JPH08201158A - Electronic balance - Google Patents
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、測定対象を載置する
載置部を有し、この載置部に載置された前記測定対象の
重量を計量する電子秤に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic scale having a mounting portion on which a measuring object is mounted and which measures the weight of the measuring object mounted on the mounting portion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般的なロードセルを使用した電子秤に
おいて、計量皿の下にロードセルを設置し、計量皿にか
かる荷重によりロードセルが変形して重量が電気信号に
変換される。2. Description of the Related Art In an electronic balance using a general load cell, a load cell is installed under a weighing pan, and the load cell is deformed by the load applied to the weighing pan to convert the weight into an electric signal.
【０００３】ロードセルに荷重を載せた瞬間から、この
ロードセルに固有振動が発生して、電気信号は減衰振動
して、例えば載置後０．８〜１秒して安定する。From the moment when a load is placed on the load cell, a natural vibration is generated in the load cell, and the electric signal undergoes a damped oscillation and stabilizes, for example, 0.8 to 1 second after being placed.
【０００４】従って、従来の電子秤では、秤皿に計量物
を載置してから計量物の重量が出力するまでの計量時間
が０．８〜１秒かかる。Therefore, in the conventional electronic scale, it takes 0.8 to 1 second from the time when the object is placed on the weighing pan until the weight of the object is output.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】近年、電子秤において
も計量の高速化が要望されるが、今までのロードセルを
使用した電子秤は、減衰振動が収束するまで( 安定する
まで )待ってから重量を出力していたため、計量時間が
０．８〜１秒もかかるのは長いという問題であった。In recent years, there has been a demand for speeding up of weighing in electronic scales as well. However, in electronic scales using load cells up to now, wait until damping vibration converges (until it stabilizes). Since the weight is output, it takes a long time to measure 0.8 to 1 second.
【０００６】一般に固有振動において、減衰振動は同一
の波形的遷移となるので、減衰振動の関数の定数を決定
することができ、波形上の一点の値を測定すれば、この
減衰振動の関数により減衰が収束する規定時間後の値を
計算により求めることができる。Generally, in natural vibration, the damping vibration has the same waveform transition, so that the constant of the function of the damping vibration can be determined, and if the value of one point on the waveform is measured, the function of this damping vibration is obtained. The value after a specified time when the attenuation converges can be calculated.
【０００７】そこでこの発明は、減衰振動の関数の定数
を決定し、この減衰振動の関数により安定時の計量値を
算出して、計測時間を短縮することができる電子秤を提
供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic balance which can determine a constant of a function of damping vibration, calculate a stable weighing value by the function of the damping vibration, and shorten the measuring time. And
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明は、載置部に載
置された測定対象の重量を電気信号として出力する重量
検出手段と、この重量検出手段から出力された電気信号
をデジタルデータに変換するデジタル変換手段と、この
デジタル変換手段から時間経過と共に得られるデジタル
データの最大値データを検出する最大値検出手段と、こ
の最大値検出手段により検出された最大値データ及びこ
の最大値データ検出時から所定時間後のデジタル変換手
段から得られたデジタルデータに基づいて、測定対象を
載置部に載置したときに発生する重量検出手段から得ら
れる電気信号の減衰振動の関数の定数を決定する関数決
定手段と、この関数決定手段により決定される関数及び
最大値検出手段により検出された最大値データに基づい
て、電気信号が安定する規定時間後のデジタルデータを
算出する重量算出手段と、この重量算出手段手算出され
たデジタルデータを出力する出力手段とを設けたもので
ある。According to the present invention, there is provided weight detecting means for outputting the weight of a measuring object placed on a placing portion as an electric signal, and an electric signal outputted from the weight detecting means as digital data. Digital converting means for converting, maximum value detecting means for detecting maximum value data of digital data obtained from the digital converting means over time, maximum value data detected by the maximum value detecting means and detection of the maximum value data Based on the digital data obtained from the digital converting means after a predetermined time from the time, the constant of the function of the damping vibration of the electric signal obtained from the weight detecting means generated when the measuring object is placed on the placing portion is determined. Based on the function determining means for performing the function determination, the function determined by the function determining means, and the maximum value data detected by the maximum value detecting means. And weight calculating means for calculating the digital data after the prescribed time, is provided with a output means for outputting the weight calculation unit hand calculated digital data.
【０００９】[0009]
【作用】このような構成の本発明において、例えばテス
トモードにおいて、測定対象を載置部に載置すると、重
量検出手段により、測定対象の重量が電気信号として検
出される。In the present invention having such a structure, when the object to be measured is placed on the placing part in, for example, the test mode, the weight of the object to be measured is detected as an electric signal by the weight detecting means.
【００１０】この電気信号はデジタル変換手段によりデ
ジタルデータに変換され、最大値検出手段によりその最
大値データが検出される。This electric signal is converted into digital data by the digital converting means, and the maximum value detecting means detects the maximum value data.
【００１１】関数決定手段により、その最大値データと
所定時間後にデジタル変換手段から得られたデジタルデ
ータに基づいて、減衰振動の関数の定数が決定される。The function determining means determines the constant of the function of the damping vibration based on the maximum value data and the digital data obtained from the digital converting means after a predetermined time.
【００１２】従って、減衰振動の関数は、最大値データ
及び規定時間の関数になり、最大値データ及び規定時間
を入力すれば、規定時間後のデジタルデータが算出され
る。すなわち、重量算出手段により、その定数が決定さ
れた減衰振動の関数及び最大値検出手段により検出され
た最大値データに基いて、規定時間後のデジタルデータ
がされる。この算出されたデジタルデータは出力手段に
より出力される。Therefore, the function of the damping vibration is a function of the maximum value data and the specified time, and if the maximum value data and the specified time are input, the digital data after the specified time is calculated. That is, the weight calculation means produces digital data after a specified time based on the function of the damping vibration whose constant is determined and the maximum value data detected by the maximum value detection means. The calculated digital data is output by the output means.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１は、この発明を適用した電子秤の要部
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the essential parts of an electronic scale to which the present invention is applied.
【００１５】１は、重量検出手段としてのロードセル及
び、測定対象としての計量物が載置される載置部として
の秤皿( 図示せず )等から構成されるロードセル部であ
る。このロードセル部１のロードセルから出力される電
気信号は、増幅器２により増幅され、ローパスフィルタ
３により高周波領域のノイズが除去されて、デジタル変
換手段としてのＡ／Ｄ(analogue/digital)変換器４へ出
力される。なお、前記ローパスフィルタの高域遮断周波
数は、ロードセル部１のロードセルの固有振動周波数に
概略等しい値とする。Reference numeral 1 denotes a load cell section composed of a load cell as a weight detecting means, a weighing pan (not shown) as a mounting section on which a weighing object as a measurement object is placed, and the like. The electric signal output from the load cell of the load cell unit 1 is amplified by the amplifier 2, the noise in the high frequency region is removed by the low pass filter 3, and the signal is sent to the A / D (analogue / digital) converter 4 as a digital converting means. Is output. The high cutoff frequency of the low-pass filter is set to a value approximately equal to the natural vibration frequency of the load cell of the load cell unit 1.
【００１６】前記Ａ／Ｄ変換器４では、入力された電気
信号( アナログ信号 )を所定のサンプリング周期でデジ
タルデータに変換して、マイクロコンピュータ５へ供給
する。なお、前記Ａ／Ｄ変換器４のサンプリング周波数
は、サンプリング定理に基いて、ロードセルの固有振動
周波数の２倍以上とする。The A / D converter 4 converts the input electric signal (analog signal) into digital data at a predetermined sampling period and supplies the digital data to the microcomputer 5. The sampling frequency of the A / D converter 4 is at least twice the natural vibration frequency of the load cell based on the sampling theorem.
【００１７】このマイクロコンピュータ５は、図示しな
いが制御部本体を構成するＣＰＵ(central processing
unit)、ＲＯＭ(read only memory)及びＲＡＭ(random a
ccess memory)等から構成されている。Although not shown, the microcomputer 5 includes a CPU (central processing) which constitutes a main body of the control unit.
unit), ROM (read only memory) and RAM (random a
ccess memory) etc.
【００１８】このマイクロコンピュータ５は、前記Ａ／
Ｄ変換器４から供給されるデジタルデータ( カウントデ
ータ )を重量データ( ｇ又はｋｇ単位のデータ )に変換
・補正して、表示部６に供給して( 出力手段 )、重量デ
ータが表示される。This microcomputer 5 has the above-mentioned A /
The digital data (count data) supplied from the D converter 4 is converted and corrected into weight data (data in units of g or kg) and supplied to the display unit 6 (output means) to display the weight data. .
【００１９】また、前記マイクロコンピュータ５は、テ
ンキー( 図示せず )等から構成されたキーボード部７と
接続され、このキーボード部７から入力されたデータが
前記マイクロコンピュータ５へ供給される。Further, the microcomputer 5 is connected to a keyboard section 7 composed of a numeric keypad (not shown) or the like, and the data input from the keyboard section 7 is supplied to the microcomputer 5.
【００２０】図２は、前記マイクロコンピュータ５が行
うテスト処理の流れを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a flow of a test process performed by the microcomputer 5.
【００２１】まず、Ａ／Ｄ変換器４からデジタルデータ
の取込みを行い、取込んだデジタルデータから最大値デ
ータが確認されるまで、デジタルデータの取込みを繰返
して行う。なお、最大値データの確認は、Ａ／Ｄ変換器
４から順次取込むデジタルデータと１つ前に得たデジタ
ルデータとの差を算出してゆき、その差が＋から−に変
動した各ピーク点のうち、１つ前のピーク点及び１つ後
ろのピーク点より高いピーク点が最大値データとして確
認される( 最大値検出手段 )。First, the digital data is taken in from the A / D converter 4, and the digital data is taken in repeatedly until the maximum value data is confirmed from the taken digital data. In order to confirm the maximum value data, the difference between the digital data sequentially captured from the A / D converter 4 and the digital data obtained immediately before is calculated, and each peak has a difference from + to −. Among the points, peak points higher than the previous peak point and the one after the peak point are confirmed as maximum value data (maximum value detecting means).
【００２２】最大値データが確認されると、その最大値
データの値ｙｍを減衰振動の関数にセットする。なお減
衰振動の関数を数１に示す。When the maximum value data is confirmed, the value ym of the maximum value data is set as a function of damping vibration. The function of the damping vibration is shown in Equation 1.
【００２３】[0023]
【数１】 [Equation 1]
【００２４】次に、所定時間が経過するまでの待機状態
となり、所定時間が経過すると、Ａ／Ｄ変換器４からデ
ジタルデータの取込みを行い、取込んだデジタルデータ
ｙｎ及び前述した最大値データの検出時刻ｔｍからその
検出時刻ｔｎまでの時間( ｔｎ−ｔｍ )を減衰振動の関
数にセットする。なお、ｙｎ、( ｔｎ−ｔｍ )をセット
した減衰振動の関数を数２に示す。Next, a standby state is set until a predetermined time elapses, and when the predetermined time elapses, digital data is taken in from the A / D converter 4, and the acquired digital data yn and the maximum value data described above are read. The time (tn-tm) from the detection time tm to the detection time tn is set as a function of damping vibration. The function of damping vibration in which yn and (tn-tm) are set is shown in Equation 2.
【００２５】[0025]
【数２】 [Equation 2]
【００２６】このｙｎ、( ｔｎ−ｔｍ )をセットした減
衰振動の関数から、固有周期Ｔ( 定数 )を数３により算
出する。The natural period T (constant) is calculated by the equation 3 from the function of the damping vibration in which yn and (tn-tm) are set.
【００２７】[0027]
【数３】 (Equation 3)
【００２８】この算出された固有周期Ｔと予め設定され
ている規定時間( ｔｐ−ｔｍ＝定数)を数２に示す減衰
振動の関数に代入して、数４に示す荷重信号方程式とし
て決定する( 関数決定手段 )。The calculated natural period T and preset specified time (tp-tm = constant) are substituted into the function of the damping vibration shown in Formula 2 to determine the load signal equation shown in Formula 4 ( Function determining means).
【００２９】[0029]
【数４】 [Equation 4]
【００３０】図３は、前記マイクロコンピュータ５が行
う計量処理の流れを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the flow of the weighing process performed by the microcomputer 5.
【００３１】まず、Ａ／Ｄ変換器４からデジタルデータ
の取込みを行い、取込んだデジタルデータから最大値デ
ータが確認されるまで、デジタルデータの取込みを繰返
して行う。First, the digital data is taken in from the A / D converter 4, and the digital data is taken in repeatedly until the maximum value data is confirmed from the taken digital data.
【００３２】最大値データが確認されると、その最大値
データの値ｙｍを数４に示す荷重信号方程式にセットす
る。When the maximum value data is confirmed, the value ym of the maximum value data is set in the load signal equation shown in equation 4.
【００３３】このｙｍがセットされた数４に示す荷重信
号方程式から、規定時間( ｔｐ−ｔｍ＝一定値 )後のデ
ジタルデータｙｐを算出する( 重量算出手段 )。Digital data yp after a prescribed time (tp-tm = constant value) is calculated from the load signal equation shown in the equation 4 in which ym is set (weight calculating means).
【００３４】このような構成の本実施例においては、例
えば、テストモードとして計量物を秤皿の上に載置する
と、ローパスフィルタ３から出力される信号は、図４に
示すように時間に対して電圧( デジタル値、荷重値 )が
変化する。In the present embodiment having such a structure, for example, when the object to be weighed is placed on the weighing pan in the test mode, the signal output from the low-pass filter 3 changes with time as shown in FIG. Change the voltage (digital value, load value).
【００３５】時刻ｔｍで、最大値となり、このときのＡ
／Ｄ変換器４から出力されるデジタルデータの値ｙｍが
得られ、このｙｍが減衰振動の関数にセットされる。At time tm, the maximum value is reached, and at this time, A
The value ym of the digital data output from the / D converter 4 is obtained, and this ym is set as a function of damping vibration.
【００３６】次に所定時間( ｔｎ−ｔｍ )が経過した時
刻ｔｎにおいて、Ａ／Ｄ変換器４から出力されるデジタ
ルデータの値ｙｎが得られ、この( ｔｎ−ｔｍ )、ｙｎ
が、すでにｙｍがセットされた減衰振動の関数にセット
される。Next, at a time tn when a predetermined time (tn-tm) has passed, the value yn of the digital data output from the A / D converter 4 is obtained, and the value (tn-tm), yn is obtained.
Is set to a function of the damped oscillation with ym already set.
【００３７】すると、固有周期Ｔを算出することがで
き、この算出された固有周期Ｔ及び規定時間ｔｐを減衰
振動の関数に代入して、荷重信号方程式として決定す
る。Then, the natural period T can be calculated, and the calculated natural period T and the specified time tp are substituted into the function of the damping vibration to determine the load signal equation.
【００３８】通常の計量モードとして、計量物を秤皿の
上に載置すると、テストモードと同様に最大値が確認さ
れるまでの待機状態となり、最大値が確認されると、そ
の時のＡ／Ｄ変換器４からのデジタルデータの値ｙｍか
ら、規定時間( ｔｐ−ｔｍ＝一定値 )後のデジタルデー
タの値ｙｐが算出される。As a normal weighing mode, when a weighing object is placed on a weighing pan, it is in a standby state until the maximum value is confirmed as in the test mode. When the maximum value is confirmed, the A / From the digital data value ym from the D converter 4, the digital data value yp after a specified time (tp-tm = constant value) is calculated.
【００３９】従って、従来の電子秤で計量物を秤皿に載
置してから安定したデジタルデータを得るために０．８
〜１秒待たなければならなかったが、デジタルデータの
最大値が確認された時点で、すなわち計量物を秤皿に載
置してから約０．１秒後に、その規定時間( ｔｐ−ｔｍ
)後のデジタルデータの値ｙｐが算出され、このｙｐは
０．８〜１秒後の安定したデジタルデータとほぼ一致す
る。Therefore, in order to obtain stable digital data after placing the weighing object on the weighing pan with the conventional electronic scale, 0.8
I had to wait ~ 1 second, but at the time when the maximum value of the digital data was confirmed, that is, about 0.1 seconds after placing the sample on the weighing pan, the specified time (tp-tm
) Of the digital data after) is calculated, and this yp almost coincides with the stable digital data after 0.8 to 1 second.
【００４０】このように本実施例によれば、ロードセル
部１から増幅、ノイズ除去を受けて出力された電気信号
をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器４を設け、こ
のＡ／Ｄ変換器４から出力されるデジタルデータの最大
値ｙｍを求め、この最大値ｙｍを減衰振動の関数にセッ
トし、その所定時間( ｔｎ−ｔｍ )後にＡ／Ｄ変換器４
から得られるデジタルデータの値ｙｎを求め、所定時間
( ｔｎ−ｔｍ )及びｙｎとを減衰振動の関数にセットし
て、固有周期Ｔを算出し、この固有周期Ｔ及び規定時間
( ｔｐ−ｔｍ＝一定値 )を減衰振動の関数に代入して、
荷重信号方程式を決定し、以降この荷重信号方程式に基
いて、Ａ／Ｄ変換器４から得られるデジタルデータから
最大値データを確認した時点で、規定時間後のデジタル
データを算出してこれを重量データとすることにより、
減衰振動の関数の定数を決定することができ、この減衰
振動の関数を荷重信号方程式として、Ａ／Ｄ変換器４か
ら得られるデジタルデータから最大値データを確認した
時点で、その規定時間( ｔｐ−ｔｍ )後のデジタルデー
タを算出して、これを安定したときの重量データとして
使用することにより、約０．１秒程度で計量することが
できる。As described above, according to this embodiment, the A / D converter 4 for converting the electric signal output from the load cell section 1 after being amplified and noise-removed into digital data is provided, and this A / D converter is provided. 4. The maximum value ym of the digital data output from 4 is obtained, this maximum value ym is set to the function of damping vibration, and after a predetermined time (tn-tm), the A / D converter 4
The value yn of the digital data obtained from
(tn-tm) and yn are set as a function of the damping vibration, the natural period T is calculated, and the natural period T and the specified time are calculated.
Substituting (tp-tm = constant value) into the function of damping vibration,
After determining the load signal equation, and after confirming the maximum value data from the digital data obtained from the A / D converter 4 based on this load signal equation, the digital data after the specified time is calculated and the weight data is calculated. By making it data,
The constant of the function of the damping vibration can be determined, and when the maximum value data is confirmed from the digital data obtained from the A / D converter 4 using the function of the damping vibration as the load signal equation, the specified time (tp By calculating the digital data after -tm) and using this as the weight data when stabilized, it is possible to perform weighing in about 0.1 seconds.
【００４１】なおここで求めた定数等は各電子秤毎に異
なるため、各電子秤毎に定数を求め、電子秤内にあるバ
ックアップ等がなされた不揮発性メモリに記憶させるの
が望ましい。Since the constants obtained here are different for each electronic scale, it is desirable to obtain the constants for each electronic scale and store them in a backup non-volatile memory in the electronic scale.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
減衰振動の関数の定数を決定し、この減衰振動の関数に
より安定時の計量値を算出して、計測時間を短縮するこ
とができる電子秤を提供できる。As described above in detail, according to the present invention,
It is possible to provide an electronic scale capable of reducing the measurement time by determining the constant of the function of the damping vibration and calculating the stable measured value by the function of the damping vibration.
【図１】この発明の一実施例の電子秤の要部構成を示す
ブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of essential parts of an electronic scale according to an embodiment of the present invention.
【図２】同実施例の電子秤で行うテスト処理の流れを示
す図。FIG. 2 is a diagram showing a flow of a test process performed by the electronic scale of the embodiment.
【図３】同実施例の電子秤で行う計量処理の流れを示す
図。FIG. 3 is a diagram showing a flow of a weighing process performed by the electronic scale of the embodiment.
【図４】計量物を秤皿に載置した時のロードセルから得
られる荷重信号の波形を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a waveform of a load signal obtained from a load cell when a weighing object is placed on a weighing pan.
１…ロードセル部、 ２…増幅器、 ３…ローパスフィルタ、 ４…Ａ／Ｄ変換器、 ５…マイクロコンピュータ。 1 ... Load cell part, 2 ... Amplifier, 3 ... Low pass filter, 4 ... A / D converter, 5 ... Microcomputer.
Claims (1)
気信号として出力する重量検出手段と、 この重量検出手段から出力された電気信号をデジタルデ
ータに変換するデジタル変換手段と、 このデジタル変換手段から時間経過と共に得られるデジ
タルデータの最大値データを検出する最大値検出手段
と、 この最大値検出手段により検出された最大値データ及び
この最大値データ検出時から所定時間後の前記デジタル
変換手段から得られたデジタルデータに基づいて、前記
測定対象を前記載置部に載置したときに発生する前記重
量検出手段から得られる電気信号の減衰振動の関数の定
数を決定する関数決定手段と、 この関数決定手段により決定される関数及び前記最大値
検出手段により検出された最大値データに基づいて、前
記電気信号が安定する規定時間後のデジタルデータを算
出する重量算出手段と、 この重量算出手段手算出されたデジタルデータを出力す
る出力手段とを設けたことを特徴とする電子秤。1. A weight detecting means for outputting the weight of the object to be measured placed on the placing portion as an electric signal, and a digital converting means for converting the electric signal output from the weight detecting means into digital data. Maximum value detecting means for detecting maximum value data of digital data obtained from the digital converting means with time, maximum value data detected by the maximum value detecting means, and the digital signal after a predetermined time from the time of detecting the maximum value data. Based on the digital data obtained from the conversion means, the function determination means for determining the constant of the function of the damping vibration of the electric signal obtained from the weight detection means generated when the measurement target is placed on the placement part. Based on the function determined by the function determining means and the maximum value data detected by the maximum value detecting means, And weight calculating means for calculating the digital data after the prescribed time, electronic scales, characterized in that provided an output means for outputting the weight calculation unit hand calculated digital data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1268995A JPH08201158A (en) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | Electronic balance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1268995A JPH08201158A (en) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | Electronic balance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08201158A true JPH08201158A (en) | 1996-08-09 |
Family
ID=11812354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1268995A Pending JPH08201158A (en) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | Electronic balance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08201158A (en) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2002214024A (en) * | 2001-01-17 | 2002-07-31 | Yamato Scale Co Ltd | Weight measuring device |
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1995
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