JPH0224519A - 電子秤の電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 げ〕　産業上の利用分野 本発明は太陽電池を電源として用いた電子秤に係り、該
太陽電池を含む電源回路の構成【関するものである。

（ロ）従来の技術 例えば実開昭６２−１１１６３０号公報に被計量物の重
量を計量し、表示する電子秤において、前記被計量物の
重量を検出する振動式の重量センナと、前記振動式の重
量センサによって検出された重量を表示する液晶表示装
置とを具備してなり、かつ太陽電池を電源とする電子秤
が開示されているが、太陽電池のみの電源では設定重量
等の常時記憶が不可能であるなめ、本出閃人は記憶デー
タの保持の丸め第３図に示すように秤基本回路に太陽電
池とメモリバックアップ用のリチウム１次電池とを並列
に接続して両方から電源を供給することを提案した。

即ち第３図において、太陽電池（ＢＴＩ）の負極端子と
リチウム電池（ＢＴ２）の負極端子とを接続して共通の
グランド（ＧＮＤ）とし、前記太＃電池（ＢＴＩ　）の
正極端子を逆流防止用ダイオード（Ｄｌ）を介してトラ
ンジスタ（’ｒｔｔｒ）のエミッタ端子に接続し、前記
リチウム電池（ＢＴ２　’）の正極端子をトランジスタ
（ＴＲ２）のエミッタ端子に接続し、前記両トランジス
タ（ｒＲｌ）（Ｔａ２）のコレクタ端子を抵抗（Ｒ４）
を介して互いに接続し電圧安定化回路を通じて秤基本回
路（ＭＣ）への出力端子とすると共に、前記両トランジ
スタ（ＴＲＩ）（ＴＲ２）の各ペース端子を夫々ペース
抵抗（Ｒ２Ｍ１７）を介してトランジスタ（ＴＲ３）の
コレクタ端子に接続し、該トランジスタ（ＴＲ３）のペ
ース端子と前記グランド（ＧＮＩ）’１間にペース抵抗
（Ｒ６）を介してショート抵抗（Ｒ７）を介挿し、その
ペース抵抗（Ｒ６）はアナログスイッチＩＦＫＴ（ＴＲ
ａ）を介して前肥秤基本回路（ＭＣ）に接続されている
。そしてＩＦ　Ｅ　Ｔ　（ＴＲ４）のゲート！端子Ｏ）
　＃ｉ低抵抗Ｒ１）を介して前記太陽電池（ＢＴＩ）の
正極端子１に接続され、且つ抵抗（Ｒ２）を介してグラ
ンドＣＧＨＤ）に接続し、ま九ドレイン端子（至）をス
イッチ（ＦＮｓ　）を介して前記リチウム電池（ＢＴ２
）の正極に接続したものである。この回路の欠点は太陽
電池ＣＢ〒１）の電圧が比較的高くないと、秤基本回路
（ＭＣ）へ電源を供給できないと云う点である。即ちス
イッチ（８Ｗｌ）を閉成して秤基本回路（ＭＣ）に電源
を供給するためにトランジスタ（ＴＲ３）とＩＦＩｌｉ
Ｔ（ＴＲ４）が導通しなければならないが、そのために
はＦＩＴ（ＴＲ４）のゲート電圧がＦ　Ｉ！ｉＴ　（Ｔ
Ｒ４）のソースｃ句〜ゲート（９間の電圧（約１７）と
トランジスタ（’ｒＦｔ３）のエミッタ〜コレクタ間電
圧（約Ｏ，ａ　Ｖ　）を加えた値以上でなければならず
、従って太陽電池（ＢＴｌ）の出力電圧が約Ｌ６Ｖ以上
でないと秤基本回路（ＭＣ）へは電源が供給できない。

ま光仮に（ＴＲ４）がＦＩＴでな（ＮＰｌｌ）ランジス
タの時は、各トランジスタ（ＴＲ３）　（ＴＲ４）のエ
ミッタ〜コレクタ間電圧を加え九値（０，６＋０．８−
Ｌ２Ｖ）以上でないと電源を供給できない。

ところで秤自身は台所等螢光灯の下で使用される場合が
多く、太陽電池（Ｂ’ｒｌ）に十分な照度が与えられず
、上記の回路では不都合が生じる。

ｅう　発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は太陽電池の出力電圧が
低くても秤基本回路に十分な電源を供給することができ
るように電源回路に改良を施すことである。

に）課題を解決するための手段 被計量物の重量を静電容量の変化によって検知しこの静
電容量の変化に対応する発振回路の発振出力を重量に換
算して表示部に表示する秤基本回路を有し、該秤基本回
路に電源電流を供給するため互いに並列に接続される太
陽電池及び補助電池と、両電池に夫々接続される第１、
第２スイッチング手段と、これら両スイッチング手段に
接続され前記太陽電池の出力電圧に基き該スイッチング
手段をオンオフ制御する制御スイッチング素子とを設け
る。

（ホ）作　用 太陽電池がスイッチング素子をオンオフできる電圧にな
れば低い出力電圧であっても秤基本回路に十分電源を供
給でき、台所等の照明でも秤を使用することが可能とな
る。

（へ）実施例 以下本発明の電源回路を図面の電子秤の電源回路の一実
施例について説明する。

ンサを含む時定数回路によって構成される発振回路によ
り該コンデンサの変位による容量の変化を該発振回路の
発振周波数の変化として検出する静プロセッサ、（４）
は前記サンプリング出力信号と前記静電容量−周波数変
換部１２）の出力信号とのＡＮＤをムに９回路（５）を
介してとり、このＡＮＤ回路（６）の出力を入力端子（
工Ｍ）を介して入力してパルス数を計数するカウンタ、
（６）は前記マイクロプロセッサ（３）の表示出力端子
（０σＴ２）に接続され、このマイクロプロセッサ（３
）の重量表示出力に基き被計量物＋１１の重量をデジタ
ル的に表示する液晶表示部である。前記カウンタ（４）
は前記マイクロプロセラ抗して変位する平行平板コンデ
ンサによって構成される重電−静電容量変換部、（２）
は上記のコンデ数値を重量データ信号として前記マイク
ロプロセッサ（３）に入力する。そして上記各部は電源
回路（９）によって電源電力の供給を受けている。

以上の回路構成で通常の計量操作は可能である。

即ち、計１皿（１１）上に載せられ六被計量物（ｌ（至
）の重量は前記重量−静電容量変換部（１）にてコンデ
ンサの絆 容量に変換され、前記静電容量−周波数変換部路（２）
より出力される。一方前記マイクロプロセッサ（３）寧
ら内蔵クロック回路により一定の幅を有するサンプリン
グパルスをその出力端子（ＣＫ）　＄ら出力し、該出力
端子（ＣＫ）の出力信号は前記周波数変換部（２）の出
力とともに前記ＡＮＤ回路（６）に入力され、両者はこ
こで論理演算（ＡＮＤ演算）され、該ＡｔｆＩ）回路（
５）の出力が前記カウンタ（４）に入力される。そして
前記カウンタ（４）は前記マイクロプロセッサ（３）が
サンプリングパルスを出力している間部 に前記ＡＮＤ回路（５）を通過する前記周波数変換部−
１Ｐｒ＋２１の出力パルスを計数し、その計数値を前記
マイクロプロセッサ（３）へ出力する。

前記マイクロプロセッサ（３）は上記のパルス計数値を
読み取り、重ｔＯｇ時（計１皿のみ）のパルス数とＸｇ
時（計１皿士被計量物）のパルス数を計算するとともて
その計算結果を重量に換算して前記液晶表示部（６）に
出力端子（Ｏστ２）より出力し、核液晶表示部（６）
に被計量物＋１１ｍの計量重量を表示する。

ところで（７）は前記マイクロプロセッサ（３）に内蔵
（８）は前記キーマトリックス回路（７）により設定さ
れ九時間経過時に前記マイコン（３）の警報出力端子（
０σＴｌ）より出力される警報信号によって駆動され警
報音を発するブザー（図示せず）を含むブザー回路であ
る。尚前記キーマトリックス回路（７）のタイマ時間設
定キーは１０分の桁を設定するキーと１分の桁を設定す
るキーとを有する。上記警報手段の動作方法を説明する
と、先ずタイマモード設定キーを押して電子秤の内蔵回
路をタイマモードにし、該秤の計量動作を中断する。そ
してタイマ時間を設定するキーを操作して０〜９９分迄
の時間を設定する６次にもう一度タイマモード設定キー
を押すとマイクロプロセッサ（３）内のタイマ回路が動
作を開始する。このタイマ回路の基準となる時間は前記
マイクロプロセッサ（３）のクロック回路にある水晶発
振器で構成された曜発振回路である。

前記マイクロプロセッサ（３）の警報出力はマイクロプ
ロセッサ（３）内の演算回路によって設定時間１０秒前
と設定時間との２回前記警報出力端子（Ｏｌｌｌｒｒｌ
）より警報出力が出されるようにプログラムされている
。設定時間１０秒前の警報出力は２０４８Ｈｚ又ｉＪ：
４０９８Ｈｚの単一パルスが所定のインターバルを持っ
て続くものであり、第２の警報出力は、２０４８　Ｈｚ
又け４０９８Ｈｓｉの小間隔の一対のパルスが所定のイ
ンターバルを持って続くものである。従って前記ブザー
回路（８）によりタイマ設定時間の残り１０秒前に「ピ
ッ・・・ピッ」、残り０秒で「ビビッ・・・ピピッ」と
いう警報音が出る。

一方前記キーマ）　ＩＪラックス路（７）は以下の如く
利用することも可能である。即ちキーマトリックス回路
（７）にプリセットモードキーと予め必要とする重量を
設定する１００ｇの桁のキーと１０ｇの桁のキーを備え
させる。こうしておいて先ずプリセットキーを押して電
子秤の動作を中断し、内蔵回路をプリセットモードにす
る。この時設定重量の１ｇの桁は常にＯと設定されてい
る。従って設定重量は１０〜９９０ｇの間で１０ｇ毎に
可能である。そしてもう−度プリセットモードキーを押
してセットし光数値をマイクロプロセッサ（３）のメモ
リー内に記憶させ、設定重量に到達する直前の予告音の
基準値をマイクロプロセッサ（３）内で計算させる。

予告音の基準値は 設定１ｔが５０ｇ以上の時、設定型１１Ｘ９０％設定重
竜が５０ｇ未満の時設宇重ｔ−５ｇと成る。

予告音の基準値を計算し、マイクロプロセッサ（３）の
メモリ内に記憶すると通常の電子秤の計量モードに戻る
。

設定重量が５０ｇ以上の時は多少精変が粗くても良いの
で、設定重量〉測定重量≧設定重景×９０チ また設定重量が５０ｇ以下の時は精窒を高くずる必要が
あるので、 設定重量〉測定重量≧設定量ｔ−５ｇ のときに夫々前記第１の警報信号を発生させるように前
記マイクロプロセッサ（３）がブザー回路（８）へ警報
出力を供給する。

尚、設定重量データ及び予告音の基準値は前記マイクロ
プロセッサ（３）をリセット（例えば電源オフ）しない
限９消滅しないので繰り返し何度も同じ重量を計量する
ことが可能である。

次に＠Ｌ図に基いて前記電源回路（９）の細部について
説明する。同図にかいて太陽電池（Ｅ’ｒｔ）の負極端
子とリチウム電池（ＢＴ２）の負極端子とを接続して共
通のグランド（ＧＮＤ　）とし、前記太陽電池（ＢＴＩ
）の正極端子を逆流防止用ダイオード（Ｄｌ）を介して
ｖＪｌのトランジスタＣ’ｒａｔ　）のエミッタ端子に
接続し、前記リチウム電池（ＢＴ２）の正極端子を第２
のトランジスタ（ＴＲ２）のエミッタ端子に接続し、前
配両トランジスタ（ＴＲ１）（ＴＲ２）のコレクタ端子
同志を抵抗（Ｒ４）を介して電圧安定化回路（ＳＣ）に
接続し、この電圧安定化回路（８Ｃ）を秤基本回路（Ｍ
Ｃ）に接続すると共に、前記両トランジスタ（ＴＲＩ）
（ＴＲ２）の各ベース端子を夫々ペース抵抗（Ｒ３）（
’Ｒ５）を介して＠４のトランジスタ（ＴＲ４）のコレ
クタ端子に接続し、この第４トランジスタＣＴＲ４）の
エミッタ端子を第３のトランジスタ（ＴＲ３）のベース
端子は抵抗（Ｒ６）（Ｒ７）を介してグランド（ＧＮＤ
）に接続されると共に抵抗（Ｒ６）を介して前記秤基本
回路（ＭＣ）に接続され、また前記抵抗ｃ′Ｆｔ６）と
抵抗（Ｒ７）の分圧点■をスイッチ（ｅＷｌ）を介して
前記リチウム電池（ＢＴｚ）の正極端子に接続している
。そして前記第４トランジスタ（Ｔ’Ｒ４）はそのベー
ス端子を抵抗（Ｒｔ）を介して前記太陽電池（ＢＴ１’
）の正極端子に接続し、且つ抵抗（Ｒ２）を介して前記
グランド（ＧＮＤ）に接硬し九ものである。

この回路においては、太＠電池（ＢＴＩ）に十分な照度
の光が入射されているとき、スイッチ（８Ｗ１）を瞬時
閉成するとリチウム電池ＣＢ〒２）より抵抗（Ｒ６）を
通じて第３トランジスタ（ＴＲ３）のペースへ電流が供
給され、該トランジスタ（ＴＲ３）が導通する。

太陽電池（ＢＴｘ）の出力電圧は高く第４トランジスタ
（ＴＲ４）のベースに太陽電池（ＢＴｔ）より電流が供
給されこのトランジスタ（ＴＲ４）も導通する。このよ
うに第３．４トランジスタ（ＴＲ３）（ＴＲＹ）が導通
すると第４．２トランジスタ（ＴＲｓ　’Ｊ（ＴＲ２’
）にベース電流が流れてこれらトランジスタ（ＴＲ１）
（ＴＲ２）が導通する。この場合、太陽電池ＣＢＴｘ）
とリチウム電池（ＢＴ２）との間に電圧差があったとし
ても太陽電池ＣＢ′１′１）の電圧〉リチウム電池ＣＢ
Ｔ２）の電圧なら太陽電池（ＢＴＩ）の電流供給能力は
小さく、秤基本回路（ＭＣ）が接続されると太陽電池（
ＢＴｔ）の電圧は下がり斯かる電圧差は見かけ上消失す
る。−方リチウム電池（ＢＴ２）の電圧〉太陽電池（Ｂ
’ｒｌ　）の電圧ならダイオード（Ｄｌ）によって太陽
電池（ＢＴＩ）への充電が抑制されているのでシ互いの
電池ＣＢ′ｒ１）（ＢＴ２）同志が充電し合うことはな
い。

前記第１．２トランジスタ（ＴＲＩＸＴＲ２）が導通す
ると、太陽電池（ＢＴり及びリチウム電池（ＢＴ２）よ
り電源が電圧安定化回路（８Ｃ）へ供給され、安定化さ
れた電圧の電源が秤基本回路（ＭＣ’）へ供給される。

電源が秤基本回路（ＭＣ）に供給されると分圧点■の電
圧がｌ”Ｈｌ　ｇｈＪレベルとなり、この分圧点（１）
が秤基本回路（ＭＣ）のマイクロプロセッサ（３）の電
源となってマイクロプロセッサ（３）が作動を開始しく
但し液晶表示部（６）が２分間同じ値を表示するときけ
マイクロプロセッサ（３）のプログラムによって自動的
に四〇町レベルに変わる）、スイッチ（ｇｗｌ）を開成
しても第３トランジスタ（ＴＲ３）へベース電流を供給
し続ける。

またリチウム電池ＣＢＴ２）の電圧は、トランジスタ（
ＴＲ２）のエミッターコレクタ間の飽和電圧弁だけ降下
するが、流れる電流が数百μＡ−通常の基本回路（ＭＣ
）での消費電流−であれば、この電圧降下分は無視でき
る程度に小さい値である。このようにしてリチウム電池
（ＢＴｚ）の電圧が殆んど降下することなく基本回路（
ＭＣ）へ供給される。尚斯かる回路のその他の動作は第
３図について述べ九ものと同様であり、ここでは省略す
る。

上記実施例において秤基本回路（ＭＣ）の電源回路（９
）がオフするときは下記の時である。

ａ、太陽電池（ＢＴｘ）への光が遮ぎられ、第４トラン
ジスタ（ＴＲ４）がオフになって第１．２）ランジスタ
（ＴＲＩ　）（ＴＲ２）がともにオフになったとき。

ｂ、液晶表示部＋８１の表示が同値で２分以上続き、分
圧点（至）の電圧レベルがｒＩＪＯ−ｒ−Ｊになって第
３トランジスタ（ＴＲ３）がオフし、”１１．２）ラン
ジスタ（ＴＲＩ）（ＴＲ２）がともにオフになったとき
。

（ト）発明の効果 本発明は以上の説明の如く、被計量物の重量を静電容量
の変化によって検知しこの静電容量の賓化に対応する発
振回路の発振出力を重量に換算して表示部に表示する秤
基本回路を有し、該秤基本回路に電源電流を供給するた
め互すに並列に接続される太陽電池及び補助電池と、両
電池に夫々接続される第１、第２スイッチング手段と、
これら両スイッチング手段に接続され前記太陽電池の出
力電圧に基き該スイッチング手段をオンオフ制御する制
御スイッチング手段とを設けることにより、従来の電源
回路に比べて暗い所（５０〜１００ＬｕＸ）でも使用可
能となり、且つ太陽電池と補助電池との併用により、補
助電池の消耗を小さく抑制することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明電子秤の電源回路を示す一実施回路図、
第２図は第１図の電源回路を採用した電子秤の一実施回
路図を示すブロック図、第３図は第１図に相当する従来
回路図である。 （１０・・・被計量物、（Ｇ）・・・表示部、（ＭＣ）
・・・秤基本回路、（ＢＴＩ）・・・太陽電池、（ＢＴ
２）・・・リチウム電池（補助電池）、（ＴＲｘ）・・
・第１スイッチング手段、（’ＴＲ２）・・・第２スイ
ッチング手Ｑ、（”４）・・・制御スイッチング手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被計量物の重量を静電容量の変化によつて検知し
   この静電容量の変化に対応する発振回路の発振出力を重
   量に換算して表示部に表示する秤基本回路を有し、該秤
   基本回路に電源電流を供給するため互いに並列に接続さ
   れる太陽電池及び補助電池と、両電池に夫々接続される
   第１、第２スイッチング手段と、これら両スイッチング
   手段に接続され前記太陽電池の出力電圧に基き該スイッ
   チング手段をオンオフ制御する制御スイッチング手段と
   を設けてなる電子秤の電源回路。