JP4214935B2 - Load sensor calibration method - Google Patents
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Description
本発明は、歪ゲージを用いた荷重センサの校正方法であって、製造途中において、所定の荷重が印加されて、当該荷重センサの出力が校正される荷重センサの校正方法に関する。 The present invention relates to a load sensor calibration method using a strain gauge, and relates to a load sensor calibration method in which a predetermined load is applied and the output of the load sensor is calibrated during manufacture.
荷重センサを用いたシート荷重計測システムが、例えば、特開2003−14528号公報(特許文献1)に開示されている。 A seat load measurement system using a load sensor is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-14528 (Patent Document 1).
図5(a)は、特許文献1に開示されたシート荷重計測システムにおける荷重センサと同様に、車両のシート下部に取り付けられ、シートに着座する着座者の体重を検出する、従来の代表的な荷重センサ90を示す斜視図である。
FIG. 5A shows a conventional representative that is attached to the lower part of the seat of the vehicle and detects the weight of a seated person sitting on the seat, similarly to the load sensor in the seat load measuring system disclosed in Patent Document 1. It is a perspective view which shows the
図5(a)に示す荷重センサ90は、荷重を伝達するアッパアーム(可動アーム)92、荷重を支持するロアアーム(固定アーム)93、歪ゲージが貼り付けられた荷重検出プレート91および歪ゲージの出力信号を処理する信号処理器94とを備えている。シートに着座した着座者の体重による荷重は、アッパアーム92により荷重検出プレート91に伝達され、荷重検出プレート91を変形する。この変形歪を、荷重検出プレート91に貼り付けられた歪ゲージにより検出する。歪ゲージの出力信号は、荷重検出プレート91に取り付けられた信号処理器94に入力され、増幅等の信号処理がなされて、信号処理器94から出力される。
図5(a)に示す荷重センサ90は、製造の途中工程で、荷重検出プレート91に所定の荷重を印加して、信号処理器94の出力を校正する必要がある。
The
図5(b)は、図5(a)の荷重センサ90の製造途中における校正作業を示す斜視図である。
FIG. 5B is a perspective view showing a calibration operation during the manufacture of the
荷重センサ90の校正は、図5(b)に示すように、歪ゲージの出力信号を処理する回路基板94aを搭載したケース底板94bを荷重検出プレート91に取り付け、図5(a)に示す信号処理器94のケースカバー94cを蓋する前の状態で行われる。校正は、プローブPを回路基板94aの所定位置に当接させると共に、アッパアーム92に所定の荷重Fを印加して行う。しかしながら、上記の校正方法においては、アッパアーム92に荷重Fを印加すると荷重検出プレート91が変形し、荷重検出プレート91に取り付けられた回路基板94aも、それに伴って変位する。従って、校正荷重Fを変えるとプローブPが回路基板94aから離れてしまうため、校正荷重Fを変える度にプローブPを回路基板94aにあらためて当接させる必要がある。このため、校正作業に時間がかかり、荷重センサ90のコストアップ要因となっている。
As shown in FIG. 5 (b), the
そこで本発明は、歪ゲージを用い、製造途中でその出力が校正される荷重センサの校正方法であって、校正の作業時間を短縮でき、製造コストを低減できる荷重センサの校正方法を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a load sensor calibration method using a strain gauge and calibrating its output in the middle of manufacturing, and can provide a load sensor calibration method that can shorten the calibration work time and reduce the manufacturing cost. It is an object.
請求項1に記載の発明は、荷重による変形歪を貼り付けられた歪ゲージにより検出する荷重検出プレートに、前記歪ゲージの出力信号を処理する回路基板を搭載する信号処理器が組み付けられてなる荷重センサの校正方法であって、前記荷重センサの校正時において、当該荷重センサを保持するための治具の基盤上に前記荷重検出プレートを固定し、前記基盤上の前記荷重検出プレートの固定位置と別位置に前記信号処理器を分離して取り付け、前記別位置に取り付けられた信号処理器における回路基板の所定の位置にプローブを当接させると共に、前記基盤上に固定された前記荷重検出プレートに所定の荷重を印加して、前記信号処理器の出力を校正し、前記荷重センサの校正終了後において、前記信号処理器を前記荷重検出プレートに組み付けることを特徴としている。 The invention according to claim 1, I and the load detection plate for detecting a strain gauge affixed deformation strain caused by the load, the signal processor is assembled for mounting a circuit board for processing the output signal of the strain gauge that a calibration method of the load sensor, at the time of calibration of the load sensor, is fixed in front Symbol load detection plate on a foundation for a jig for holding the load sensor, the load detection plate on the base The signal processor is mounted separately from the fixed position , the probe is brought into contact with a predetermined position of the circuit board in the signal processor mounted at the different position , and the load is fixed on the substrate. by applying a predetermined load to the detection plate, and calibrate the output of the signal processor, after completion of calibration of the load sensor, set the signal processor to said load detection plate It is characterized in that attach.
これによれば、荷重センサの校正時において、プローブが当接される回路基板を搭載する信号処理器と荷重が印加される荷重検出プレートが、それぞれ、治具の基盤上の別位置に分離して取り付けられて、校正が行われる。このため、校正荷重が印加されて荷重検出プレートが変形しても、信号処理器に搭載される回路基板が変位することはない。従って、一度、プローブを回路基板に当接させれば、校正荷重を変えても、プローブを回路基板にあらためて当接させる必要がない。このため、回路基板を搭載する信号処理器を荷重検出プレートに取り付けた状態で行う従来の校正方法に較べて、作業時間を短縮でき、それによって荷重センサの製造コストを低減することができる。
尚、前記信号処理器は、前記荷重センサの校正終了後において、前記荷重検出プレートに組み付けられる。
According to this, at the time of calibration of the load sensor, the signal processor on which the circuit board on which the probe abuts and the load detection plate to which the load is applied are separated at different positions on the base of the jig. Are attached and calibrated. For this reason, even if a calibration load is applied and the load detection plate is deformed, the circuit board mounted on the signal processor is not displaced. Therefore, once the probe is brought into contact with the circuit board, the probe need not be brought into contact again with the circuit board even if the calibration load is changed. For this reason, compared with the conventional calibration method performed in the state which attached the signal processor which mounts a circuit board to the load detection plate, working time can be shortened and the manufacturing cost of a load sensor can be reduced by it.
The signal processor is assembled to the load detection plate after the calibration of the load sensor is completed.
上記荷重センサの校正方法においては、請求項2に記載のように、前記荷重センサが、荷重を伝達する可動アームと、荷重を支持する固定アームとを備え、前記荷重検出プレートの一方の端部に前記可動アームが取り付けられ、前記荷重検出プレートのもう一方の端部に前記固定アームが取り付けられ、前記歪ゲージが、前記荷重検出プレートにおける前記2つの端部の中間位置に配置されてなり、前記荷重センサの校正時において、前記固定アームを前記冶具の壁と前記基盤上に設けられたトグルクランプで挟んで固定して、前記荷重検出プレートを前記基盤上に固定し、前記可動アームを介して、前記荷重検出プレートに所定の荷重を印加することが好ましい。
In the load sensor calibration method, as described in
可動アームや固定アームを備える荷重センサであっても、上記のように、固定アームを治具の壁と基盤上に設けられたトグルクランプで挟んで固定して、荷重検出プレートを基盤上に固定し、信号処理器は荷重検出プレートと分離して基盤上の別位置に取り付ける。この状態で、可動アームを介し荷重検出プレートに校正荷重を印加して荷重検出プレートが変形しても、上記したように、信号処理器に搭載される回路基板が変位することはない。従って、一度、プローブを回路基板に当接させれば、校正荷重を変えても、プローブを回路基板にあらためて当接させる必要がない。このため、当該校正方法は、回路基板を搭載する信号処理器を荷重検出プレートに取り付けた状態で行う従来の校正方法に較べて、作業時間を短縮でき、それによって荷重センサの製造コストを低減することができる。 Even for a load sensor with a movable arm or a fixed arm, as described above , the load detection plate is fixed on the base by fixing the fixed arm between the jig wall and the toggle clamp provided on the base. The signal processor is attached separately from the load detection plate on the base . In this state, even if a calibration load is applied to the load detection plate via the movable arm and the load detection plate is deformed, the circuit board mounted on the signal processor is not displaced as described above. Therefore, once the probe is brought into contact with the circuit board, the probe need not be brought into contact again with the circuit board even if the calibration load is changed. For this reason, the calibration method can shorten the work time and thereby reduce the manufacturing cost of the load sensor, compared with the conventional calibration method in which the signal processor on which the circuit board is mounted is attached to the load detection plate. be able to.
請求項3に記載のように、前記信号処理器が、前記回路基板を搭載するケース底板と、当該ケース底板を蓋するケースカバーとを有する場合には、前記ケースカバーを外した状態で、前記回路基板における所定の位置に前記プローブを当接させて校正を行う。校正後に、ケース底板とケースカバーを接着すれば、校正が終了した回路基板の外力等による損傷を防止することができる。 When the signal processor has a case bottom plate on which the circuit board is mounted and a case cover that covers the case bottom plate, the signal processor is in a state where the case cover is removed. Calibration is performed by bringing the probe into contact with a predetermined position on the circuit board. If the case bottom plate and the case cover are bonded after calibration, damage to the circuit board after calibration due to external force or the like can be prevented.
請求項4に記載の校正方法は、前記信号処理器が、前記回路基板を搭載するケース底板と、当該ケース底板を蓋するケースカバーとを有し、前記ケースカバーの所定位置に穴が設けられてなり、前記穴を介して、前記回路基板における所定の位置に前記プローブを当接させることを特徴している。 The calibration method according to claim 4, wherein the signal processor includes a case bottom plate on which the circuit board is mounted and a case cover that covers the case bottom plate, and a hole is provided at a predetermined position of the case cover. The probe is brought into contact with a predetermined position on the circuit board through the hole.
前記のようにケースカバーを外した状態で校正を行い、校正後にケース底板とケースカバーを接着する場合には、荷重センサの全体の体格が大きいため、接着剤の塗布作業が行い難く、接着剤の乾燥にも時間がかかり、荷重センサのコストアップ要因となる。一方、上記校正方法のように、信号処理器のケースカバーに校正用の穴が設けられている場合には、校正前に、信号処理器単体でケース底板とケースカバーを予め接着しておくことができる。この信号処理器単体での接着は、信号処理器の体格が小さいため、ケース底板への接着剤の塗布が容易であり、接着剤の乾燥についても短時間に多数処理することができる。従って、これにより、荷重センサの製造コストを低減することができる。 When the calibration is performed with the case cover removed as described above, and the case bottom plate and the case cover are bonded after the calibration, since the entire body of the load sensor is large, it is difficult to apply the adhesive. It takes time to dry, and this increases the cost of the load sensor. On the other hand, when the signal processor case cover is provided with a calibration hole as in the above calibration method, the signal processor itself must be bonded in advance to the case bottom plate and the case cover before calibration. Can do. Since the signal processor itself has a small physique, it is easy to apply the adhesive to the case bottom plate, and a large number of adhesives can be dried in a short time. Therefore, this makes it possible to reduce the manufacturing cost of the load sensor.
校正は、荷重検出プレートと分離して治具に取り付けられた信号処理器のケースカバーに設けられた穴を介して、回路基板における所定の位置にプローブを当接して行う。従って、上記したように、信号処理器に搭載される回路基板が変位することはなく、荷重センサの製造コストを低減することができる校正方法となっている。尚、上記のケースカバーに設けられた穴は、校正終了後に、安価なシールフィルムを貼り付けて蓋することが好ましい。これによって、回路基板を、ゴミやほこり等から保護することができる。 Calibration is performed by bringing the probe into contact with a predetermined position on the circuit board through a hole provided in a case cover of a signal processor that is attached to a jig separately from the load detection plate. Therefore, as described above, the circuit board mounted on the signal processor is not displaced, and the calibration method can reduce the manufacturing cost of the load sensor. The hole provided in the case cover is preferably covered with an inexpensive seal film after the calibration is completed. As a result, the circuit board can be protected from dust and dirt.
請求項5に記載のように、前記穴は、1個であることが好ましい。 Preferably, the number of the holes is one.
回路基板におけるプローブの当接点を1つの限られた領域に集中し、その領域上に穴を配置することで、ケースカバーに設ける穴は、1個で済む。これによって、ケースカバーへの穴の形成が容易になると共に、プローブの当接や穴へのシールフィルムの貼り付けも容易になり、安価な荷重センサとすることができる。 By concentrating the contact points of the probes on the circuit board in one limited area and arranging the holes on the limited area, only one hole is required in the case cover. This facilitates formation of a hole in the case cover, facilitates contact of the probe and attachment of a seal film to the hole, and can provide an inexpensive load sensor.
請求項6に記載のように、上記校正方法は、前記荷重検出プレートが、ブリッジを構成する4個の歪ゲージが貼り付けられてなる荷重検出プレートであり、前記信号処理器が、前記ブリッジの出力信号を処理する信号処理器である荷重センサに用いられて好適である。 According to a sixth aspect of the present invention, in the calibration method, the load detection plate is a load detection plate formed by attaching four strain gauges constituting a bridge, and the signal processor It is suitable for use in a load sensor that is a signal processor for processing an output signal.
ブリッジを構成する4個の歪ゲージを用いた荷重センサは、高精度な荷重検出が可能である。この荷重センサにおいては、多数のピンを有するプローブを回路基板に当接して、出力を正確に校正する必要がある。このように多数のピンを有するプローブを用いて校正する場合には、ピンの数が多くなるほど、プローブと回路基板の当接条件がより厳しくなる。従って、校正荷重の印加によって回路基板が変位しない上記校正方法は、回路基板との当接条件が厳しい多数のピンを有するプローブを用いた高精度の荷重センサの校正に好適である。 A load sensor using four strain gauges constituting the bridge can detect a load with high accuracy. In this load sensor, it is necessary to calibrate the output accurately by bringing a probe having a large number of pins into contact with the circuit board. When calibration is performed using a probe having a large number of pins as described above, the contact condition between the probe and the circuit board becomes more severe as the number of pins increases. Therefore, the above-described calibration method in which the circuit board is not displaced by applying a calibration load is suitable for highly accurate load sensor calibration using a probe having a large number of pins whose contact conditions with the circuit board are severe.
請求項7に記載のように、前記回路基板が、前記歪ゲージの出力信号を増幅する増幅回路と、前記校正結果を記憶するROMとを有する回路基板である場合には、歪ゲージやブリッジの微小な出力電圧信号を増幅して、正確に校正した校正結果を、ROMに記憶させることができる。この校正結果のROMへの書き込みも、上記プローブを用いて行うことができる。 As described in claim 7, when the circuit board is a circuit board having an amplifier circuit that amplifies the output signal of the strain gauge and a ROM that stores the calibration result, a strain gauge or a bridge A calibration result obtained by amplifying a minute output voltage signal and accurately calibrating the signal can be stored in the ROM. The calibration result can also be written to the ROM using the probe.
請求項8に記載のように、上記の校正方法は、車両のシート下部に取り付けられ、前記シートに着座する着座者の体重を検出する荷重センサの校正に用いられて好適である。 As described in claim 8, the calibration method described above is suitable for calibration of a load sensor that is attached to the lower part of a vehicle seat and detects the weight of a seated person sitting on the seat.
車両には、搭乗する乗員の安全を確保する装置としてシートベルトやエアバッグシステムが設置されており、乗員の重量(体重)に合わせて上記の安全装置の動作を制御するために、シート下部に多数の荷重センサが取り付けられる。このシート下部に取り付けられる荷重センサは、高精度が要求されるため、製造途中において出力の校正が必要である。 Vehicles are equipped with seat belts and airbag systems as devices that ensure the safety of passengers on board. To control the operation of the above safety devices according to the weight (weight) of the passengers, A number of load sensors are attached. Since the load sensor attached to the lower part of the seat is required to have high accuracy, the output must be calibrated during the manufacturing process.
前述したように、荷重検出プレートと分離して治具に取り付けられた信号処理器における回路基板にプローブを当接して校正を行う上記校正方法は、校正の作業時間を短縮でき、製造コストを低減できる校正方法であるため、高精度が要求され、大量に製造される上記車載用の荷重センサの校正に好適である。 As described above, the calibration method described above, in which the probe is brought into contact with the circuit board in the signal processor mounted on the jig separately from the load detection plate, can shorten the calibration work time and reduce the manufacturing cost. Since it is a calibrating method that can be performed, high accuracy is required and it is suitable for calibrating the above-described on-vehicle load sensor manufactured in large quantities.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
最初に、図1(a),(b)と図2(a)〜(c)を用いて、歪ゲージを用いた荷重センサの構造と荷重検出原理を説明する。 First, the structure and load detection principle of a load sensor using a strain gauge will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b) and FIGS. 2 (a) to 2 (c).
図1(a)は、各構成部品が組み付けられた荷重センサ100を示す斜視図である。図1(b)は、図1(a)の荷重センサ100を分解して、各構成部品を示した図である。
FIG. 1A is a perspective view showing a
図1(a),(b)に示す荷重センサ100は、図5(a)に示した荷重センサ90と同様に、車両のシート下部に取り付けられ、シートに着座する着座者の体重を検出する荷重センサである。車両には、搭乗する乗員の安全を確保する装置としてシートベルトやエアバッグシステムが設置されており、乗員の重量(体重)に合わせて上記の安全装置の動作を制御するために、図1(a),(b)に示す荷重センサ100が、シート下部に多数取り付けられる。このシート下部に取り付けられる荷重センサ100は、高精度が要求されるため、製造途中において出力の校正が必要である。
The
図1(a),(b)に示す荷重センサ100は、主な構成部品として、アッパアーム(可動アーム)12、ロアアーム(固定アーム)13、歪ゲージG1〜G4が貼り付けられた荷重検出プレート11、および歪ゲージG1〜G4の出力信号を処理する信号処理器14とを備えている。
A
アッパアーム12は、シートフレーム(図示省略)に締結されて、シートに着座した着座者の体重による荷重を、荷重検出プレート11に伝達する。アッパアーム12は、図1(b)に示すように、荷重検出プレート11の一方の端部に、ネジで取り付けられる。ロアアーム13は、シートレール(図示省略)に締結されて荷重検出プレート11の固定端として機能し、荷重検出プレート11に伝達された荷重を支持する。ロアアーム13は、図1(b)に示すように、荷重検出プレート11におけるアッパアーム12の取り付け端部と反対側の端部に、プレート15aと共にネジで取り付けられる。尚、ロアアーム13の凸部13tがアッパアーム12に設けられた貫通穴12hに挿入されて組み付けられ、これらが過荷重時のストッパとなる。
The
信号処理器14は、図1(b)に示すように、プレート15bを介して、荷重検出プレート11に取り付けられる。信号処理器14を荷重検出プレート11に取り付けることで、歪ゲージG1〜G4と信号処理器14の配線14gを短くすることができ、配線14gから入るノイズ等の影響を低減することができる。尚、図1(a)の荷重センサ100と図5(a)の荷重センサ90とでは、信号処理器14,94が荷重検出プレート11,91に対してそれぞれ左右の逆側に取り付けられており、上下方向の取り付け向きも逆向きとなっている。また、図1(b)に示す符号16は、保護カバーである。
As shown in FIG. 1B, the
図2(a)〜(c)に、荷重検出プレート11の詳細を示す。図2(a)は、荷重検出プレート11の下面図である。図2(b)は、アッパアーム12とロアアーム13が取り付けられた荷重検出プレート11の模式的な断面図である。図2(c)は、荷重検出プレート11に貼り付けられた歪ゲージG1〜G4の接続を示す回路図である。
The detail of the
図2(a)〜(c)に示すように、荷重センサ100の荷重検出プレート11には、ブリッジを構成する4個の歪ゲージG1〜G4が貼り付けられている。図2(a)に示すように、4個の歪ゲージG1〜G4は、荷重検出プレート11におけるアッパアーム12とロアアーム13の各取り付け端部の中間位置に、中心線A−Aを挟んで2個ずつ配置されている。図2(b)に示すように、アッパアーム12に荷重Fが印加されると、印加された荷重Fが荷重検出プレート11に伝達し、荷重検出プレート11が変形する。この時、図2(b)に示す構造では、荷重検出プレート11の変形歪は、左側にある歪ゲージG1,G3の位置で引張歪となり、右側にある歪ゲージG2,G4の位置で圧縮歪となる。
As shown in FIGS. 2A to 2C, four strain gauges G <b> 1 to G <b> 4 constituting a bridge are attached to the
引張歪となる歪ゲージG1,G3と圧縮歪となる歪ゲージG2,G4は、図2(c)に示す配置で、ブリッジを構成している。ブリッジを構成する歪ゲージG1〜G4には一定の電圧Vccが印加されており、荷重が印加されると、各歪ゲージG1〜G4の抵抗値R1〜R4が変化してブリッジのバランスが変化し、ブリッジから微少な電圧の出力信号Voutが出力される。歪ゲージG1〜G4からなるブリッジの出力信号Voutは、図1(a),(b)に示す信号処理器14に入力され、増幅等の信号処理がなされて、再び信号処理器14から出力される。
The strain gauges G1 and G3 that are tensile strains and the strain gauges G2 and G4 that are compressive strains form a bridge in the arrangement shown in FIG. A constant voltage Vcc is applied to the strain gauges G1 to G4 constituting the bridge. When a load is applied, the resistance values R1 to R4 of the strain gauges G1 to G4 change, and the balance of the bridge changes. The output signal Vout having a minute voltage is output from the bridge. The output signal Vout of the bridge composed of the strain gauges G1 to G4 is input to the
4個の歪ゲージG1〜G4を用いた図1(a),(b)および図2(a)〜(c)に示す荷重センサ100は、高精度な荷重検出が可能である。しかしながら、歪ゲージを用いた荷重センサは、荷重検出プレートへの歪ゲージの貼り付け状態等によって特性が異なってくる。このため、製造の途中工程で、荷重検出プレートに所定の荷重を印加して、信号処理器の出力を校正する必要がある。
The
次に、図3を用いて、本発明の荷重センサの校正方法を説明する。 Next, the load sensor calibration method of the present invention will be described with reference to FIG.
図3は、図1(a),(b)に示す荷重センサ100について、製造途中における校正作業を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a calibration operation in the course of manufacturing the
本発明の荷重センサの校正方法においては、荷重センサ100の荷重検出プレート11と信号処理器14を分離して治具200に取り付け、荷重センサ100の校正を行う。
In the load sensor calibration method of the present invention, the
図3の治具では、荷重検出プレート11にアッパアーム12とロアアーム13が組み付けられた状態の荷重センサ100を治具200の基盤20s上に載せ、図1(b)に示すロアアーム13の凸部13tを、治具200の壁20wとトグルクランプ20cで挟んで、ロアアーム13を治具200に固定している。信号処理器14は、校正終了後には、図3に示す荷重センサ100のプレート15bに組み付けられるが、校正時においては、図のように治具200の別位置に取り付けて固定する。
In the jig shown in FIG. 3, the
図4は、図3に示す荷重センサ100に用いられている信号処理器14を拡大して示した斜視図である。
4 is an enlarged perspective view of the
図4に示す信号処理器14は、歪ゲージの出力信号を処理する回路基板14aと、回路基板14aを搭載するケース底板14bと、ケース底板14bを蓋するケースカバー14cとを有している。また、ケースカバー14cの所定位置には、図3に示す校正用のプローブPを当接させるための穴14chが設けられている。尚、ケース底板14bとケースカバー14cは、校正作業工程の前に、予め接着しておく。また、ケースカバー14cに設けられた穴14chは、校正作業の終了後に、安価なシールフィルムを貼り付けて、蓋をする。これによって、回路基板14aを、ゴミやほこり等から保護することができる。
The
回路基板14aは、図1および図2に示す歪ゲージG1〜G4からなるブリッジの出力信号を増幅する増幅回路や、校正結果を記憶するROMを有している。このように、増幅回路とROMを有する回路基板を用いた荷重センサにおいては、歪ゲージやブリッジの微小な出力電圧信号を増幅して、後述する校正工程により正確に校正した校正結果を、ROMに記憶させることができる。また、回路基板14aにおけるプローブPの各ピンの当接点は1つの限られた領域に集中されており、その領域上に穴14chが配置されている。従って、ケースカバー14cに設けられた穴14chは、1個である。これによって、ケースカバー14cへの穴14chの形成が容易になると共に、プローブPの各ピンの当接や穴14chへのシールフィルムの貼り付けが容易になる。
The
図5(b)に示す従来の校正方法においては、信号処理器94のケースカバー94cを蓋する前の状態で、校正を行う例を示した。図3に示す治具200を用いた本発明の校正方法においても、信号処理器14のケースカバー14cに穴14chを設けずに、ケースカバー14cを外した状態で校正を行うことも可能である。
In the conventional calibration method shown in FIG. 5B, an example in which calibration is performed before the
しかしながら、ケースカバーを外した状態で校正を行い、校正後にケース底板とケースカバーを接着する場合には、荷重センサの全体の体格が大きいため、接着剤の塗布作業が行い難く、接着剤の乾燥にも時間がかかり、荷重センサのコストアップ要因となる。一方、信号処理器14のケースカバー14cに校正用の穴14chが設けられている場合には、校正前に、上記のように信号処理器14単体でケース底板14bとケースカバー14cを予め接着しておくことができる。この信号処理器14単体での接着は、信号処理器14の体格が小さいため、ケース底板14bへの接着剤の塗布が容易であり、接着剤の乾燥についても短時間に多数処理することができる。従って、これにより、荷重センサ100の製造コストを低減することができる。
However, when the calibration is performed with the case cover removed, and the case base plate and the case cover are bonded after calibration, the entire application of the load sensor is difficult, and it is difficult to apply the adhesive. Takes a long time, and this increases the cost of the load sensor. On the other hand, when the calibration cover 14ch is provided in the
校正は、以下の手順で行う。図3に示すように、荷重検出プレート11と分離して治具200に取り付けられた信号処理器14のケースカバー14cに設けられた穴14chを介して、回路基板14aの所定の位置にプローブPを当接させる。それと共に、治具200の別位置に取り付けられた荷重検出プレート11に、アッパアーム12を介して、所定の荷重Fを印加して、信号処理器14の出力を校正する。回路基板14aへのプローブPの当接とアッパアーム12への荷重の印加は、手順を逆にしてもよい。尚、前記したように、信号処理器14の回路基板14aには、図1および図2に示す歪ゲージG1〜G4からなるブリッジの出力信号を増幅する増幅回路と共に、校正結果を記憶するROMを有している。この校正結果のROMへの書き込みも、プローブPを用いて同時に行う。
Calibration is performed according to the following procedure. As shown in FIG. 3, the probe P is placed at a predetermined position on the
上記の校正方法によれば、プローブPが当接される回路基板14aを搭載した信号処理器14と荷重Fが印加される荷重検出プレート11とが、それぞれ、治具200に分離して取り付けられ、校正が行われる。このため、アッパアーム12を介して校正荷重Fが印加され、荷重検出プレート11が変形しても、信号処理器14に搭載される回路基板14aが変位することはない。従って、一度、プローブPを回路基板14aに当接させれば、校正荷重Fを変えても、プローブPを回路基板14aにあらためて当接させる必要がない。このため、図5(b)に示す回路基板94aを搭載する信号処理器94を荷重検出プレート91に取り付けた状態で行う従来の校正方法に較べて、作業時間を短縮でき、それによって荷重センサ100の製造コストを低減することができる。
According to the calibration method described above, the
図3の荷重センサ100は、図1(a),(b)および図2(a)〜(c)に示したように、ブリッジを構成する4個の歪ゲージG1〜G4を用いた高精度な荷重センサとなっている。この高精度な荷重センサ100においては、図3に示すように、多数のピンを有するプローブPを、各ピンが回路基板14aの各所定位置に同時に当接するようにして、出力を正確に校正する。このため、ピンの数が多くなるほど、プローブPと回路基板14aの当接条件がより厳しくなる。従って、校正荷重Fの印加によって回路基板14aが変位しない上記校正方法は、回路基板14aとの当接条件が厳しい多数のピンを有するプローブPを用いた高精度の荷重センサ100の校正に好適である。
As shown in FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A to 2C, the
以上示したように、本発明の荷重センサの校正方法は、歪ゲージを用い、製造途中でその出力が校正される荷重センサの校正方法であって、校正の作業時間を短縮でき、製造コストを低減できる荷重センサの校正方法となっている。このため、当該校正方法は、高精度が要求され大量に製造される、車両のシート下部に取り付けられシートに着座する着座者の体重を検出する車両用の荷重センサの校正に用いられて好適である。 As described above, the load sensor calibration method of the present invention is a load sensor calibration method in which the output is calibrated in the middle of manufacturing using a strain gauge, which can shorten the calibration work time and reduce the manufacturing cost. It is a load sensor calibration method that can be reduced. For this reason, the calibration method is suitable for use in calibration of a load sensor for a vehicle that detects the weight of a seated person seated on a seat that is attached to the lower part of the seat of the vehicle and is manufactured in large quantities with high accuracy. is there.
90,100 荷重センサ
11,91 荷重検出プレート
12,92 アッパアーム(可動アーム)
13,93 ロアアーム(固定アーム)
14,94 信号処理器
14a,94a 回路基板
14b,94b ケース底板
14c,94c ケースカバー
14ch 穴
15a,15b プレート
G1〜G4 歪ゲージ
200 治具
20s 基盤
20w 壁
20c トグルクランプ
90, 100
13,93 Lower arm (fixed arm)
14, 94
Claims (8)
前記荷重センサの校正時において、当該荷重センサを保持するための治具の基盤上に前記荷重検出プレートを固定し、前記基盤上の前記荷重検出プレートの固定位置と別位置に前記信号処理器を分離して取り付け、
前記別位置に取り付けられた信号処理器における回路基板の所定の位置にプローブを当接させると共に、前記基盤上に固定された前記荷重検出プレートに所定の荷重を印加して、前記信号処理器の出力を校正し、
前記荷重センサの校正終了後において、前記信号処理器を前記荷重検出プレートに組み付けることを特徴とする荷重センサの校正方法。 The load detection plate for detecting the pasted strain gauge deformation strain due to a load, a method of calibrating load sensors ing the signal processor is assembled for mounting a circuit board for processing the output signal of the strain gauge ,
During calibration of the load sensor, it is fixed in front Symbol load detection plate on a foundation for a jig for holding the load sensor, the signal processor in a fixed position and the other position of the load detecting plate on the base Separately install,
The probe is brought into contact with a predetermined position of the circuit board in the signal processor attached to the different position , and a predetermined load is applied to the load detection plate fixed on the base, so that the signal processor Calibrate the output ,
After the calibration of the load sensor is finished, the signal processor is assembled to the load detection plate .
前記荷重検出プレートの一方の端部に前記可動アームが取り付けられ、
前記荷重検出プレートのもう一方の端部に前記固定アームが取り付けられ、
前記歪ゲージが、前記荷重検出プレートにおける前記2つの端部の中間位置に配置されてなり、
前記荷重センサの校正時において、前記固定アームを前記冶具の壁と前記基盤上に設けられたトグルクランプで挟んで固定して、前記荷重検出プレートを前記基盤上に固定し、
前記可動アームを介して、前記荷重検出プレートに所定の荷重を印加することを特徴とする請求項1に記載の荷重センサの校正方法。 The load sensor includes a movable arm that transmits a load and a fixed arm that supports the load,
The movable arm is attached to one end of the load detection plate,
The fixed arm is attached to the other end of the load detection plate,
The strain gauge is disposed at an intermediate position between the two ends of the load detection plate;
At the time of calibration of the load sensor, the fixed arm is fixed by sandwiching it with a toggle clamp provided on the wall of the jig and the base, and the load detection plate is fixed on the base .
The load sensor calibration method according to claim 1, wherein a predetermined load is applied to the load detection plate via the movable arm.
前記ケースカバーを外した状態で、前記回路基板における所定の位置に前記プローブを当接させることを特徴とする請求項1または2に記載の荷重センサの校正方法。 The signal processor has a case bottom plate for mounting the circuit board, and a case cover for covering the case bottom plate,
The load sensor calibration method according to claim 1, wherein the probe is brought into contact with a predetermined position on the circuit board in a state where the case cover is removed.
前記ケースカバーの所定位置に穴が設けられてなり、
前記穴を介して、前記回路基板における所定の位置に前記プローブを当接させることを特徴とする請求項1または2に記載の荷重センサの校正方法。 The signal processor has a case bottom plate for mounting the circuit board, and a case cover for covering the case bottom plate,
A hole is provided at a predetermined position of the case cover,
The load sensor calibration method according to claim 1, wherein the probe is brought into contact with a predetermined position on the circuit board through the hole.
前記信号処理器が、前記ブリッジの出力信号を処理する信号処理器であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の荷重センサの校正方法。 The load detection plate is a load detection plate in which four strain gauges constituting a bridge are attached,
6. The load sensor calibration method according to claim 1, wherein the signal processor is a signal processor that processes an output signal of the bridge.
前記シートに着座する着座者の体重を検出する荷重センサであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の荷重センサの校正方法。 The load sensor is attached to the lower part of the vehicle seat,
The load sensor calibration method according to any one of claims 1 to 7, wherein the load sensor is a load sensor that detects the weight of a seated person sitting on the seat.
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