JP2001074538A - 電子天びん - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源投入直後からゼロドリフトを生じさせる
ことなく電子天びんの使用を可能とすることと、計量誤
差を少なくし、かつ、微量の計量を可能とすることとを
両立させることのできる電子天びんを提供する。 【解決手段】 電子天びんの暖機の程度を判別し、その
判別結果に基づき、ゼロトラッキング手段によるゼロト
ラッキング動作の判断基準値を、暖機が十分になるほど
小さくなるように自動的に設定変更することによって、
ゼロドリフト量の大きい非暖機状態でのゼロ点の移動を
抑制し、しかも十分な暖機状態では荷重検出データの僅
かな変化に追随して計量表示値を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子天びんに関し、
更に詳しくは、ゼロトラッキング機能を備えた電子天び
んに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子天びんにおいては、一般に、測定皿
上の荷重が荷重感応部に伝達され、その荷重感応部によ
る荷重検出データにスパン係数（感度係数）を乗じるこ
とによって測定皿上の質量値を求め、計量値として表示
器に表示する。

【０００３】このような電子天びんにおいては、通常、
荷重感応部や天びんメカニズムの温度変化によって、測
定皿上の荷重の変化がないにも係わらず、計量表示値の
ゼロ点が徐々に移動する、いわゆるゼロドリフト現象が
生じる。このようなゼロドリフトを解消するため、従
来、荷重検出データの変化量があらかじめ設定された判
断基準値（ゼロトラッキング幅）を越えない場合には、
その変化はゼロドリフトに起因する者であると判断し
て、計量表示値のゼロ点を移動させないゼロトラッキン
グ機能を備えたものが実用化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子天びん
においては、一般に、電源を投入した後、数分ないしは
数時間が経過するまでの間は、天びん内部の温度変化が
激しく、ゼロドリフト量が大きくなる傾向がある。従っ
て、電源の投入直後からゼロドリフトを生じさせずに電
子天びんを使用を可能とするためには、前記したゼロト
ラッキング機能における判断基準値を大きくする必要が
ある。

【０００５】ところが、このゼロトラッキング機能にお
ける判断基準値を大きくすると、測定皿上に天びんの読
み取り限度付近の微量の試料を載せたとき、その試料の
負荷による荷重検出データの変化がゼロドリフトによる
ものであると判断されて計量表示値が変化せず、微量の
計量が困難になり、また、計量表示値に含まれる誤差も
ゼロトラッキング幅を大きくした分だけ大きくなるとい
う問題もある。また、このような問題を解決するため
に、ゼロトラッキング機能の判断基準値を小さくする
と、電源投入直後においてはゼロドリフトが生じて電子
天びんの使用が困難となるという問題が生じる。

【０００６】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、電源投入直後からゼロドリトフを生じさせるこ
となく電子天びんの使用を可能とすることと、計量誤差
を少なくし、かつ、微量の計量を可能とすることとを両
立させることのできる電子天びんの提供を目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の電子天びんは、荷重感応部からの荷重検出
データに基づいて計量表示値を決定するとともに、その
荷重検出データの変化量があらじめ設定されている判断
基準値を越えない範囲で変化した場合には、計量表示値
のゼロ点を移動させないゼロトラッキング手段を備えた
電子天びんにおいて、当該電子天びんの暖機の程度を判
別する判別手段と、その判別結果に基づき、暖機が十分
に行われている状態ほど、上記ゼロトラッキング手段に
おける判断基準値を小さくなる向きに自動的に設定変更
するゼロトラッキング幅変更手段を備えていることによ
って特徴づけられる。

【０００８】ここで、本発明において、電子天びんが暖
機の程度を判別する判別手段の具体的な判別手法として
は、電源投入時点からの経過時間の長短により判別する
手法、あるいは、天びん内部の温度の変化速度により判
別する手法等を好適に採用することができ、また、これ
ら双方の手法を併用することもできる。

【０００９】また、本発明では、ゼロトラッキング幅変
更手段により変更される判断基準値の数、換言すれば変
更の段階としては、としては、２以上の任意とすること
ができる。

【００１０】本発明は、電子天びんのゼロドリフトが、
電源投入直後においては大きいものの、十分な暖機状態
に到達することによって、ゼロドリフト量は大幅に小さ
くなることを利用し、暖機の程度によってゼロトラッキ
ング動作を機能させるための判断基準値を自動的に変更
することで、所期の目的を達成しようとするものであ
る。

【００１１】すなわち、電子天びんにおけるゼロドリフ
トは、天びんメカニズムの各部の温度分布にムラがあっ
たり、あるいは例えば電磁力平衡型の荷重感応部ではそ
の永久磁石の温度が定常状態に達していないときに大き
くなるが、天びんメカニズムの各部の温度が一様で定常
状態に達し、また、永久磁石の温度が定常状態に到達し
た状態では、ゼロドリフトは小さくなる。そこで、非暖
機状態、つまり電源投入直後においてはゼロトラッキン
グ動作を機能させるための判断基準値を大きく設定して
おき、暖機の程度が十分になるほどその判断基準値を自
動的に小さくすると、電源投入直後においてもゼロ点の
移動なしに電子天びんの使用が可能となる一方、十分な
暖機状態においては、微量の試料の負荷によっても計量
表示値がそれに追随して変化し、また、計量誤差もその
分小さくなって正確な計量が可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の好適な実施の形態について説明する。図１は本発明の
実施の形態の構成を示すブロック図である。荷重感応部
１は、例えば電磁力平衡型の感応部であって、測定皿１
ａ上の荷重に応じた信号を出力する。この荷重感応部１
からの出力信号は、Ａ−Ｄ変換器２ａによってデジタル
化された後、荷重検出データとして演算部３に刻々と取
り込まれる。演算部３は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、Ｒ
ＡＭ３３および入出力インターフェース３４等を主体と
して構成されており、入出力インターフェース３４には
計量値を表示するための表示器４が接続されている。ま
た、荷重感応部１の近傍には温度センサ５が設けられて
おり、この温度センサ５の出力についても、Ａ−Ｄ変換
器２ｂによってデジタル化された後、温度検出データと
して刻々と演算部３に取り込まれる。

【００１３】演算部３では、ＲＯＭ３２に書き込まれた
計量値決定プログラムに従い、荷重検出データを採取す
るごとにそのデータをＲＡＭ３３内に格納するととも
に、例えば最新の所定個数の荷重検出データを平均化
し、その平均値にあらかじめ設定されているスパン係数
を乗じ等の公知の演算によって測定皿１ａ上の質量値を
求め、計量値として表示器５に表示する。

【００１４】この計量値決定プログラムは、ゼロトラッ
キング機能に係る公知のルーチンを含み、このゼロトラ
ッキング機能に係るルーチンでは、例えば荷重検出デー
タを採取するごとに算出される荷重検出データの平均値
の変化量が、あらかじめ設定されている時間内において
判断基準値を越えて変化した場合に限り計量表示値のゼ
ロ点を変化させるが、荷重検出データの平均値の変化量
が判断基準値を越えない場合にはゼロ点を変化させな
い。より具体的には、表示器５による計量表示値がゼロ
である状態において、荷重検出データの平均値が判断基
準値以下において変化しても、表示器５はゼロの表示を
継続する。

【００１５】そして、以上のゼロトラッキング機能に係
るルーチンで用いられる判断基準値は、以下に示す判断
基準値自動変更プログラムによって、電子天びんの暖機
の程度に基づいて自動的に設定変更される。

【００１６】図２はＲＯＭ３２に書き込まれた測定用の
プログラムの全体を示すフローチャートであル。なお、
この図２においては、上記したゼロトラッキング機能を
含む公知の計測値決定プログラムについては、その詳細
手順を省略して示している。

【００１７】電子天びんの電源を投入すると、まず、ゼ
ロトラッキング機能で用いる判断基準値が所定の値Ａに
設定される。そして、電源投入後の経過時間があらかじ
め設定された時間ｔ₀ を越えたか否かが判別され、越え
ていない場合には、刻々と取り込まれる温度検出データ
の変化速度（単位時間当たりの変化量）が設定値より小
さくなったか否かが判別され、小さくなっていない場合
には、判断基準値を当初のＡに維持して、ゼロトラッキ
ング機能を含む計量値決定プログラムを実行して測定皿
１ａ上の質量値を決定し、表示器５に表示する。この状
態では、前記したように、荷重検出データを取り込むご
とに算出される荷重検出データの平均値が判断基準値Ａ
を越えて変化しない場合には、その平均値の変化にも係
わらず表示器５による表示値をゼロに維持する。

【００１８】電源投入後の経過時間が時間ｔ₀ を越えた
とき、あるいは、越えていなくても温度検出データの変
化速度が設定値よりも小さくなったとき、判断基準値を
当初のＡからＡ／２に変更する。これにより、以後、計
量値決定プログラムでは、荷重検出データの平均値がＡ
／２を越えて変化しない場合においてのみ、表示器５に
よる表示値をゼロに維持する。

【００１９】以上のプログラムが書き込まれた本発明の
実施の形態によると、電源投入直後の非暖機状態におい
ては、荷重検出データが比較的大きく変化しても計量表
示値のゼロ点は変化せず、従って、電源投入直後からゼ
ロ点の移動のない状態で電子天びんの使用が可能とな
る。

【００２０】一方、電源投入後に一定時間が経過する
か、あるいは天びんの内部温度の変化が緩やかになった
暖機状態においては、荷重検出データの小さな変化に対
してもそれに追随して計量表示値が変化し、従って、測
定皿１ａ上に天びんの読み取り限度に近い微量の試料を
載せた場合でも、その試料の計量が可能となると同時
に、ゼロトラッキングに起因する誤差分が小さくなる関
係上、正確な計量が可能となる。

【００２１】なお、以上の実施の形態では、電子天びん
の暖気の程度を判別するのに、電源投入後の経過時間
と、天びん内部の温度の変化速度とをパラメータとして
用いたが、これらのいずれか一方としてもよい。

【００２２】また、以上の実施の形態では、電子天びん
の暖気の程度を、非暖機状態と暖機状態の２状態に分
け、それぞれに対応してゼロトラッキング動作を機能さ
せるための判断基準値を２段階に変化させたが、上記し
たパラメータを用いて暖機の程度を３状態以上に分け、
それぞれに対応して上記判断基準値を３段階以上に変化
させてもよく、その段階数を増やすほど、より天びんの
状態にあったゼロトラッキングを行うことが可能とな
る。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電子天
びんの暖機の程度に応じて、ゼロトラッキング動作を機
能させるための判断基準値を自動的に変化させ、電源投
入直後の非暖機状態ではその判断基準値を大きく、十分
に暖機された状態では判断基準値を小さくするから、電
源投入直後においても計量表示値のゼロ点が移動しない
状態での計量が可能であり、かつ、十分な暖機状態にお
いては天びんの読み取り限度付近の微量の試料の負荷に
際しても計量表示値がそれに追随して変化してその計量
を可能とするとともに、ゼロトラッキングに伴う誤差分
を小さくして正確な計量が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】図１におけるＲＯＭ３２に書き込まれた測定用
プログラムの内容を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 荷重感応部 １ａ 測定皿 ２ａ，２ｂ Ａ−Ｄ変換器 ３ 演算部 ３１ ＣＰＵ ３２ ＲＯＭ ３３ ＲＡＭ ３４ 入出力インターフェース ４ 温度センサ ５ 表示器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷重感応部からの荷重検出データに基づ
   いて計量表示値を決定するとともに、その荷重検出デー
   タの変化量があらじめ設定されている判断基準値を越え
   ない範囲で変化した場合には、計量表示値のゼロ点を移
   動させないゼロトラッキング手段を備えた電子天びんに
   おいて、 当該電子天びんの暖機の程度を判別する判別手段と、そ
   の判別結果に基づき、暖機が十分に行われている状態ほ
   ど、上記ゼロトラッキング手段における判断基準値を小
   さくなる向きに自動的に設定変更するゼロトラッキング
   幅変更手段を備えていることを特徴とする電子天びん。