JPH0631385Y2 - 電気秤の妨害信号を抑圧するための低域アクティブ・フィルター - Google Patents

電気秤の妨害信号を抑圧するための低域アクティブ・フィルター

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JPH0631385Y2
JPH0631385Y2 JP1988154227U JP15422788U JPH0631385Y2 JP H0631385 Y2 JPH0631385 Y2 JP H0631385Y2 JP 1988154227 U JP1988154227 U JP 1988154227U JP 15422788 U JP15422788 U JP 15422788U JP H0631385 Y2 JPH0631385 Y2 JP H0631385Y2
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ライヒムース アーサー
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メトラー トレド アーゲー
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    • 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
    • G01G3/14—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 measuring variations of electrical resistance
    • G01G3/1414—Arrangements for correcting or for compensating for unwanted effects
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00—Networks using active elements
    • H03H11/02—Multiple-port networks
    • H03H11/04—Frequency selective two-port networks
    • H03H11/12—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
    • H03H11/1217—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using a plurality of operational amplifiers

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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電気秤の妨害信号を抑圧するための低域アク
ティブ・フィルターに関するものである。特に高分解能
の秤の場合、電気秤のロード・セルから発せられ、信号
伝送線を経由してアナログ・ディジタル変換器に供給さ
れる直流に、妨害信号は妨害交流として入り込む。この
妨害信号はロード・セルの出力側で信号伝送線から分流
し、インバーターによって位相が180°変化させられ、
アナログ・ディジタル変換器の入力側で再び信号伝送線
に合流する。信号伝送線には、分流用の接続点と合流用
の接続点との間に抵抗を挿入してある。
アナログ・ディジタル変換器の使用負荷電流範囲が全
部、測定信号によって利用され得るようにするため、ま
た、妨害信号が入り込んでいることの結果として、アナ
ログ・ディジタル変換器が過負荷状態になって測定信号
の解析の際に誤差が生じるのを避けるために、例えば秤
の震動によって生ずる妨害交流は、ぜひとも抑圧しなけ
ればならない。高分解能の秤の場合、アナログ・ディジ
タル変換器の使用負荷電流範囲を広げるのは、多大の費
用を必要とすることであるから、ここでは考慮の対象外
とする。
〔従来技術・考案が解決しようとする課題〕
妨害信号が重なっている、直流電圧としての測定信号を
平滑化するための、この種の公知の低域アクティブ・フ
ィルターでは、妨害信号の分流は、直接すなわち導電的
に行われ、180°移相された妨害信号の合流は、RC回
路を介して容量的に行われる(西ドイツ公開明細書第3,
311,831号)。妨害信号を容量的に合流することおよび
分流すること自体もまた公知である(スイス特許第618,
792号)。
妨害信号を直接分流することは、電圧の値によって定義
される測定信号の場合には問題ないが、電流の値で定義
される測定信号の場合には、直流を取り出す際、測定結
果が粗悪化される程度に測定信号を減少させる。これを
避けるため、妨害信号を容量的に分流することが提案さ
れている。
180°移相された妨害信号を合流する場合には、上述の
公知の低域アクティブ・フィルターでは、その目的のた
め、容量結合が用いられている。なるほどこのような処
置の結果、インバーターを構成する演算増幅器のドリフ
トは、測定回路に対して全然影響を及ぼさなくなるが、
しかしそれには別の問題が伴っている。その問題の解決
のためには、上記の処置は、ただ単にドリフトを補償す
ることだけを目的とした処置よりもすぐれているとは言
えない。
その際、秤に対してどれだけの分解能を期待するかとい
うことが重要な役割を演ずる。一般に、アナログ・ディ
ジタル変換器で測定信号が問題なく処理されるようにす
るためには、秤の分解能を高くすればするほど、補償す
るべき妨害信号のための遮断周波数を低くしなければな
らない。しかしそうすると、大容量の結合コンデンサー
および/または大きな電圧上昇率を持ったインバーター
を、出力側で使用することが必要になる。これらの処置
は両方とも重大な欠点を持っている。非常に大きな容量
を持ったコンデンサーは絶縁抵抗が劣るので、測定信号
に対する影響をもはや無視し得なくなるほどのドリフト
電流が発生するかも知れない。すなわち、このようなド
リフト電流の発生を避けるために用いたはずの容量結合
の作用が、単なる幻影に終るかも知れない。その上、上
記のようなコンデンサーは、小型化された回路の中には
納まるべき場所がないほど、嵩張っている。大きなコン
デンサーに起因する欠点を一定限度内に押えておくため
には、大きな電圧上昇率を持ったインバーターを用意す
べきであろう。しかしこのような処置は、インバーター
への供給電圧を高めることによってのみ実行し得るが、
それは、秤の電子回路のあらゆる部分に対する供給電圧
を同一レベルに保つという努力目標、しかも、秤の電力
損を少なくするため、上記の同一レベルというのを普通
のレベルよりも低くするという努力目標に、矛盾する。
妨害信号の分流も合流も、容量レーンを介して行われる
ので、アクティブ・フィルターは2個のコンデンサーを
備えている。それらのコンデンサーの容量が、妨害信号
を抑圧する程度を決定するのに関与する。このような事
情は、容量の値の許容誤差が比較的大きいため、アクテ
ィブ・フィルターによって達成される妨害信号の抑圧の
程度を正確に予定することができない、という限りにお
いては欠点になる。従って普通は、測定信号はアクティ
ブ・フィルターを通過した後も、残留リプルを持ってい
る。この残留リプルは、使用するアクティブ・フィルタ
ーを1つ1つ平衡させることによってのみ、除去するこ
とができる。しかしこのような平衡作業には多大の費用
を要する。
〔課題を解決するための手段〕
さて本考案は、ここで考察の対象として来た使用領域に
おいて、上述の公知の低域アクティブ・フィルターの欠
点を回避するため、別の方法を用いる。但し、移相後の
妨害信号を直接合流することに伴う欠点については、現
存の疑念をあえて甘受する。但し、低域アクティブ・フ
ィルターのドリフトおよびそれによって生ずる測定信号
の誤差は、低い遮断周波数を使用するという公知の解決
法よりも、より良く、且つ僅かな費用で抑制し得る、と
いうことは分っている。
この意味で、本考案は、妨害信号を合流するため導電結
合を利用することを特徴とする。
例えばインピーダンス変成器を用いて、直流出力が、測
定信号の精度の許容限界内に留まるようにするならば、
妨害信号を分流するためにも導電結合を使用することは
可能である。しかし普通は、いずれにせよ周波数決定用
RC回路にコンデンサーがあって、それが同時に結合コ
ンデンサーの役目をするから、容量的に分流する方が簡
単である。
〔作用〕
上記の両方の場合に、本考案による低域アクティブ・フ
ィルターは次のような3つの長所を有する。第1に、希
望する遮断周波数を設定するための高域フィルターとし
て作用するRC回路のコンデンサーは、比較的低い電流
レベルで動作させることができるので、妨害信号を容量
的に合流する場合よりも小型化し得る。第2に、RC回
路のコンデンサーを小型化した場合においても、比較的
強く且つ比較的低周波の妨害信号電流を、無ひずみで処
理するため、普通のインバーターの電圧上昇率を、低い
供給電圧で十分達成できる。第3に、妨害信号を抑圧す
る程度は、アクティブ・フィルターに内蔵されている抵
抗の値にのみ依存するが、その値を十分な精度で設定す
ることができる。従って本考案による低域アクティブ・
フィルターを用いれば、それを平衡させるという補足的
作業をしなくても、測定信号に入り込んでいる妨害信号
をほぼ完全に押圧することができ、従って秤の震動に左
右されない測定結果を得ることができる。
測定信号に対するアクティブ・フィルターのドリフトの
影響は、例えばフィルターのインバーター用およびアナ
ログ・ディジタル変換器の入力バッファー用として、互
いに逆方向に作用し合う平行なオフセット・ドリフトを
持った1対の演算増幅器を設けることによって、和らげ
ることができる。もう1つの解決法は、インバーターを
演算増幅器で構成して、その非反転入力端子を合流用の
接続点に接続するというやり方である。この解決法によ
り、演算増幅器にドリフトが発生した場合、インバータ
ーの内部で、アナログ・ディジタル変換器の入力側にそ
のドリフトの効果が現われる、という事態が避けられ
る。両方の演算増幅器に課せられる必要条件が非常に異
なる場合には、オフセット・ドリフトがなるべく僅かで
なければならないインバーターを構成する演算増幅器を
選ぶに当たって、自由に選べるようにするため、この解
決法に優先権を与えるべきである。ちなみに、これらの
演算増幅器の残留ドリフトは、他の部品の温度補償のた
めの電子回路内の素子に侵入することもあり得る。
〔実施例〕
第1図では電気秤のロード・セル1は測定信号Iとして
直流を出す。この直流には、妨害信号iが、交流として
入り込んでいる。測定信号Iは、公知の方法で、信号伝
送線2を経由してアナログ・ディジタル変換器3に供給
される。妨害信号iはロード・セル1の出力側で信号伝
送線2から分流させられ、インバーター4によって位相
が180°変化させられ(−i)、アナログ・ディジタル
変換器3の入力側で再び信号伝送線2に合流させられ
る。合流用の接続点EKで妨害信号iおよび−iが相殺
されるので、測定信号Iだけがアナログ・ディジタル変
換器3に到達する。
信号伝送線2には、分流用の接続点AKと合流用の接続
点EKとの間に抵抗R0を挿入してある。インバーター
4を制御するため、妨害信号に比例した電圧が抵抗R0
で降下させられる。測定信号Iのレベルに対しては、こ
の抵抗R0は全然影響を及ぼさない。インバーター4
は、抵抗R2によって負帰還を施した演算増幅器5で構
成されている。この実施例では、演算増幅器の非反転入
力端子は接地させてある。
妨害信号iの分流は、コンデンサーCを介して容量的に
行われる。コンデンサーCは、それと直列に接続された
抵抗R1と共に、低域アクティブ・フィルターの周波数
決定ユニットを構成する。妨害信号−iの合流のために
は、抵抗R3による導電結合が行われる。
第1図に示した実施例では、低域アクティブ・フィルタ
ーのインバーター4用、およびアナログ・ディジタル変
換器3の入力バッファー6用として、互いに逆方向に作
用し合う平行なオフセット・ドリフトを持った1対の演
算増幅器を設けてもよい。
第2図に示した回路は、演算増幅器5の非反転入力端子
を接地させておらず、伝送線7によって合流用の接続点
EKに接続してあるという点でのみ、第1図に示した回
路と相違する。第2図に示した回路では、万一、アナロ
グ・ディジタル変換器の入力側にオフセット・ドリフト
が発生しても、それはインバーター4の入力電位と出力
電位に対して同じように効果を発揮するので、抵抗R3
には、測定信号Iを粗悪化する電流を、合流用の接続点
EKに供給するという結果をもたらす余分な電圧が発生
しない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案による低域アクティブ・フィルターの
ための回路の1例を示す図、第2図は、同回路の変形例
を示す図である。 1……ロード・セル、2……信号伝送線、 3……アナログ・ディジタル変換器、 4……インバーター、5……演算増幅器、 6……入力バッファー、 AK……分流用の接続点、 C……コンデンサー、EK……合流用の接続点、 i……妨害信号、R0〜R3……抵抗。

Claims (5)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】特に高分解能の秤の場合、電気秤のロード
    ・セルから発せられ、信号伝送線を経由したアナログ・
    ディジタル変換器に供給される直流に、妨害交流として
    入り込む妨害信号iが、ロード・セル1の出力側で信号
    伝送線2から分流し、インバータ4によって位相が180
    °変化させられ、アナログ・ディジタル変換器3の入力
    側で再び信号伝送線2に合流し、この信号伝送線2には
    分流用の接点AKと合流用の接続点EKとの間に抵抗R
    0を挿入してある妨害信号を抑圧するための低域アクテ
    ィブ・フィルターにおいて、妨害信号を合流するめ導電
    結合を利用することを特徴とする低域アクティブ・フィ
    ルター。
  2. 【請求項2】妨害信号を分流するため容量結合を利用す
    ることを特徴とする請求項1記載の低域アクティブ・フ
    ィルター。
  3. 【請求項3】分流用接続点AKとインバーター4の入力
    端子との間に、コンデンサーCと抵抗R1を直列に接続
    したものが挿入されており、また、インバーターの出力
    端子と合流用の接続点EKとの間に抵抗R3が挿入され
    ている請求項2記載の低域アクティブ・フィルター。
  4. 【請求項4】アクティブ・フィルターのインバーター4
    用、およびアナログ・ディジタル変換器3の入力バッフ
    ァー6用として、互いに逆方向に作用し合う平行なオフ
    セット・ドリフトを持った1対の演算増幅器を設ける請
    求項1ないし3のいずれかに記載の低域アクティブ・フ
    ィルター。
  5. 【請求項5】インバーター4を演算増幅器5で構成して
    その非反転入力端子を合流用の接続点EKに接続する請
    求項1ないし3のいずれかに記載の低域アクティブ・フ
    ィルター。
JP1988154227U 1988-02-05 1988-11-25 電気秤の妨害信号を抑圧するための低域アクティブ・フィルター Expired - Lifetime JPH0631385Y2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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CH413/88-9 1988-02-05
CH413/88A CH673529A5 (ja) 1988-02-05 1988-02-05

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JPH01118331U JPH01118331U (ja) 1989-08-10
JPH0631385Y2 true JPH0631385Y2 (ja) 1994-08-22

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CH (1) CH673529A5 (ja)
DE (1) DE8815055U1 (ja)

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