JPH0356829A - Electromagnetic balance type balance - Google Patents
Electromagnetic balance type balanceInfo
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- JPH0356829A JPH0356829A JP19212789A JP19212789A JPH0356829A JP H0356829 A JPH0356829 A JP H0356829A JP 19212789 A JP19212789 A JP 19212789A JP 19212789 A JP19212789 A JP 19212789A JP H0356829 A JPH0356829 A JP H0356829A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、電子天秤、特に電磁力平衡式の天秤に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electronic balance, particularly an electromagnetic balance type balance.
[従来技術]
従来の電磁力平衡式天秤は第3図に示すように構或され
ている。[Prior Art] A conventional electromagnetic balance type balance is constructed as shown in FIG.
秤量皿工は転倒防止用のロバーバル機構2に係合し、秤
量皿lに加わった力は、力点3を経てレバー5に加わる
。すると、レバー5は支点4を回転中心として回転し、
端のスリット6が動き、スリット6の移動量及び移動方
向を検出する2枚のフォトセンサ7に電気信号が発生す
る。この信号は差動増幅器8を介してP丁D制御回路1
2に入力され、レバー5の位置が元の平衡位置に戻るよ
うに、すなわち、差動増幅器8の出力が零になるように
、制御回路12からコイル1.0に電流が流れ、レバー
5が平衡位置に戻される。この電流は同時に増幅器l5
、AD変換器{6を介してMPU(Micro Pr
ocessing UniL)回路17に入力されて
荷重値に変換され、荷重値が表示器18に表示される。The weighing plate holder engages with a roberval mechanism 2 for preventing overturning, and the force applied to the weighing plate 1 is applied to the lever 5 via the force point 3. Then, the lever 5 rotates around the fulcrum 4,
The slit 6 at the end moves, and electric signals are generated in two photosensors 7 that detect the amount and direction of movement of the slit 6. This signal is passed through the differential amplifier 8 to the P-D control circuit 1.
2, a current flows from the control circuit 12 to the coil 1.0 so that the lever 5 returns to its original balanced position, that is, so that the output of the differential amplifier 8 becomes zero. Returned to equilibrium position. This current is simultaneously applied to amplifier l5
, MPU (Micro Pr
(UniL) circuit 17 and is converted into a load value, and the load value is displayed on the display 18.
このとき、差動増幅器8の出力は第4図のようになる。At this time, the output of the differential amplifier 8 becomes as shown in FIG.
すなわち、秤量皿の上の荷重が安定した平衡状態では、
第4図(a>のようにフィードバック系の固有振動周波
数に等しい周波数を有する高周波成分が多く発生し、秤
量物の投入時等、秤量皿上の荷重が僅ずつ増加している
状態では、第4図(b)の様に高周波成分は減少する。In other words, in an equilibrium state where the load on the weighing pan is stable,
As shown in Figure 4 (a), many high-frequency components with a frequency equal to the natural vibration frequency of the feedback system are generated, and when the load on the weighing pan is gradually increasing, such as when loading an object to be weighed, the As shown in FIG. 4(b), the high frequency components decrease.
また、秤量皿の上の荷重が大きく増え、差動出力が飽和
してしまった状態では、第4図(C)のようになり、高
周波成分は更に減少する。Furthermore, in a state where the load on the weighing pan increases significantly and the differential output is saturated, the result is as shown in FIG. 4(C), and the high frequency component further decreases.
[発明が解決しようとする課題]
従来の電磁力平衡式天秤では、レバーの平衡状態が得ら
れるまで、2〜3秒程度はかがるので、製造ラインなど
で、電磁力平衡式天秤を使用して1秒以内で平衡状態を
得て、精密な質,量を測定することは実際上困難であっ
た。[Problem to be solved by the invention] With conventional electromagnetic balance type balances, it takes about 2 to 3 seconds until the lever reaches a balanced state, so it is difficult to use electromagnetic force balance type balances on production lines etc. In practice, it is difficult to obtain an equilibrium state within one second and measure precise quality and quantity.
また、第4図(a)のように荷重が安定した平衡状態に
おいて、高周波成分等の外乱による表示のフラツキが発
生していた。Further, even in an equilibrium state where the load is stable as shown in FIG. 4(a), display fluctuations occur due to disturbances such as high frequency components.
本発明は、上記のような従来技術の欠点を解消するため
に創案されたものであり、高速に平衡状態を得ること及
び平衡状態における表示のフラッキを抑制することを目
的とする。The present invention was devised to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and aims to quickly obtain an equilibrium state and suppress display flickering in the equilibrium state.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達或するために、本発明における電磁力平衡
式天秤は、第4図のように平衡時には不平衡出力に高周
波成分が多く発生し、荷重が増加している状態では高周
波成分が減少する現象を利用したものであり、荷重不平
衡出力を低周波成分と高周波成分に分離する周波数分離
回路と、周波数分離回路からの高周波成分により利得が
制御される増幅器を有している。[Means for Solving the Problem] In order to achieve the above object, the electromagnetic force balance type balance according to the present invention generates many high frequency components in the unbalanced output when it is balanced as shown in Fig. 4, and the load increases. The gain is controlled by a frequency separation circuit that separates the load unbalanced output into a low frequency component and a high frequency component, and the high frequency component from the frequency separation circuit. It has an amplifier.
また、平衡点のバランスをよくするために、他の実施例
は、周波数分離回路からの高周波成分により制御される
PID制御回路を有している。Also, in order to balance the equilibrium point, other embodiments include a PID control circuit controlled by the high frequency component from the frequency separation circuit.
[作用]
上記のように構成された電磁力平衡式天秤では、センサ
からの荷重不平衡出力(二周波数分離回路に入力されて
高周波成分と低周波成分に分離され、低周波成分が制御
回路、増幅器を介してコイルに入力されるとともに、高
周波成分により増幅器の増幅度が制御される。[Function] In the electromagnetic force balance type balance configured as described above, the load unbalanced output from the sensor (is inputted to a two-frequency separation circuit and separated into a high frequency component and a low frequency component, and the low frequency component is sent to the control circuit, The high frequency component is input to the coil via the amplifier, and the amplification degree of the amplifier is controlled by the high frequency component.
また、他の実施例では、低周波成分がPID制御回路に
入力されるとともに、高周波成分によりPID制御回路
のP.I.Dの配分が変化される。In another embodiment, the low frequency component is input to the PID control circuit, and the high frequency component is input to the PID control circuit. I. The distribution of D is changed.
[実施例]
実施例について第1図、第2図を参照して説明する。な
お、1〜10は第3図の従来技術と同じであるので説明
を省略する。[Example] An example will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Note that 1 to 10 are the same as those in the prior art shown in FIG. 3, so their explanation will be omitted.
第1図において、差動増幅器8の出力は周波数分離回路
11に入力され、低周波成分と高周波成分に分離される
。そして、周波数分離回路工1がらの低周波成分がPI
D制御回路工2に入力され、PID制御回路■2がらの
制御電流が増幅器14に入力されるとともに、周波数分
離回路11がらの高周波成分が整流回路13を介して増
幅器l4の利得を制御する。この増幅器■4の出力がコ
イル10に帰還されてレバー5が平衡位置に戻されると
ともに、増幅器15、AD変換器16を介してMPU回
路17に入力され、荷重値が表示器18に表示される。In FIG. 1, the output of the differential amplifier 8 is input to a frequency separation circuit 11, where it is separated into a low frequency component and a high frequency component. Then, the low frequency component of the frequency separation circuit 1 is PI
The control current from the PID control circuit 2 is input to the D control circuit 2, and the high frequency component from the frequency separation circuit 11 controls the gain of the amplifier 14 via the rectifier circuit 13. The output of the amplifier 4 is fed back to the coil 10 to return the lever 5 to its equilibrium position, and is also input to the MPU circuit 17 via the amplifier 15 and AD converter 16, and the load value is displayed on the display 18. .
これにより、第4図(b)又は(C)のように高周波成
分が少ない、非平衡状態においては増幅器14の増幅度
が大きく、単なるPID回路によるだけの場合よりも速
やかに平衡状態に近づけることが可能になる。また、第
4図(a)のように高周波成分の多い、平衡状態におい
ては、増幅器14の増幅度が小さくなり、余計なハンチ
ングなどを抑制することができる。As a result, in an unbalanced state where there are few high frequency components as shown in FIG. 4(b) or (C), the amplification degree of the amplifier 14 is large, and the balanced state can be approached more quickly than in the case where only a PID circuit is used. becomes possible. Furthermore, in a balanced state where there are many high frequency components as shown in FIG. 4(a), the amplification degree of the amplifier 14 is reduced, and unnecessary hunting etc. can be suppressed.
第2図に示される実施例では、周波数分離回路l1から
の低周波成分がPID制御回路12に入力されるととも
に、周波数分離回路1↓からの高周波成分が整流回路1
3を介して制御回路19に入力される。そして、制御回
路19によりP■D制御回路12の増幅器20が制御さ
れ、例えば、第4図(b)又は(c)のように高周波成
分が少ないときはPを強く、第4図(a>のように高周
波成分が多いときは■を強くするようにP.I.Dの配
分が変更される。これにより、増幅器の増幅度を変える
場合に比べて、平衡点におけるバランスを良くすること
ができる。In the embodiment shown in FIG. 2, the low frequency component from the frequency separation circuit l1 is input to the PID control circuit 12, and the high frequency component from the frequency separation circuit 1↓ is input to the rectifier circuit 1.
3 to the control circuit 19. Then, the amplifier 20 of the P■D control circuit 12 is controlled by the control circuit 19. For example, when there are few high frequency components as shown in FIG. 4(b) or (c), P is made stronger and When there are many high-frequency components, as in the case of can.
[発明の効果]
本発明は、以上のように構或されるので、電磁力平衡式
天秤の平衡状態を高速に得ることができ、また、外乱に
よる表示部のフラツキを抑制することができる。[Effects of the Invention] Since the present invention is constructed as described above, the balanced state of the electromagnetic balance type balance can be quickly achieved, and the fluctuation of the display section due to disturbance can be suppressed.
第1図は本発明にかかる電磁力平衡式天秤を示す構或図
、第2図は本発明の他の実施例を示す梧或図、第3図は
従来の電磁力平衡式天秤を示す椙戒図、第4図は第3図
の電磁力平衡式天秤の荷重不平衡出力を示す波形図であ
る。
{・・・・・・秤量皿、2・・・・・・ロバーバル機構
、3・・・・・・力点、4・・・・・・支点、5・・・
・・・レバー 6・・・・・・スリット、7・・・・・
・フォトセンサ、8・・・・・・差動増幅器、9・・・
・・・磁石、10・・・・・・コイル、11−・・・・
・・周波数分離回路、12・・・・・・PID制御回路
、13・・・・・・整流回路、14・・・・・・増幅器
、1−5・・・・・・増幅器、l6・・・・・・AD変
換器、17・・・・・・MPU、18・・・・・・表示
器、19・・・・・・制御回路、20・・・・・・増幅
器
卒
1
目
第2回Fig. 1 is a diagram showing the structure of an electromagnetic balance type balance according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing another embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing a conventional electromagnetic force balance type balance. 4 is a waveform diagram showing the load unbalanced output of the electromagnetic force balanced type balance of FIG. 3. {... Weighing pan, 2... Roberval mechanism, 3... Force point, 4... Fulcrum, 5...
...Lever 6...Slit, 7...
・Photo sensor, 8...Differential amplifier, 9...
... Magnet, 10... Coil, 11-...
...Frequency separation circuit, 12...PID control circuit, 13... Rectifier circuit, 14...Amplifier, 1-5...Amplifier, l6... ...AD converter, 17...MPU, 18...Display, 19...Control circuit, 20...Amplifier 1st and 2nd times
Claims (2)
、上記秤量皿に負荷された荷重を打ち消す電磁力の発生
に必要な荷重平衡電流を上記可動線輪に供給することに
よって上記秤量皿を所定の平衡位置に保持し、このとき
の上記荷重平衡電流の値より上記荷重の値を算出表示す
る電磁力平衡式天秤において、荷重不平衡出力が入力さ
れる周波数分離回路と、周波数分離回路からの低周波成
分出力が入力される制御回路と、制御回路からの荷重平
衡電流が入力されるとともに、周波数分離回路からの高
周波成分出力により利得が制御される増幅器を有するこ
とを特徴とする電磁力平衡式天秤。(1) By holding a movable wire that interlocks with the weighing pan in a static magnetic field, and supplying the movable wire with a load balancing current necessary to generate an electromagnetic force that cancels out the load applied to the weighing pan. In an electromagnetic force balanced balance that holds the weighing pan in a predetermined balanced position and calculates and displays the value of the load from the value of the load balanced current at this time, a frequency separation circuit to which a load unbalanced output is input; It is characterized by having a control circuit into which the low frequency component output from the frequency separation circuit is input, and an amplifier into which the load balance current from the control circuit is input and whose gain is controlled by the high frequency component output from the frequency separation circuit. Electromagnetic balance type balance.
、上記秤量皿に負荷された荷重を打ち消す電磁力の発生
に必要な荷重平衡電流を上記可動線輪に供給することに
よって上記秤量皿を所定の平衡位置に保持し、このとき
の上記荷重平衡電流の値より上記荷重の値を算出表示す
る電磁力平衡式天秤において、荷重不平衡出力が入力さ
れる周波数分離回路と、周波数分離回路からの低周波成
分出力が入力され、荷重平衡電流を出力するPID制御
回路と、周波数分離回路からの高周波成分出力により上
記PID制御回路の動作を制御する回路を有することを
特徴とする電磁力平衡式天秤。(2) By holding a movable wire that interlocks with the weighing pan in a static magnetic field, and supplying the movable wire with a load balancing current necessary to generate an electromagnetic force that cancels out the load applied to the weighing pan. In an electromagnetic force balanced balance that holds the weighing pan in a predetermined balanced position and calculates and displays the value of the load from the value of the load balanced current at this time, a frequency separation circuit to which a load unbalanced output is input; It is characterized by having a PID control circuit which receives the low frequency component output from the frequency separation circuit and outputs a load balance current, and a circuit which controls the operation of the PID control circuit by the high frequency component output from the frequency separation circuit. Electromagnetic balance type balance.
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| JP19212789A JP2687607B2 (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Electromagnetic balance type balance |
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