Wirth Gallo & Co
US3998104A (en) * 1975-06-30 1976-12-21 The Singer Company Fluid pressure pulsed rebalanced accelerometer
US4041289A (en) * 1975-11-12 1977-08-09 Kulite Semiconductor Products, Inc. Digital scale or weighing apparatus
US4020686A (en) * 1976-01-05 1977-05-03 Lebow Associates, Inc. Force measuring apparatus
SU559136A1 (ru) 1976-02-02 1977-05-25 Московский Институт Электронного Машиностроения Устройство дл измерени усилий
CH604148A5 (ko) * 1976-02-09 1978-08-31 Wirth Gallo & Co
US4026158A (en) * 1976-02-24 1977-05-31 The Singer Company Temperature compensation for a damped fluid proof mass accelerometer
US4014397A (en) * 1976-05-07 1977-03-29 Langevin Donald R Electrical counting scale
US4064744A (en) * 1976-06-04 1977-12-27 Kistler-Morse Corporation Strain sensorextensiometer
US4107985A (en) * 1976-09-10 1978-08-22 National Controls, Inc. Load cell
US4139070A (en) * 1976-09-10 1979-02-13 National Controls, Inc. Dual platform counting scale
US4089217A (en) * 1976-09-16 1978-05-16 Tedea Technological Development And Automation Ltd. Guided-beam transducers
US4089058A (en) * 1976-12-06 1978-05-09 Resource Control Corporation Real time data processing and display system for non-linear transducers
US4143727A (en) * 1977-03-30 1979-03-13 Revere Corporation Of America Leverless scale sensor
US4104920A (en) * 1977-04-01 1978-08-08 The Singer Company Piezoelectric damping mechanism
US4109534A (en) * 1977-06-13 1978-08-29 The Singer Company Apparatus for monitoring acceleration
AU515370B2 (en) * 1977-08-01 1981-04-02 Tokyo Electric Co. Ltd. Integral beam strain gauge weigher
US4144747A (en) * 1978-01-30 1979-03-20 The Bendix Corporation Simultaneously resonated, multi-mode crystal force transducer
US4179004A (en) * 1978-02-15 1979-12-18 National Controls, Inc. Force multiplying load cell
US4181011A (en) * 1978-05-11 1980-01-01 Maatschappij Van Berkel's Patent N.V. Load cell
DE7818416U1 (de) * 1978-06-20 1978-10-12 Sartorius-Werke Gmbh (Und Vormals Goettinger Praezisionswaagenfabrik Gmbh), 3400 Goettingen Ueberlastsicherung fuer eine oberschalige praezisionswaage
US4170270A (en) * 1978-06-26 1979-10-09 Pitney-Bowes, Inc. Apparatus for preventing the overload of a load cell
USD256342S (en) 1978-09-11 1980-08-12 Pennsylvania Scale Company Counting scale
USD256343S (en) 1978-09-11 1980-08-12 Pennsylvania Scale Company Counting scale
JPS5548189U (ko) * 1978-09-22 1980-03-29
US4219089A (en) * 1978-10-06 1980-08-26 Pennsylvania Scale Company Electronic counting scale
JPS5856425B2 (ja) * 1978-10-11 1983-12-14 横河電機株式会社 力変換機構
DE2939844A1 (de) * 1978-12-21 1980-07-10 Seiko Instr & Electronics Quarzschwinger
US4239088A (en) * 1979-01-08 1980-12-16 Pitney Bowes Inc. Scale with weight-to-period transducer
JPS5838738B2 (ja) * 1979-01-11 1983-08-25 横河電機株式会社 圧力計
DE2967371D1 (en) * 1979-03-24 1985-03-14 Wirth Gallo Patent Ag Device for measuring masses and forces
US4215570A (en) * 1979-04-20 1980-08-05 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Miniature quartz resonator force transducer
US4221131A (en) * 1979-05-29 1980-09-09 The Singer Company Vibrating beam accelerometer
CH625372A5 (ko) * 1979-07-06 1981-09-15 Ebauchesfabrik Eta Ag
DE2932597C2 (de) 1979-08-10 1984-02-09 Ficht GmbH, 8011 Kirchseeon Meßelement für die Ermittlung der Größe einer im Bereich einer Fläche angreifenden Last mit Hilfe von Dehnmeßstreifen
US4321500A (en) * 1979-12-17 1982-03-23 Paroscientific, Inc. Longitudinal isolation system for flexurally vibrating force transducers
US4406966A (en) * 1980-01-28 1983-09-27 Paroscientific, Inc. Isolating and temperature compensating system for resonators
FR2477803A1 (fr) * 1980-03-04 1981-09-11 Suwa Seikosha Kk Resonateur a quartz du type diapason a couplage de modes
US4386535A (en) * 1980-09-12 1983-06-07 The Singer Company Resonator restrained gyro
US4338825A (en) * 1980-10-15 1982-07-13 Eaton Corporation Strain gage load cell
US4372173A (en) * 1980-10-20 1983-02-08 Quartex, Inc. Resonator force transducer
US4384495A (en) * 1980-11-17 1983-05-24 Quartex, Inc. Mounting system for applying forces to load-sensitive resonators
US4448546A (en) * 1980-11-28 1984-05-15 Novex, Inc. Digital temperature sensor
US4459042A (en) * 1980-11-28 1984-07-10 Novex, Inc. Vibratory digital temperature sensor
US4375243A (en) * 1981-03-30 1983-03-01 Doll W Gary Wide range high accuracy weighing and counting scale
US4435666A (en) * 1981-05-26 1984-03-06 Nippon Electric Co., Ltd. Lever actuator comprising a longitudinal-effect electroexpansive transducer and designed to prevent actuation from degrading the actuator
US4415827A (en) * 1981-05-27 1983-11-15 Statek Corporation Microresonator of tuning fork configuration operating at its second overtone frequency
US4429248A (en) * 1981-05-27 1984-01-31 Statek Corporation Mounting apparatus and method for piezoelectric tuning fork
US4446394A (en) * 1981-09-14 1984-05-01 The Singer Company Linearizing mechanism for a vibrating beam force transducer
US4445065A (en) * 1981-09-14 1984-04-24 The Singer Company Non-prismal beam resonator
US4454770A (en) * 1981-12-24 1984-06-19 Kistler-Morse Corporation Torque-insensitive load cell
US4430894A (en) * 1982-01-27 1984-02-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Adjustable fluid resistors for use in an integrating accelerometer
USD275558S (en) 1982-02-22 1984-09-18 World Wide Weighing, Inc. Counting scale
US4493384A (en) * 1982-03-31 1985-01-15 Shimadzu Corporation Electronic counting scale
EP0096653B1 (en) 1982-06-04 1989-04-12 Statek Corparation Extensional mode piezoelectric microresonator
CH656711A5 (de) 1982-07-16 1986-07-15 Mettler Instrumente Ag Waegezelle.
JPS5936919A (ja) * 1982-08-25 1984-02-29 三菱鉱業セメント株式会社 磁器コンデンサ
US4804875A (en) 1982-09-16 1989-02-14 The Singer Company Monolythic resonator vibrating beam accelerometer
US4479385A (en) * 1982-09-23 1984-10-30 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Double resonator cantilever accelerometer
AU545387B2 (en) 1982-10-05 1985-07-11 Yamato Scale Company, Limited Weight and force measuring device
US4467651A (en) * 1983-01-06 1984-08-28 Sundstrand Data Control, Inc. Method for determining acceleration
US4526247A (en) 1983-01-18 1985-07-02 Ohaus Scale Corporation Weighing scale transducer
ATE78368T1 (de) 1983-04-01 1992-08-15 Quartex Inc Doppelstabresonator-kraftwandler mit beschraenkter longitudinal-pumpwirkung.
US4479391A (en) * 1983-04-04 1984-10-30 Quartex, Inc. Resonator force transducer assembly
US4469979A (en) * 1983-05-27 1984-09-04 Statek Corporation Microresonator of double-ended tuning fork configuration
JPS6010122A (ja) * 1983-06-30 1985-01-19 Shinko Denshi Kk 荷重変換機構
US4535638A (en) 1983-10-03 1985-08-20 Quartztronics, Inc. Resonator transducer system with temperature compensation
JPS60127434A (ja) 1983-12-14 1985-07-08 Shimadzu Corp 振動式力検出器
JPS60133320A (ja) 1983-12-22 1985-07-16 Ishida Scales Mfg Co Ltd 荷重検出器
US4538461A (en) 1984-01-23 1985-09-03 Piezoelectric Technology Investors, Inc. Vibratory angular rate sensing system
DE3415962A1 (de) 1984-04-28 1985-10-31 Sartorius GmbH, 3400 Göttingen Verfahren zur initialisierung einer zaehlwaage und zaehlwaage zur durchfuehrung des verfahrens
US4592663A (en) 1984-05-10 1986-06-03 Quartex, Inc. Resonator temperature transducer
US4598781A (en) 1984-05-25 1986-07-08 Pitney Bowes Inc. Load cell having a flexure connector
FR2566601A1 (fr) 1984-06-22 1985-12-27 Ebauchesfabrik Eta Ag Ensemble comprenant un resonateur piezo-electrique encapsule et un circuit integre associe
FR2574209B1 (fr) 1984-12-04 1987-01-30 Onera (Off Nat Aerospatiale) Resonateur a lame vibrante
DE3505165C2 (de) 1985-02-15 1986-12-04 Danfoss A/S, Nordborg Verfahren und Vorrichtung zum Messen einer Kraft
FR2580819B1 (fr) 1985-04-23 1987-05-15 Commissariat Energie Atomique Systeme pour detecter la presence d'un signal pur dans un signal bruite discret mesure a taux moyen de bruit constant avec une probabilite de fausse detection inferieure a un taux de fausse detection predetermine.
DE3530170C2 (de) 1985-08-23 1994-03-10 Sartorius Gmbh Zählwaage
US4656383A (en) 1986-02-14 1987-04-07 The Singer Company-Kearfott Division Vibrating beam force transducer with single isolator spring
US4658174A (en) 1986-03-20 1987-04-14 The Singer Company-Kearfott Division Vibrating beam force transducer with angled isolator springs
US4658175A (en) 1986-03-26 1987-04-14 The Singer Company-Kearfott Division Vibrating beam force transducer with A-frame beam root and frequency adjusting means
US4751849A (en) 1986-06-17 1988-06-21 Paroscientific, Inc. Force-sensitive resonator load cell
US4750363A (en) 1986-06-27 1988-06-14 Sundstrand Data Control, Inc. Temperature compensation of an accelerometer
US4718275A (en) 1986-06-27 1988-01-12 Sundstrand Data Control, Inc. Accelerometer with floating beam temperature compensation
US4891982A (en) 1986-06-27 1990-01-09 Sundstrand Data Control, Inc. Temperature compensation of a steady-state accelerometer
IL80550A0 (en) 1986-11-07 1987-02-27 Israel Aircraft Ind Ltd Resonant element force transducer for acceleration sensing
US4727752A (en) 1987-02-04 1988-03-01 Sundstrand Data Control, Inc. Pseudosinusoidal oscillator drive system
US4743790A (en) 1987-04-14 1988-05-10 Crystal Gage Inc. Force sensing vibrating beam resonator
US4970903A (en) 1987-10-22 1990-11-20 Hanson Richard A Force sensing device
US4766768A (en) 1987-10-22 1988-08-30 Sundstrand Data Control, Inc. Accelerometer with isolator for common mode inputs
GB8806214D0 (en) 1988-03-16 1988-04-13 Avery Ltd W & T Vibrating force sensor
US4929860A (en) 1988-05-17 1990-05-29 Sundstrand Data Control, Inc. Electrode configuration for vibrating beam transducers
US4872343A (en) 1988-08-10 1989-10-10 Sundstrand Data Control, Inc. Matched pairs of force transducers
US4838369A (en) 1988-09-02 1989-06-13 Crystal Gage Inc. Load cell having digital output
US4912990A (en) 1989-02-27 1990-04-03 Sundstrand Data Control, Inc. Magnetically driven vibrating beam force transducer
US4879914A (en) * 1989-02-27 1989-11-14 Sundstrand Data Control, Inc. Unitary push-pull force transducer
US5005413A (en) 1989-02-27 1991-04-09 Sundstrand Data Control, Inc. Accelerometer with coplanar push-pull force transducers
US5036715A (en) 1989-06-30 1991-08-06 Richard Hanson Cantilevered force sensing assembly utilizing one or two resonating force sensing devices
US4980598A (en) 1989-12-21 1990-12-25 Lucas Schaevitz Inc. Monolithic resonator for a vibrating beam accelerometer
US5109175A (en) 1989-12-21 1992-04-28 Lucas Schaevitz Inc. Monolithic resonator for vibrating beam force sensors
US5113698A (en) 1990-02-26 1992-05-19 Sundstrand Data Control, Inc. Vibrating beam transducer drive system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2695291B2 (ja) 1997-12-24
JPH07505472A (ja) 1995-06-15
EP0634003A1 (en) 1995-01-18
ZA928933B (en) 1994-05-19
DE69212847T2 (de) 1996-12-19
KR950701068A (ko) 1995-02-20
TW234740B (ko) 1994-11-21
CN1077024A (zh) 1993-10-06
PT101129A (pt) 1994-06-30
DE69212847D1 (de) 1996-09-19
CA2133456A1 (en) 1993-10-14
EP0634003B1 (en) 1996-08-14
MX9301932A (es) 1994-08-31
AU2777492A (en) 1993-11-08
CA2133456C (en) 1999-12-14
WO1993020413A1 (en) 1993-10-14
CN1054432C (zh) 2000-07-12
US5313023A (en) 1994-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100235129B1 (ko) 하중 셀
US4838369A (en) Load cell having digital output
US5391844A (en) Load cell
US4751849A (en) Force-sensitive resonator load cell
US5604336A (en) Load cell with composite end beams having portions with different elastic modulus
US6595054B2 (en) Digital angular rate and acceleration sensor
JPH01503414A (ja) 分離体を有する通常モード入力のための加速度計
US6633008B2 (en) Electronic force sensing shock resistant load cell
Cheshmehdoost et al. Design and performance characteristics of an integrated high-capacity DETF-based force sensor
Soderkvist Similarities between piezoelectric, thermal and other internal means of exciting vibrations
US6907785B1 (en) Diagnostic sensor
JP3570589B2 (ja) 音叉式ロードセルとこれを用いた計量装置
US10908039B2 (en) Load cell assembly including cavities to buffer horizontal shear forces
US20050061081A1 (en) Dual wire differential strain based sensor
JPS62211526A (ja) 曲げモ−メントが生じないように分割された板ばねを有する、力又は圧力を受容するための機構
JP5575129B2 (ja) 荷重検出センサ
JPH0228413Y2 (ko)
JPS6342731B2 (ko)
JPH0452662Y2 (ko)
Yan et al. Metallic resonant strain gauges with high overload capability
JPH026334Y2 (ko)
Beeby Stress modelling of microstructures
JPH09196741A (ja) 音叉式ロードセルとこれを用いた計量装置
JPH03103734A (ja) 振動式力センサ
JPH0211094B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee