JPS5954931A - 電子天びん - 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】 、本発明は電子天びん・に・関する。

一般に、高感度の電子天びんにおいては、被計量物をは
かり皿上に・載せた後、その荷重測定指示値が安定して
静止するまでに数秒を必要とし、また、外乱等が加わっ
た場合には更にその静止に要する時間が延長され、とき
には士数秒以上静止を待たなければならないことがある
。また、ひよガ量室の空調の為の空気流が作用して、指
示値が安定しない場合もあって、測定者はその対策に苦
慮しているのが現状である。　　　　　　□本発明の」
二記に鑑みなされたもので、指示値が安定静止するのを
待つことなく、静止値を自動的に１１を定して表示し得
る電子天びんの提供を目的とす・る。　　　　　　　　
　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　・、　　　
　　　。

本発明の特徴は、電子天びんにおける荷重、検出出力め
ステップ応答波施の最大値および□最示イーを検り５し
、そ！構大、値及び、最小竺？更新が終了したとき、上
記最大値および最小値１こよって波形の仮　　　□平均
値を算出し、その仮平均値を略中心軸として振動する出
力波形が仮平掬値と交・叉してから再び交叉するまでの
経過時間と、その経過時間内における波形のピーク値と
を検出し、そのピーク値の仮平均値に対する値と経過時
間の積を算出し、連続すお正及び負。ユっ。ビー２値６
．っ’ｂ、７　Ａ上記積の和を経過時間の和ｆ：陳じた
□値を補正値として、既に求めた仮平均□値・を補正し
、その値を出力の静止値と措定するよう構成したことに
ある。

以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図である。

　　　　　　　、　　　　　　　　・荷重検出部１は、
皿上の荷重検出データを所定の微少時間、例えば０．０
１秒ごとに次々とデジタル、変換して制御部２に出力す
る。制御部２はマイクロプロセッサで構成され、各種演
算やプロゲラムロ・あ・★９４および各周辺装置を制御
する中央処理装置９　ＰＵ、処理、プｏ７Ｐム等が書き
込！弁たリー、ド、オンメモリＲ′ＯＭ、荷重検出部１
からの検出デ、−タのデジタル変換値を記憶するエリア
と各種レジスタとしてのエリアを備えたランダムアクセ
スメモリＲＡＭ、後述する仮平均値Ｗｏ、出力波形最大
値Ｐｌ、出力波形最小値Ｐ２、正および負の波形半周期
ピーク値Ｈおよびし、二つ９経過腎間ＳおよびＴをそれ
ぞれ記憶する記憶装置群５等を□備え、これらは互いに
パスラインで接続されている。

この制御部２には、制御部２からの４ｉ令信号に基□づ
いて演算結果等を表示する表示器：為および各ｉ操作キ
ーや入力用テンキーか□ら□なる牟−系一ド４が接続さ
れている。□なお、ランダムアクセスメモ＋ＪＲＡＭめ
検出データ記憶エリアは、最大ｎ＋１個のデータを記憶
することができ、最新のデータｄＱが格納されるごとに
最も古いデータｄｎが捨てられるよう構成されている。

また、荷重検出部■は、そのサーボループのゲインを上
げて制動比がゼロに近い状態とし、天びん機構のビーム
系が常に近似・自由振動を行い得るよう・調整されてい
る。

次に作用を述べる。第２図は本発明実・・雄側の処理プ
ログラムを示すフローチャツトである。

荷重検出部１に被計量物が、載せられると、その出力波
形は第３図に示す如くとなる。、荷重検出部１からの検
出データｄｄは０．０１秒ごとにランダムアクセスメモ
リＲＡＭ内に取り込まれる（ＳＴＩ。

５Ｔ２）。被計量物載置当初のデータｄＱの値は、第３
図の区間ｒの如く刻々と増加してゆくので、データｄｏ
を取り込むごとにその値が最大値レジスタおよび最大値
メモリに読み込まれ、更にその値は最小値レジスタにも
採取される（ＳＴ４．　Ｓ’Ｉ’５）。そして、そのデ
ータｄ、の値が次々と表示器３に表示される（ＳＴ９．
３Ｔ１（１）。やがてデータｄＱＯ値がピーク値Ｐ１・
に達した後、第３図の区間Ｈに入ると、最大値メモリに
はピーク値Ｐ１が残され、最小値レジスタおよび最小値
メモリは次々とその内容が更新される（ＳＴ６，５Ｔ７
）。そしてデータｄＯＯ値が下向きのピーク値Ｐ２に達
すれば、最小値メモリには下向きのピーク値Ｐ２の値が
残される。このようにして、出力のステップ応答波形の
初期の全振幅における最大値Ｐ１、および最小値Ｐ２が
検出され、それらが更新されなくなれば、そのＰｌおよ
びＰ２を用いて次の（１）式によって出力波形の仮平均
値ＷＯが算出され、その、値力〈記憶される（ＳＴ８）
。

仮平均値ＷＯが休出された後に取り込まれたデータｄ’
０は、第３図の区間■内で順次増加してゆくが、その値
は仮平□均値Ｖｏと比較され（９Ｔ１３）Ｗｏに達する
まではフラグＳ′□がセットされる（ＳＴ’ｉ４）。こ
の□フラグＳ′はデータｄＯが仮平均値ＷＯよりも小さ
いｍであることを示すものである。次に、データｄＯが
ＷＯに達すれば、フラグＳ′がセットされているか判断
され、セットされていればフ→グＳ′をリセツトしてフ
ラグＳをセットする（ＳＴ１’５，５ＴＩＥｉ）。この
フラグＳは第３図の区間■にデータｄＱが存在している
ことを示している。フラグＳがセットされているときに
データｄ□が取り込まれると、データｄｏを取り込むご
とに（０，０１秒ごとに）レジスタＳが１カウントアツ
プされ（ＳＴＩＩ、５Ｔ２１）、その区間■のピーク値
が検出されて最大波高値レジスタｌ（に記憶される（Ｓ
Ｔ２１．３Ｔ２２）。

なお、データｄＯＯ値が既に記憶されている最大値Ｐ１
を越えた場合には、ＳＴ５に戻って最大値メモリの内容
を書き換えるとともに、各種レジスタの内容をクリアし
て当初のルーチンが再び行われる（ＳＴ２３）。ピーク
値が検出された後のデータｄ□が再び低平均値ＷＯと等
しくなれば、フラグＳをリセットしてフラグＴをセット
する（ＳＴ２４，５Ｔ２５）。このフラグＴは第３図の
区間ＶにデータｄＱが存在していることを示す。このフ
ラグＴがセントされているときにデータｄＯが取り込ま
れると、同様にしてデータ取り込みごとにレジスタＴが
１カウントアツプされるとともに、その区間■における
下向きのピーク値が検出されて最小波高値レジスタしに
格納される（ＳＴ１２、、　　Ｓ、Ｔ　２９　、　、Ｓ
Ｔ３０．、ＳＴ・３１）。、また同様にデータ（１０が
最小値Ｐ２より小さくすれば、ＳＴ７に、戻って最小値
メモリの値、が書き換えられ、各種レジスフψ内容がク
リアされて当初のルーチンが再び行わわ、る、（Ｓ、、
’ｌｊ　３．２．）。、区間Ｖにおける下向きのピーク
値が検出された後、再度データ（１０の値が低平均値Ｗ
Ｏと一致すれば、フラグＴをリセットしてフラグＳがセ
ットされる（Ｓ７’３３゜５Ｔ３４）。この時点におい
ては既に区間■における最大波高値ＨがレジスタＨに記
憶されており、更に区間■の時間がレジスタＳの値によ
って判明しているので１．レジスタＨ，Ｓおよびレジス
タし。

Ｔの値に基づいて次の（２）式によって補正値ΔＷが算
出される（ＳＴ３５，５Ｔ３６）。。

この（２）式のΔＷの意とするところは、第３図の区間
■の斜線部に示す面積：（正）と、区間Ｖの斜線部に示
す面積（負）の和を、区間■および区間■の時間の和で
除した値であって、近似自由振動波形における真の平均
値に対する低平均値ＷＯの　。

偏りと見なすことができる。

そして、この補正値ΔＷで低平均値ＷＯを補正し、補正
された値が表示されるとともに、１キジス　　レタＨ，
Ｓの値をクリアして表示パスフラグ・がセットされる（
ＳＴ３６．ＳＴ３’７．Ｓ早１’ｌｌｌ’、”ＳＴ　　
　・。

１９）。低平均値ＷＯが補正された後にデータｄＯ′□
が取り込まれると、５ＴＩＩから４Ｔ２’ｏに進み、　
　−同様なる手順で第３図の区間■の？−り値＄ｊび時
間が検出され、５Ｔ２６では、蜆に区間Ｖにおいてレジ
スタＬ、Ｔに値が記憶されているので、それらの値と新
たに検出された区間■に、おけるレジスタＨ，Ｓの値と
によって（２）式が算出されそ、更に低平均値ＷＯが補
正される（　Ｓ’、’Ｉ’　２：、’？、　、’Ｓ　Ｔ
２８）。なお、低平均値ＷＯに、新たな補正が加えられ
るまでは、それまでの低平均値、ＷＯがホールド　。

表示される（ＳＴ１７）。また、−計量物がｊまかり皿
上から降ろされたり、または追加された・ときちは、デ
ータｄＱの値は最大値Ｐ１または燐小値Ｐ２より大きく
なるかまたは小さくなるので、フローチャー）ＳＴ、５
又はＳＴ７に進んで低平均値ＷＯ等がクリアされ、新た
に最大値および最小値を求めて当初のルーチンが実行さ
れる。

このように、半周期ごとに連続する二つの正、負のピー
ク値に憚る上述の面積を用いて、低平均値が：ｌ！続的
に補正されて表示される。

なお、上述の実施例では、半周期ごとに二つの面積によ
□って補正値を算出した例を示したが、波□　形の一周
期ごとの正、負の面積の和を、−周期ごとに算出して累
計し、その累計値を経過時間で除□ルて補正値を算出し
てもよい。この場合、レジスタＨ，Ｓ、　Ｌ、　ＴをＳ
、Ｔ、、２８および５Ｔ３７にお′□　いてクリアせず
、順次他のレジスタに転送して加算することによって実
施することができる。

以上説明したように、本発明によれば、荷重検出部の天
、びん機構のステップ応答波形が自由振動状態になった
とき、その振動の静止を待つことなく、すみやかに静止
値を自動的に算出して表示されるので、従来のように数
秒から士数秒も待つことな（表示値を読みとることがで
きる。更に、補正値を継続して更新することによって、
・より正しい推定が行われる□。また、・本発明による
電子天びんは、天びん機構のビーム系が常時自由振動状
態で測定が行われるめで、空調施設等による空気流等の
外乱や連続的な微小振動による外乱等比対して、はとん
ど影響を受けることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図、第２図
はその処理プログラムを示すフローチャート、第３図は
その荷重検出部の出力のステップ応答特性の一例を示す
グラフである。　　　：１−荷笛績出部、　　２−・−
制御部、３・・−表示部、　　　　　４−・キーボード
、５−・・記憶装置群。 特許出願人　　株式会社島津製作所 代□理人　弁理士西田新 手続補正書動却 昭和５８年　３月２４日 電子天びん　　　　　　　　　　　　、■　　　：２、
発明の名称 ３、補正をする者 ：芯、＝ｏ：Ｉ：、ぷ丑、。ヤニ７．）−ノ暫入叫３７
８番地 氏名　　　（１９９）株式会社島津製作所　　　　　□
代表者　横地　−男。 ４、代理人 住所　　大阪市北区兎我野町１５番１３号５、補正命令
の日付　　昭和５８年２月２２８”（発送口上、。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｉｌ　　荷重検出部からのデジタル変換出力値を所定
   時間間隔でサンプリングして記憶する手段と、上記出力
   値の摂動の最大値および最小値を検出する手段と、上記
   最大値・および１最小値の更新が終了したとき上記最大
   値および最小値により上記出力値の仮平均値を算出する
   手段□と、その仮平均値算出後上記出力値が上記仮、平
   均値と一致した呻点から再び一致す：るまでの経過１時
   間を検出する手段と、その経過時間内輪おける上記出力
   値の」二向又は下向のビ、−り、値を悼出する。手段と
   、そのピーク値の上記仮平権値、に対する差と上記経過
   時間との積を算出する手段、と、連続す。 る二つのピーク値（」二向と下向）・、についての上記
   積を加算し、その積の加算値を連続する経過時間の和で
   除した値を補正値として、上記仮平均値を修正する手段
   を備え、その修正された仮平均値を振動する上記出力値
   の静止値と推定す□るよう構成され・た電子天びん。 、　、　、　＋２１　　上記静止値の推定・後も上記積
   を継続して算□出し、・順次□」二記補：正、値を更新
   して上記静止値を算出するよう構成されたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の１電子天びん。・　　
   □