JP2001091343A - 計量装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】床振動周波数が計量セルおよび床振動検出セル
の固有振動数に近い高周波の場合であっても、床振動周
波数に応じて床振動補償を容易かつ正確に行うことがで
きる計量装置を提供する。 【解決手段】計量信号ｙm から抽出した直流成分から被
計量物の質量ｍを予測し、この予測された質量ｍから、
予め実測から得られた質量−固有振動数データに基づい
て、被計量物がのった計量セル２の固有振動数を求め、
計量セル２の伝達関数をこの固有振動数に基づいて演算
する。そして、この計量セル２の伝達関数と、既知の床
振動検出セル４の伝達関数との比に基づいて、床振動検
出信号を両セル２，４の伝達関数が一致するように補正
して、計量信号ｙm からこの補正した床振動検出信号ｙ
c を減算して床振動補正済計量信号ｙを出力する。
の固有振動数に近い高周波の場合であっても、床振動周
波数に応じて床振動補償を容易かつ正確に行うことがで
きる計量装置を提供する。 【解決手段】計量信号ｙm から抽出した直流成分から被
計量物の質量ｍを予測し、この予測された質量ｍから、
予め実測から得られた質量−固有振動数データに基づい
て、被計量物がのった計量セル２の固有振動数を求め、
計量セル２の伝達関数をこの固有振動数に基づいて演算
する。そして、この計量セル２の伝達関数と、既知の床
振動検出セル４の伝達関数との比に基づいて、床振動検
出信号を両セル２，４の伝達関数が一致するように補正
して、計量信号ｙm からこの補正した床振動検出信号ｙ
c を減算して床振動補正済計量信号ｙを出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、計量セルからの計
量信号から、その計量セルを設置した床の振動成分によ
る計量誤差を除去するようにした計量装置に関する。
量信号から、その計量セルを設置した床の振動成分によ
る計量誤差を除去するようにした計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、工場生産ラインにおいて、被計
量物を計量する際、計量装置の設置場所において地盤，
建屋，床，架台などの環境に起因して床振動が生じ、こ
れらの振動分が計量信号に重畳する。このため、計量装
置において、被計量物を計量してその重量に対応した計
量信号を出力する計量セルの近傍で該計量セルと同一の
床に、床振動検出信号を出力する床振動検出セルを設置
し、計量信号から床振動信号を減算することにより、計
量信号中の床振動成分を除去する床振動補償を行う場合
がある。
量物を計量する際、計量装置の設置場所において地盤，
建屋，床，架台などの環境に起因して床振動が生じ、こ
れらの振動分が計量信号に重畳する。このため、計量装
置において、被計量物を計量してその重量に対応した計
量信号を出力する計量セルの近傍で該計量セルと同一の
床に、床振動検出信号を出力する床振動検出セルを設置
し、計量信号から床振動信号を減算することにより、計
量信号中の床振動成分を除去する床振動補償を行う場合
がある。
【０００３】このとき、計量セルと床振動検出セルとで
は、ばね定数および負荷重量（風袋を含む）が相違する
ことに起因して、出力信号に対する入力信号のゲイン
（伝達関数）が異なる場合があり、このため、いずれか
一方のセルの出力感度を他方に合わせる感度補正を行っ
て、両セルの出力のゲインを合わせる必要がある。以
下、この感度補正について説明する。
は、ばね定数および負荷重量（風袋を含む）が相違する
ことに起因して、出力信号に対する入力信号のゲイン
（伝達関数）が異なる場合があり、このため、いずれか
一方のセルの出力感度を他方に合わせる感度補正を行っ
て、両セルの出力のゲインを合わせる必要がある。以
下、この感度補正について説明する。
【０００４】図８の振動モデルにおいて、計量セルおよ
び床振動検出セルの運動方程式は、式（１）および式
（２）で示すようになる。両式（１），（２）におい
て、Ｍ0は床振動検出セルの自由端の質量、Ｍ1 は被計
量物が載置されていない状態での計量セルの自由端の質
量、ｍは被計量物の質量、ｋ0 ，ｋ1 は床振動検出セル
と計量セルのばね定数、ｘ0 ，ｘ1 は両セルの自由端の
変位、ｘB は床Ｆの変位である。
び床振動検出セルの運動方程式は、式（１）および式
（２）で示すようになる。両式（１），（２）におい
て、Ｍ0は床振動検出セルの自由端の質量、Ｍ1 は被計
量物が載置されていない状態での計量セルの自由端の質
量、ｍは被計量物の質量、ｋ0 ，ｋ1 は床振動検出セル
と計量セルのばね定数、ｘ0 ，ｘ1 は両セルの自由端の
変位、ｘB は床Ｆの変位である。
【０００５】
【数１】
【０００６】ここで、床側と荷重側の相対変位が各セル
の出力となるので、上記式（１）および式（２）は、式
（３）および式（４）のように変形することができる。
の出力となるので、上記式（１）および式（２）は、式
（３）および式（４）のように変形することができる。
【０００７】
【数２】
【０００８】上記の両式（３）（４）を、床の変位を系
の入力、セルの出力を系の出力として、その入出力の関
係である伝達関数を求め、さらに、振幅の周波数特性Ｇ
1(ｊω）およびＧ0(ｊω）を求めると、式（５）および
式（７）となる。両式において、ωは床振動の周波数、
ω1 は被計量物がのった計量セルの固有振動数、ω0は
床振動検出セルの固有振動数である。計量セルの固有振
動数ω1 は式（６）で示され、床振動検出セルの固有振
動数ω0 は式（８）で示される。
の入力、セルの出力を系の出力として、その入出力の関
係である伝達関数を求め、さらに、振幅の周波数特性Ｇ
1(ｊω）およびＧ0(ｊω）を求めると、式（５）および
式（７）となる。両式において、ωは床振動の周波数、
ω1 は被計量物がのった計量セルの固有振動数、ω0は
床振動検出セルの固有振動数である。計量セルの固有振
動数ω1 は式（６）で示され、床振動検出セルの固有振
動数ω0 は式（８）で示される。
【０００９】
【数３】
【００１０】したがって、計量セル側と床振動検出セル
側の出力感度比αは、次の式（９）となる。
側の出力感度比αは、次の式（９）となる。
【００１１】
【数４】
【００１２】ここで、式（９）において、床振動の周波
数ωが両セルの固有振動数ω1 ，ω 0 より十分に低い周
波数、即ち、1 ≫（ω/ ωo )2、1 ≫（ω/ ω1 )2であ
る場合、式（１０）が成立し、この簡易な式（１０）で
計算された一定の出力感度比αに基づいて、例えば計量
セルの感度補正を行って、両セルの出力のゲインを合わ
せ、床振動補償を行う。すなわち、この場合、式（５）
および式（７）に基づいて、床振動の周波数ω、計量セ
ル，床振動検出セルの固有振動数ω1 ，ω0 から、両セ
ルの伝達関数を演算しなくとも、一定の出力感度比αを
用いることにより高精度の計量を確保できる。
数ωが両セルの固有振動数ω1 ，ω 0 より十分に低い周
波数、即ち、1 ≫（ω/ ωo )2、1 ≫（ω/ ω1 )2であ
る場合、式（１０）が成立し、この簡易な式（１０）で
計算された一定の出力感度比αに基づいて、例えば計量
セルの感度補正を行って、両セルの出力のゲインを合わ
せ、床振動補償を行う。すなわち、この場合、式（５）
および式（７）に基づいて、床振動の周波数ω、計量セ
ル，床振動検出セルの固有振動数ω1 ，ω0 から、両セ
ルの伝達関数を演算しなくとも、一定の出力感度比αを
用いることにより高精度の計量を確保できる。
【００１３】
【数５】
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、一定の出力感度比αを用いることができるの
は、床振動の周波数ωが十分に低い場合であり、図９に
示すように、両セルの固有振動数ωo ，ω1 は相違して
いるので、床振動の周波数ωが固有振動数ωo ，ω 1 に
近い高周波の場合には、床振動の周波数ωの変化に対し
て出力感度比は一定にならない。ここで、横軸は床振動
の周波数（Ｈｚ）で、縦軸は出力感度（ｇｆ／μｍ）で
ある。
ように、一定の出力感度比αを用いることができるの
は、床振動の周波数ωが十分に低い場合であり、図９に
示すように、両セルの固有振動数ωo ，ω1 は相違して
いるので、床振動の周波数ωが固有振動数ωo ，ω 1 に
近い高周波の場合には、床振動の周波数ωの変化に対し
て出力感度比は一定にならない。ここで、横軸は床振動
の周波数（Ｈｚ）で、縦軸は出力感度（ｇｆ／μｍ）で
ある。
【００１５】したがって、床振動の周波数ωが高周波の
場合、式（１０）で質量ｍの変化のみに基づいて一定の
出力感度比αで感度補正したのでは誤差が大きくなり、
床振動補償の正確性を欠き高精度の計量が図れない。
場合、式（１０）で質量ｍの変化のみに基づいて一定の
出力感度比αで感度補正したのでは誤差が大きくなり、
床振動補償の正確性を欠き高精度の計量が図れない。
【００１６】一方、式（５）および式（７）に基づいて
両セルの伝達関数を求め、式（９）に基づいて床振動周
波数に応じた出力感度比を演算する場合、式（５）の演
算に必要となる被計量物がのった計量セルの固有振動数
ω1 は、被計量物の質量ｍに依存するため、これを求め
るのが困難であるという問題があった。
両セルの伝達関数を求め、式（９）に基づいて床振動周
波数に応じた出力感度比を演算する場合、式（５）の演
算に必要となる被計量物がのった計量セルの固有振動数
ω1 は、被計量物の質量ｍに依存するため、これを求め
るのが困難であるという問題があった。
【００１７】さらに、両セルが同一形式のものでない場
合には、その動特性の相違によって、計量信号と床振動
検出信号の位相差による誤差も生じる。この誤差は、床
振動の周波数ωが固有振動数ωo ，ω1 に近い高周波に
なる程大きくなる。
合には、その動特性の相違によって、計量信号と床振動
検出信号の位相差による誤差も生じる。この誤差は、床
振動の周波数ωが固有振動数ωo ，ω1 に近い高周波に
なる程大きくなる。
【００１８】本発明は、上記の問題点を解決して、床振
動周波数が計量セルおよび床振動検出セルの固有振動数
に近い高周波の場合であっても、床振動周波数に応じて
床振動補償を容易かつ正確に行うことができる計量装置
を提供することを目的としている。
動周波数が計量セルおよび床振動検出セルの固有振動数
に近い高周波の場合であっても、床振動周波数に応じて
床振動補償を容易かつ正確に行うことができる計量装置
を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願請求項１の発明は、被計量物を計量して、その
重量に対応した計量信号を出力する計量セル、この計量
セルが設置された床の振動を検出して、床振動検出信号
を出力する床振動検出セル、計量信号に含まれる直流成
分を抽出し、この直流成分から被計量物の質量を予測す
る質量予測手段、被計量物の質量と被計量物がのった計
量セルの固有振動数との関係を示す、実測から得られた
質量−固有振動数データを記憶する記憶手段と、記憶さ
れた質量−固有振動数データに基づき、前記予測された
被計量物の質量から前記固有振動数を求める固有振動数
取得手段と、この固有振動数に基づいて計量セルについ
ての入力と出力の関係を示す伝達関数を演算する伝達関
数演算手段と、この計量セルの伝達関数と、床振動検出
セルの伝達関数とが一致するように信号を補正する伝達
関数補正手段とを有する補償処理手段、および、前記補
償処理手段による補正後に、計量信号から床振動検出信
号を減算して床振動補正済計量信号を出力する減算処理
手段を備えている。
に、本願請求項１の発明は、被計量物を計量して、その
重量に対応した計量信号を出力する計量セル、この計量
セルが設置された床の振動を検出して、床振動検出信号
を出力する床振動検出セル、計量信号に含まれる直流成
分を抽出し、この直流成分から被計量物の質量を予測す
る質量予測手段、被計量物の質量と被計量物がのった計
量セルの固有振動数との関係を示す、実測から得られた
質量−固有振動数データを記憶する記憶手段と、記憶さ
れた質量−固有振動数データに基づき、前記予測された
被計量物の質量から前記固有振動数を求める固有振動数
取得手段と、この固有振動数に基づいて計量セルについ
ての入力と出力の関係を示す伝達関数を演算する伝達関
数演算手段と、この計量セルの伝達関数と、床振動検出
セルの伝達関数とが一致するように信号を補正する伝達
関数補正手段とを有する補償処理手段、および、前記補
償処理手段による補正後に、計量信号から床振動検出信
号を減算して床振動補正済計量信号を出力する減算処理
手段を備えている。
【００２０】上記構成によれば、計量信号から抽出した
直流成分から被計量物の質量を予測し、この予測された
質量から、予め実測から得られた質量−固有振動数デー
タに基づいて、被計量物がのった計量セルの固有振動数
を求め、計量セルの伝達関数をこの固有振動数に基づい
て演算する。そして、この計量セルの伝達関数と、既知
の床振動検出セルの伝達関数との比に基づいて、両セル
の伝達関数が一致するように信号を補正したうえで、計
量信号から床振動検出信号を減算して床振動補正済計量
信号を出力する。
直流成分から被計量物の質量を予測し、この予測された
質量から、予め実測から得られた質量−固有振動数デー
タに基づいて、被計量物がのった計量セルの固有振動数
を求め、計量セルの伝達関数をこの固有振動数に基づい
て演算する。そして、この計量セルの伝達関数と、既知
の床振動検出セルの伝達関数との比に基づいて、両セル
の伝達関数が一致するように信号を補正したうえで、計
量信号から床振動検出信号を減算して床振動補正済計量
信号を出力する。
【００２１】したがって、床振動周波数が計量セルおよ
び床振動検出セルの固有振動数に近い高周波の場合であ
っても、実測による質量−固有振動数データに基づい
て、計量セルの伝達関数を容易かつ正確に演算し、両セ
ルの伝達関数が一致するように正確に補正できるので、
床振動周波数に応じて床振動補償を容易かつ正確に行う
ことができる。また、両セルの伝達関数を一致させるこ
とにより、両セルの動特性が相違することによって生じ
る計量信号と床振動検出信号の位相差による誤差も解消
されることとなり、床振動補償の正確性がさらに増し
て、高精度の計量が可能となる。しかも、本発明は、減
算処理手段の入力の計量信号から質量を予測し、補償処
理手段により、予め実測から得られた質量−固有振動数
データを用いて、計量セルの伝達関数を演算し、両セル
の伝達関数が一致するように補正した床振動検出信号
を、減算処理手段により、入力の計量信号からそのまま
減算して床振動補正済計量信号を得るフィードフォワー
ド型になっており、高速計量が可能になる。
び床振動検出セルの固有振動数に近い高周波の場合であ
っても、実測による質量−固有振動数データに基づい
て、計量セルの伝達関数を容易かつ正確に演算し、両セ
ルの伝達関数が一致するように正確に補正できるので、
床振動周波数に応じて床振動補償を容易かつ正確に行う
ことができる。また、両セルの伝達関数を一致させるこ
とにより、両セルの動特性が相違することによって生じ
る計量信号と床振動検出信号の位相差による誤差も解消
されることとなり、床振動補償の正確性がさらに増し
て、高精度の計量が可能となる。しかも、本発明は、減
算処理手段の入力の計量信号から質量を予測し、補償処
理手段により、予め実測から得られた質量−固有振動数
データを用いて、計量セルの伝達関数を演算し、両セル
の伝達関数が一致するように補正した床振動検出信号
を、減算処理手段により、入力の計量信号からそのまま
減算して床振動補正済計量信号を得るフィードフォワー
ド型になっており、高速計量が可能になる。
【００２２】本願請求項２の発明は、被計量物を計量し
て、その重量に対応した計量信号を出力する計量セル、
この計量セルが設置された床の振動を検出して、床振動
検出信号を出力する床振動検出セル、前記計量セルと床
振動検出セルの各入出力の関係を示す伝達関数が一致す
るように信号を補正する補償処理手段、前記補償処理手
段による補正後に、計量信号から床振動検出信号を減算
して床振動補正済計量信号を出力する減算処理手段、お
よび、前記床振動補正済計量信号に含まれる直流成分を
抽出し、この直流成分から被計量物の質量を予測する質
量予測手段を備え、前記補償処理手段は、被計量物の質
量と被計量物がのった計量セルの固有振動数との関係を
示す、実測から得られた質量−固有振動数データを記憶
する記憶手段と、記憶された質量−固有振動数データに
基づき、前記予測された被計量物の質量から前記固有振
動数を求める固有振動数取得手段と、この固有振動数に
基づいて計量セルの伝達関数を演算する伝達関数演算手
段と、この計量セルの伝達関数と床振動検出セルの伝達
関数とが一致するように信号を補正する伝達関数補正手
段とを備えている。
て、その重量に対応した計量信号を出力する計量セル、
この計量セルが設置された床の振動を検出して、床振動
検出信号を出力する床振動検出セル、前記計量セルと床
振動検出セルの各入出力の関係を示す伝達関数が一致す
るように信号を補正する補償処理手段、前記補償処理手
段による補正後に、計量信号から床振動検出信号を減算
して床振動補正済計量信号を出力する減算処理手段、お
よび、前記床振動補正済計量信号に含まれる直流成分を
抽出し、この直流成分から被計量物の質量を予測する質
量予測手段を備え、前記補償処理手段は、被計量物の質
量と被計量物がのった計量セルの固有振動数との関係を
示す、実測から得られた質量−固有振動数データを記憶
する記憶手段と、記憶された質量−固有振動数データに
基づき、前記予測された被計量物の質量から前記固有振
動数を求める固有振動数取得手段と、この固有振動数に
基づいて計量セルの伝達関数を演算する伝達関数演算手
段と、この計量セルの伝達関数と床振動検出セルの伝達
関数とが一致するように信号を補正する伝達関数補正手
段とを備えている。
【００２３】上記構成によれば、床振動補正済計量信号
から抽出した直流成分から被計量物の質量を予測し、こ
の予測された質量から、予め実測から得られた質量−固
有振動数データに基づいて、被計量物がのった計量セル
の固有振動数を求め、計量セルの伝達関数をこの固有振
動数に基づいて演算する。そして、この計量セルの伝達
関数と、既知の床振動検出セルの伝達関数との比に基づ
いて、両セルの伝達関数が一致するように信号を補正し
たうえで、計量信号から床振動検出信号を減算して床振
動補正済計量信号を出力する。
から抽出した直流成分から被計量物の質量を予測し、こ
の予測された質量から、予め実測から得られた質量−固
有振動数データに基づいて、被計量物がのった計量セル
の固有振動数を求め、計量セルの伝達関数をこの固有振
動数に基づいて演算する。そして、この計量セルの伝達
関数と、既知の床振動検出セルの伝達関数との比に基づ
いて、両セルの伝達関数が一致するように信号を補正し
たうえで、計量信号から床振動検出信号を減算して床振
動補正済計量信号を出力する。
【００２４】したがって、上記と同様に、床振動周波数
が計量セルおよび床振動検出セルの固有振動数に近い高
周波の場合であっても、実測による質量−固有振動数デ
ータに基づいて、計量セルの伝達関数を容易かつ正確に
演算し、両セルの伝達関数が一致するように正確に補正
できるので、床振動周波数に応じて床振動補償を容易か
つ正確に行うことができる。また、本発明は、減算処理
手段の出力の床振動補正済計量信号から質量を予測し、
補償処理手段により、予め実測から得られた質量−固有
振動数データを用いて、計量セルの伝達関数を演算し、
両セルの伝達関数が一致するように補正した床振動検出
信号を、減算処理手段の入力側へ戻し、入力の計量信号
からこの補正した床振動検出信号を減算して床振動補正
済計量信号を得るフィードバック型になっているので、
床振動成分が減算された後の計量信号を用いて伝達関数
を求めるから、被計量物の質量値のばらつきが減少し
て、その推定値がより一層正確になり、計量精度を向上
でき、より正確な床振動補償を行うことができる。
が計量セルおよび床振動検出セルの固有振動数に近い高
周波の場合であっても、実測による質量−固有振動数デ
ータに基づいて、計量セルの伝達関数を容易かつ正確に
演算し、両セルの伝達関数が一致するように正確に補正
できるので、床振動周波数に応じて床振動補償を容易か
つ正確に行うことができる。また、本発明は、減算処理
手段の出力の床振動補正済計量信号から質量を予測し、
補償処理手段により、予め実測から得られた質量−固有
振動数データを用いて、計量セルの伝達関数を演算し、
両セルの伝達関数が一致するように補正した床振動検出
信号を、減算処理手段の入力側へ戻し、入力の計量信号
からこの補正した床振動検出信号を減算して床振動補正
済計量信号を得るフィードバック型になっているので、
床振動成分が減算された後の計量信号を用いて伝達関数
を求めるから、被計量物の質量値のばらつきが減少し
て、その推定値がより一層正確になり、計量精度を向上
でき、より正確な床振動補償を行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１に、本発明の第１実施形態に係
る計量装置の構成を示す。本発明に係る計量装置は、被
計量物を計量して、その重量に対応した計量信号を出力
する計量セル２、この計量セル２が設置された床Ｆの振
動を検出して、床振動検出信号を出力する床振動検出セ
ル４、各信号を増幅するアンプ５、各信号について一定
周波数以上の信号を除去するアンチエイリアスフィルタ
（もしくはローパスフィルタ）６、各信号をディジタル
変換するＡ／Ｄコンバータ７、およびマイクロコンピュ
ータ２０を備えている。
基づいて説明する。図１に、本発明の第１実施形態に係
る計量装置の構成を示す。本発明に係る計量装置は、被
計量物を計量して、その重量に対応した計量信号を出力
する計量セル２、この計量セル２が設置された床Ｆの振
動を検出して、床振動検出信号を出力する床振動検出セ
ル４、各信号を増幅するアンプ５、各信号について一定
周波数以上の信号を除去するアンチエイリアスフィルタ
（もしくはローパスフィルタ）６、各信号をディジタル
変換するＡ／Ｄコンバータ７、およびマイクロコンピュ
ータ２０を備えている。
【００２６】上記マイクロコンピュータ２０は、ディジ
タル変換された計量信号をフィルタ処理して計量信号ｙ
m を出力する第１フィルタ（ディジタルフィルタ）１
１、質量予測手段１２、ディジタル変換された床振動検
出信号をフィルタ処理して床振動検出信号を出力する第
２フィルタ（ディジタルフィルタ）１３、両セル２，４
の伝達関数の相違に基づく上記信号の補償処理を行うも
ので、例えば床振動検出信号を両セル２，４の伝達関数
が一致するように補正して床振動検出信号ｙc を出力さ
せる補償処理手段１０、および減算処理手段１８を備え
ている。
タル変換された計量信号をフィルタ処理して計量信号ｙ
m を出力する第１フィルタ（ディジタルフィルタ）１
１、質量予測手段１２、ディジタル変換された床振動検
出信号をフィルタ処理して床振動検出信号を出力する第
２フィルタ（ディジタルフィルタ）１３、両セル２，４
の伝達関数の相違に基づく上記信号の補償処理を行うも
ので、例えば床振動検出信号を両セル２，４の伝達関数
が一致するように補正して床振動検出信号ｙc を出力さ
せる補償処理手段１０、および減算処理手段１８を備え
ている。
【００２７】上記質量予測手段１２は、計量信号ｙm に
含まれる直流成分を抽出し、この直流成分から被計量物
の質量ｍを予測する。計量信号ｙm に含まれる直流成分
を抽出する方法としては、例えば、第１ディジタルフィ
ルタ１１で固有振動成分を除去した信号を移動平均や畳
み込み演算等により所定時間で平均化して使うような方
法が用いられる。
含まれる直流成分を抽出し、この直流成分から被計量物
の質量ｍを予測する。計量信号ｙm に含まれる直流成分
を抽出する方法としては、例えば、第１ディジタルフィ
ルタ１１で固有振動成分を除去した信号を移動平均や畳
み込み演算等により所定時間で平均化して使うような方
法が用いられる。
【００２８】上記補償処理手段１０は、被計量物の質量
ｍと被計量物がのった計量セル２の固有振動数との関係
を示す、実測から得られた質量−固有振動数データを記
憶する記憶手段１７と、記憶された質量−固有振動数デ
ータに基づき、上記予測された被計量物の質量ｍから上
記固有振動数を求める固有振動数取得手段１４と、この
固有振動数に基づいて、計量セル２の入出力の関係を示
す伝達関数を演算する伝達関数演算手段１５と、この計
量セル２の伝達関数と、床振動検出セル４の伝達関数と
の比に基づいて、床振動検出信号を両セル２，４の伝達
関数が一致するように補正して、床振動検出信号ｙc を
出力する伝達関数補正手段１６とを有する。
ｍと被計量物がのった計量セル２の固有振動数との関係
を示す、実測から得られた質量−固有振動数データを記
憶する記憶手段１７と、記憶された質量−固有振動数デ
ータに基づき、上記予測された被計量物の質量ｍから上
記固有振動数を求める固有振動数取得手段１４と、この
固有振動数に基づいて、計量セル２の入出力の関係を示
す伝達関数を演算する伝達関数演算手段１５と、この計
量セル２の伝達関数と、床振動検出セル４の伝達関数と
の比に基づいて、床振動検出信号を両セル２，４の伝達
関数が一致するように補正して、床振動検出信号ｙc を
出力する伝達関数補正手段１６とを有する。
【００２９】上記記憶手段１７には、図３に一例を示す
質量−固有振動数データが記憶されている。このデータ
は、予め本装置の設置場所において、被計量物の質量
（真値）ｍと、その被計量物がのった計量セル２の固有
振動数ｆn との関係を実験によって求めたものである。
横軸は質量ｍ（ｇ）、縦軸は固有振動数ｆn （Ｈｚ）で
ある。質量ｍは、上述したように所定時間における平均
値である。同図における質量−固有振動数の関係式は、
例えば、固有振動数ｆn が質量ｍを変数とする２次関数
で表現されており、この関係式は、例えば実験データと
関数との差の二乗和を最小にする関数を求める最小二乗
法によって求められている。なお、固有振動数ｆn を質
量ｍの１次関数で表現してもよい。この実測から得られ
た質量−固有振動数データに基づいて、固有振動数取得
手段１４により、上記予測された被計量物の質量ｍか
ら、固有振動数ω1 （＝２πｆn ）の推定値が求められ
る。この被計量物がのった計量セル２の固有振動数ω1
は伝達関数演算手段１５に入力されて、計量セル２の伝
達関数が演算され、伝達関数補正手段１６により、床振
動検出信号を両セル２，４の伝達関数が一致するように
補正して、床振動検出信号ｙc が出力される。
質量−固有振動数データが記憶されている。このデータ
は、予め本装置の設置場所において、被計量物の質量
（真値）ｍと、その被計量物がのった計量セル２の固有
振動数ｆn との関係を実験によって求めたものである。
横軸は質量ｍ（ｇ）、縦軸は固有振動数ｆn （Ｈｚ）で
ある。質量ｍは、上述したように所定時間における平均
値である。同図における質量−固有振動数の関係式は、
例えば、固有振動数ｆn が質量ｍを変数とする２次関数
で表現されており、この関係式は、例えば実験データと
関数との差の二乗和を最小にする関数を求める最小二乗
法によって求められている。なお、固有振動数ｆn を質
量ｍの１次関数で表現してもよい。この実測から得られ
た質量−固有振動数データに基づいて、固有振動数取得
手段１４により、上記予測された被計量物の質量ｍか
ら、固有振動数ω1 （＝２πｆn ）の推定値が求められ
る。この被計量物がのった計量セル２の固有振動数ω1
は伝達関数演算手段１５に入力されて、計量セル２の伝
達関数が演算され、伝達関数補正手段１６により、床振
動検出信号を両セル２，４の伝達関数が一致するように
補正して、床振動検出信号ｙc が出力される。
【００３０】上記減算処理手段１８は、計量信号ｙm か
ら補償処理手段１０により補正した床振動検出信号ｙc
を減算して床振動補正済計量信号ｙを出力する。つま
り、本装置は、減算処理手段１８の入力の計量信号ｙm
から質量ｍを予測し、補償処理手段１０により、予め実
測から得られた質量−固有振動数データを用いて、計量
セル２の伝達関数を演算し、両セルの伝達関数が一致す
るように補正して得られた床振動補正済信号ｙc を、減
算処理手段１８により、入力の計量信号ｙm からそのま
ま減算して床振動補正済計量信号ｙを得るフィードフォ
ワード型になっている。
ら補償処理手段１０により補正した床振動検出信号ｙc
を減算して床振動補正済計量信号ｙを出力する。つま
り、本装置は、減算処理手段１８の入力の計量信号ｙm
から質量ｍを予測し、補償処理手段１０により、予め実
測から得られた質量−固有振動数データを用いて、計量
セル２の伝達関数を演算し、両セルの伝達関数が一致す
るように補正して得られた床振動補正済信号ｙc を、減
算処理手段１８により、入力の計量信号ｙm からそのま
ま減算して床振動補正済計量信号ｙを得るフィードフォ
ワード型になっている。
【００３１】つぎに、上記構成を有する本装置の動作
を、図１、および、計量セル２と床振動検出セル４の伝
達関数の関係を示す図２を用いて説明する。本装置は、
主として、床振動周波数ωが、被計量物がのった計量セ
ル２，床振動検出セル４の固有振動数ω1 ，ω0 に近い
高周波の場合に適用される。
を、図１、および、計量セル２と床振動検出セル４の伝
達関数の関係を示す図２を用いて説明する。本装置は、
主として、床振動周波数ωが、被計量物がのった計量セ
ル２，床振動検出セル４の固有振動数ω1 ，ω0 に近い
高周波の場合に適用される。
【００３２】図２において、床振動に相当する系の入力
をＸB (s) 、計量セル２の伝達関数をＧ1(s)，出力をＸ
1B(s) ，アンプ５からの出力をＹm (s) とし、床振動検
出セル４の伝達関数をＧ0(s)，出力をＸ0B(s) ，補償処
理手段１０の補償伝達関数をＧX (s) 、補償処理手段１
０からの出力をＹC (s) とし、系の出力をＹ(s) とす
る。ここで、s は複素数であり、周波数特性ではs=ｊω
である。
をＸB (s) 、計量セル２の伝達関数をＧ1(s)，出力をＸ
1B(s) ，アンプ５からの出力をＹm (s) とし、床振動検
出セル４の伝達関数をＧ0(s)，出力をＸ0B(s) ，補償処
理手段１０の補償伝達関数をＧX (s) 、補償処理手段１
０からの出力をＹC (s) とし、系の出力をＹ(s) とす
る。ここで、s は複素数であり、周波数特性ではs=ｊω
である。
【００３３】予め、床振動検出セル４における既知の自
由端の質量Ｍ0 とばね定数ｋ0 から、上述した式（８）
で床振動検出セル４の固有振動数ω0 が求められ、これ
と床振動の周波数ωから、式（７）に基づいて、床振動
検出セル４側の伝達関数Ｇ0(ｊω) が求められている。
また、計量セル２における被計量物が載置されていない
状態での自由端の質量Ｍ1 およびばね定数ｋ1 も既知で
ある。
由端の質量Ｍ0 とばね定数ｋ0 から、上述した式（８）
で床振動検出セル４の固有振動数ω0 が求められ、これ
と床振動の周波数ωから、式（７）に基づいて、床振動
検出セル４側の伝達関数Ｇ0(ｊω) が求められている。
また、計量セル２における被計量物が載置されていない
状態での自由端の質量Ｍ1 およびばね定数ｋ1 も既知で
ある。
【００３４】まず、図１の計量セル２からの計量信号
は、アンプ５、アンチエイリアスフィルタ６、Ａ／Ｄコ
ンバータ７を経て、第１ディジタルフィルタ１１により
フィルタ処理されて、減算処理手段１８に計量信号ｙm
として出力する。これとともに、質量予測手段１２によ
り、計量信号ｙm に含まれる直流成分が抽出され、この
直流成分から被計量物の質量ｍが予測される。この質量
ｍは、補償処理手段１０の記憶手段１７に入力される。
は、アンプ５、アンチエイリアスフィルタ６、Ａ／Ｄコ
ンバータ７を経て、第１ディジタルフィルタ１１により
フィルタ処理されて、減算処理手段１８に計量信号ｙm
として出力する。これとともに、質量予測手段１２によ
り、計量信号ｙm に含まれる直流成分が抽出され、この
直流成分から被計量物の質量ｍが予測される。この質量
ｍは、補償処理手段１０の記憶手段１７に入力される。
【００３５】一方、床振動検出セル４からの床振動検出
信号は、アンプ５、アンチエイリアスフィルタ６、Ａ／
Ｄコンバータ７を経て、第２ディジタルフィルタ１３に
よりフィルタ処理された後、補償処理手段１０の伝達関
数補正手段１６に入力される。
信号は、アンプ５、アンチエイリアスフィルタ６、Ａ／
Ｄコンバータ７を経て、第２ディジタルフィルタ１３に
よりフィルタ処理された後、補償処理手段１０の伝達関
数補正手段１６に入力される。
【００３６】上記補償処理手段１０において、固有振動
数取得手段１４により、記憶手段１７に記憶された被計
量物の質量ｍと被計量物がのった計量セル２の固有振動
数ｆ n との関係を示す、実測から得られた質量−固有振
動数データに基づき、上記予測された質量ｍから被計量
物がのった計量セル２の固有振動数ω1 （＝２πｆn）
が求められる。
数取得手段１４により、記憶手段１７に記憶された被計
量物の質量ｍと被計量物がのった計量セル２の固有振動
数ｆ n との関係を示す、実測から得られた質量−固有振
動数データに基づき、上記予測された質量ｍから被計量
物がのった計量セル２の固有振動数ω1 （＝２πｆn）
が求められる。
【００３７】つぎに、上記伝達関数演算手段１５によ
り、上記求められた計量セル２の固有振動数ω1 と、床
振動の周波数ωから、式（５）に基づいて、計量セル側
の伝達関数Ｇ1(ｊω) が演算される。以下、Ｇ1(ｊω)
をＧ1(s)で、Ｇ0(ｊω) をＧ0(s)で示す。そして、この
伝達関数Ｇ1(s)と既知の床振動検出セル４側の伝達関数
Ｇ0(s)から、図２の補償伝達関数ＧX (s) ＝Ｇ1(s)／Ｇ
0(s)（床振動周波数ωにおける出力感度比）が演算され
る。
り、上記求められた計量セル２の固有振動数ω1 と、床
振動の周波数ωから、式（５）に基づいて、計量セル側
の伝達関数Ｇ1(ｊω) が演算される。以下、Ｇ1(ｊω)
をＧ1(s)で、Ｇ0(ｊω) をＧ0(s)で示す。そして、この
伝達関数Ｇ1(s)と既知の床振動検出セル４側の伝達関数
Ｇ0(s)から、図２の補償伝達関数ＧX (s) ＝Ｇ1(s)／Ｇ
0(s)（床振動周波数ωにおける出力感度比）が演算され
る。
【００３８】そして、伝達関数補正手段１６において、
床振動検出信号に上記補償伝達関数ＧX (s) を乗じて、
床振動検出セル４の伝達関数を計量セル２の伝達関数に
一致させるように補正し、この伝達関数補正手段１６を
通して補正した床振動検出信号ｙc を出力する。すなわ
ち、図２において、補償処理手段１０からの出力Ｙ
C (s) は、床振動検出セル４の出力Ｘ0B(s) に補償伝達
関数ＧX (s) を乗ずることにより、次式のように、計量
セル２のアンプ５からの出力Ｙm (s) と等しくなる。 ＹC (s) ＝ＧX (s) Ｘ0B(s) ＝（Ｇ1(s)／Ｇ0(s)）・Ｇ0(s)ＸB (s) ＝Ｇ1(s)ＸB (s) ＝Ｙm (s) (11) したがって、上式（１１）から、系の出力Ｙ(s) は、 Ｙ(s) ＝Ｙm (s) −Ｙc (s) ＝０ (12) となり、両セル２，４の伝達関数Ｇ1(s)，Ｇ0(s)は一致
した状態となる。
床振動検出信号に上記補償伝達関数ＧX (s) を乗じて、
床振動検出セル４の伝達関数を計量セル２の伝達関数に
一致させるように補正し、この伝達関数補正手段１６を
通して補正した床振動検出信号ｙc を出力する。すなわ
ち、図２において、補償処理手段１０からの出力Ｙ
C (s) は、床振動検出セル４の出力Ｘ0B(s) に補償伝達
関数ＧX (s) を乗ずることにより、次式のように、計量
セル２のアンプ５からの出力Ｙm (s) と等しくなる。 ＹC (s) ＝ＧX (s) Ｘ0B(s) ＝（Ｇ1(s)／Ｇ0(s)）・Ｇ0(s)ＸB (s) ＝Ｇ1(s)ＸB (s) ＝Ｙm (s) (11) したがって、上式（１１）から、系の出力Ｙ(s) は、 Ｙ(s) ＝Ｙm (s) −Ｙc (s) ＝０ (12) となり、両セル２，４の伝達関数Ｇ1(s)，Ｇ0(s)は一致
した状態となる。
【００３９】図４に、質量−固有振動数の実測値を用い
た場合において、被計量物の質量（真値）ｍに対して、
本装置で実際に被計量物をのせて測定した測定値ｍs と
質量ｍとの誤差ｅ（（ｍs −ｍ）の所定時間における平
均値）の評価結果を示す。横軸は質量ｍ（ｇ）、縦軸は
誤差ｅ（ｇ）である。図４のように、この場合の誤差ｅ
は０．２ｇ以内である。
た場合において、被計量物の質量（真値）ｍに対して、
本装置で実際に被計量物をのせて測定した測定値ｍs と
質量ｍとの誤差ｅ（（ｍs −ｍ）の所定時間における平
均値）の評価結果を示す。横軸は質量ｍ（ｇ）、縦軸は
誤差ｅ（ｇ）である。図４のように、この場合の誤差ｅ
は０．２ｇ以内である。
【００４０】一方、図１の記憶手段１７および固有振動
数取得手段１４に代えて、固有振動数演算手段を設け、
上記予測された質量ｍ、および既知のばね定数ｋ1 ，質
量ｍ 1 から、上記式（６）に基づいて、被計量物がのっ
た計量セル２の固有振動数ω 1 を演算して求めることが
考えられる（特願平１０−２０４７６６号参照）。図５
に、この計算値を用いた場合において、上記と同様の質
量ｍに対する誤差ｅの評価結果を示す。図５のように、
この場合の誤差ｅは７．５ｇ以内である。したがって、
質量−固有振動数の実測値を用いた場合、計算値を用い
た場合より誤差ｅが小さくなっており、正確な床振動補
正済計量信号ｙが得られる。
数取得手段１４に代えて、固有振動数演算手段を設け、
上記予測された質量ｍ、および既知のばね定数ｋ1 ，質
量ｍ 1 から、上記式（６）に基づいて、被計量物がのっ
た計量セル２の固有振動数ω 1 を演算して求めることが
考えられる（特願平１０−２０４７６６号参照）。図５
に、この計算値を用いた場合において、上記と同様の質
量ｍに対する誤差ｅの評価結果を示す。図５のように、
この場合の誤差ｅは７．５ｇ以内である。したがって、
質量−固有振動数の実測値を用いた場合、計算値を用い
た場合より誤差ｅが小さくなっており、正確な床振動補
正済計量信号ｙが得られる。
【００４１】これにより、本装置は、予め実測された質
量−固有振動数データに基づいて、両セル２，４の伝達
関数Ｇ1(s)，Ｇ0(s)を正確に一致させた状態で、計量信
号ｙm と床振動検出信号ｙc が出力され、減算処理手段
１８により、計量信号ｙm から補正した床振動検出信号
ｙc を減算して、正確な床振動補正済計量信号ｙを出力
する。
量−固有振動数データに基づいて、両セル２，４の伝達
関数Ｇ1(s)，Ｇ0(s)を正確に一致させた状態で、計量信
号ｙm と床振動検出信号ｙc が出力され、減算処理手段
１８により、計量信号ｙm から補正した床振動検出信号
ｙc を減算して、正確な床振動補正済計量信号ｙを出力
する。
【００４２】こうして、本装置は、床振動周波数が計量
セル２および床振動検出セル４の固有振動数に近い高周
波の場合であっても、計量信号から抽出した直流成分か
ら被計量物の質量ｍを予測し、この予測された質量ｍか
ら、実測による質量−固有振動数データに基づいて被計
量物がのった計量セル２の固有振動数ω1 を求めるので
計量セル２の伝達関数Ｇ1(s)を容易かつ正確に演算で
き、これに基づいて床振動検出信号を両セル２，４の伝
達関数Ｇ1(s)，Ｇ0(s)が一致するように正確に補正でき
るので、床振動周波数に応じて床振動補償を容易かつ正
確に行うことができる。また、減算処理手段１８におい
て、入力の計量信号ｙm から、質量予測手段１２および
補償処理手段１０により得られた補正した床振動検出信
号ｙc をそのまま直ちに減算して床振動補正済計量信号
ｙを得るフィードフォワード型になっているので、高速
計量が可能になる。
セル２および床振動検出セル４の固有振動数に近い高周
波の場合であっても、計量信号から抽出した直流成分か
ら被計量物の質量ｍを予測し、この予測された質量ｍか
ら、実測による質量−固有振動数データに基づいて被計
量物がのった計量セル２の固有振動数ω1 を求めるので
計量セル２の伝達関数Ｇ1(s)を容易かつ正確に演算で
き、これに基づいて床振動検出信号を両セル２，４の伝
達関数Ｇ1(s)，Ｇ0(s)が一致するように正確に補正でき
るので、床振動周波数に応じて床振動補償を容易かつ正
確に行うことができる。また、減算処理手段１８におい
て、入力の計量信号ｙm から、質量予測手段１２および
補償処理手段１０により得られた補正した床振動検出信
号ｙc をそのまま直ちに減算して床振動補正済計量信号
ｙを得るフィードフォワード型になっているので、高速
計量が可能になる。
【００４３】なお、本発明では、計量セル２，床振動検
出セル４が同一型式のものでない場合であっても、補償
処理手段１０により各伝達関数Ｇ1(s)，Ｇ0(s)を一致さ
せることによって、両セル２，４の動特性も一致する。
したがって、両セル２，４の動特性が相違することによ
って生じる計量信号と床振動検出信号の位相差による誤
差も解消されることとなり、床振動補償の正確性がさら
に増して、高精度の計量が可能となる。
出セル４が同一型式のものでない場合であっても、補償
処理手段１０により各伝達関数Ｇ1(s)，Ｇ0(s)を一致さ
せることによって、両セル２，４の動特性も一致する。
したがって、両セル２，４の動特性が相違することによ
って生じる計量信号と床振動検出信号の位相差による誤
差も解消されることとなり、床振動補償の正確性がさら
に増して、高精度の計量が可能となる。
【００４４】図６に、本発明の第２実施形態に係る計量
装置の構成を示す。本発明に係る計量装置は、第１実施
形態と以下の点で相違する。すなわち、本装置は、減算
処理手段１８からの出力ラインにスイッチＳを介して質
量予測手段１２が接続されており、この質量予測手段１
２が、減算処理手段１８からの床振動補正済計量信号ｙ
に含まれる直流成分を抽出し、この直流成分から被計量
物の質量ｍを予測する。さらに、本装置は、減算処理手
段１８の出力の床振動補正済計量信号ｙから質量ｍを予
測し、補償処理手段１０により、予め実測から得られた
質量−固有振動数データを用いて、計量セル２の伝達関
数を演算し、両セル２，４の伝達関数が一致するように
補正して得られた床振動検出信号ｙc を、減算処理手段
１８の入力側へ戻し、入力の計量信号ｙm からこの補正
した床振動検出信号ｙc を減算して床振動補正済計量信
号ｙを得るフィードバック型になっている。その他の構
成は図１と同様である。
装置の構成を示す。本発明に係る計量装置は、第１実施
形態と以下の点で相違する。すなわち、本装置は、減算
処理手段１８からの出力ラインにスイッチＳを介して質
量予測手段１２が接続されており、この質量予測手段１
２が、減算処理手段１８からの床振動補正済計量信号ｙ
に含まれる直流成分を抽出し、この直流成分から被計量
物の質量ｍを予測する。さらに、本装置は、減算処理手
段１８の出力の床振動補正済計量信号ｙから質量ｍを予
測し、補償処理手段１０により、予め実測から得られた
質量−固有振動数データを用いて、計量セル２の伝達関
数を演算し、両セル２，４の伝達関数が一致するように
補正して得られた床振動検出信号ｙc を、減算処理手段
１８の入力側へ戻し、入力の計量信号ｙm からこの補正
した床振動検出信号ｙc を減算して床振動補正済計量信
号ｙを得るフィードバック型になっている。その他の構
成は図１と同様である。
【００４５】本装置の場合、フィードバック効果を上げ
るために、例えば被計量物が計量セル２に載ったタイミ
ングを光電管のようなセンサで検知しておき、被計量物
の全体が計量セル２に載って安定状態に達したと予測さ
れる時点で、スイッチＳをＯＮして一定時間後にＯＦＦ
にし、その間に床振動補正済計量信号ｙを取り込むこと
により、床振動成分を平均化処理したデータを得て、こ
のデータによりフィードバックをかける。
るために、例えば被計量物が計量セル２に載ったタイミ
ングを光電管のようなセンサで検知しておき、被計量物
の全体が計量セル２に載って安定状態に達したと予測さ
れる時点で、スイッチＳをＯＮして一定時間後にＯＦＦ
にし、その間に床振動補正済計量信号ｙを取り込むこと
により、床振動成分を平均化処理したデータを得て、こ
のデータによりフィードバックをかける。
【００４６】本装置も、上述した第１実施形態と同様
に、予め実測された質量−固有振動数データに基づい
て、両セル２，４の伝達関数Ｇ1(s)，Ｇ0(s)を正確に一
致させた状態で、計量信号ｙm と床振動検出信号ｙc が
出力され、減算処理手段１８により、計量信号ｙm から
補正した床振動検出信号ｙc を減算して、正確な床振動
補正済計量信号ｙを出力する。
に、予め実測された質量−固有振動数データに基づい
て、両セル２，４の伝達関数Ｇ1(s)，Ｇ0(s)を正確に一
致させた状態で、計量信号ｙm と床振動検出信号ｙc が
出力され、減算処理手段１８により、計量信号ｙm から
補正した床振動検出信号ｙc を減算して、正確な床振動
補正済計量信号ｙを出力する。
【００４７】図７は、本発明に係る床振動補正済計量信
号ｙの振動特性を示す図である。横軸は時間ｔ（ｓ）、
縦軸は床振動補正済計量信号ｙ（ｇ）である。実線２１
は第２実施形態におけるフィードバック型の場合、破線
２２は第１実施形態におけるフィードフォワード型の場
合を示す。フィードバック型の場合、床振動成分が減算
された後の計量信号を用いて伝達関数を求めるから、同
図に示すように、被計量物の質量のばらつきが減少し
て、その推定値がより一層正確になり、計量精度を向上
でき、より正確な床振動補償を行うことができる。フィ
ードバックの時間を長くすると、床振動成分が平均化さ
れ、精度が向上するが、計量速度が低下する。なお、フ
ィードバックの回数は複数回行ってもよい。
号ｙの振動特性を示す図である。横軸は時間ｔ（ｓ）、
縦軸は床振動補正済計量信号ｙ（ｇ）である。実線２１
は第２実施形態におけるフィードバック型の場合、破線
２２は第１実施形態におけるフィードフォワード型の場
合を示す。フィードバック型の場合、床振動成分が減算
された後の計量信号を用いて伝達関数を求めるから、同
図に示すように、被計量物の質量のばらつきが減少し
て、その推定値がより一層正確になり、計量精度を向上
でき、より正確な床振動補償を行うことができる。フィ
ードバックの時間を長くすると、床振動成分が平均化さ
れ、精度が向上するが、計量速度が低下する。なお、フ
ィードバックの回数は複数回行ってもよい。
【００４８】なお、上記各実施形態では、単一の計量セ
ルおよび床振動検出セルを設けているが、被計量物の載
置面積の大きさに応じて、複数の計量セルおよび床振動
検出セルを設けてもよい。
ルおよび床振動検出セルを設けているが、被計量物の載
置面積の大きさに応じて、複数の計量セルおよび床振動
検出セルを設けてもよい。
【００４９】また、上記各実施形態では、補償処理手段
１０を床振動検出セル４の出力側に設けているが、これ
とは異なり、計量セル２の出力側に設けてもよく、また
両セル２，４の両方側に設けるようにしてもよい。
１０を床振動検出セル４の出力側に設けているが、これ
とは異なり、計量セル２の出力側に設けてもよく、また
両セル２，４の両方側に設けるようにしてもよい。
【００５０】また、上記各実施形態では、１次元で床振
動が生じる場合に床振動補正を行うものであるが、２，
３次元で床振動を生じる場合であっても同様に適用でき
る。
動が生じる場合に床振動補正を行うものであるが、２，
３次元で床振動を生じる場合であっても同様に適用でき
る。
【００５１】
【発明の効果】以上のように、本発明の一構成によれ
ば、床振動周波数が計量セルおよび床振動検出セルの固
有振動数に近い高周波の場合であっても、計量セルの伝
達関数を容易に演算し、実測による質量−固有振動数デ
ータに基づいて両セルの伝達関数が一致するように正確
に補正できるので、床振動周波数に応じて床振動補償を
容易かつ正確に行うことができる。また、両セルの伝達
関数を一致させることにより、両セルの動特性が相違す
ることによって生じる計量信号と床振動検出信号の位相
差による誤差も解消されることとなり、床振動補償の正
確性がさらに増して、高精度の計量が可能となる。しか
も、本発明は、入力の計量信号から質量を予測し、補償
処理手段により、予め実測から得られた質量−固有振動
数データを用いて、計量セルの伝達関数を演算し、両セ
ルの伝達関数が一致するように補正した床振動検出信号
を、減算処理手段により、入力の計量信号からそのまま
減算して床振動補正済計量信号を得るフィードフォワー
ド型になっており、高速計量が可能になる。
ば、床振動周波数が計量セルおよび床振動検出セルの固
有振動数に近い高周波の場合であっても、計量セルの伝
達関数を容易に演算し、実測による質量−固有振動数デ
ータに基づいて両セルの伝達関数が一致するように正確
に補正できるので、床振動周波数に応じて床振動補償を
容易かつ正確に行うことができる。また、両セルの伝達
関数を一致させることにより、両セルの動特性が相違す
ることによって生じる計量信号と床振動検出信号の位相
差による誤差も解消されることとなり、床振動補償の正
確性がさらに増して、高精度の計量が可能となる。しか
も、本発明は、入力の計量信号から質量を予測し、補償
処理手段により、予め実測から得られた質量−固有振動
数データを用いて、計量セルの伝達関数を演算し、両セ
ルの伝達関数が一致するように補正した床振動検出信号
を、減算処理手段により、入力の計量信号からそのまま
減算して床振動補正済計量信号を得るフィードフォワー
ド型になっており、高速計量が可能になる。
【００５２】また、本発明の他の構成によれば、減算処
理手段の出力の床振動補正済計量信号から質量を予測
し、補償処理手段により、予め実測から得られた質量−
固有振動数データを用いて、計量セルの伝達関数を演算
し、両セルの伝達関数が一致するように補正した床振動
検出信号を、減算処理手段の入力側へ戻し、入力の計量
信号からこの補正した床振動検出信号を減算して床振動
補正済計量信号を得るフィードバック型になっているの
で、床振動成分が減算された後の計量信号を用いて伝達
関数を求めるから、被計量物の質量のばらつきが減少し
て、その推定値がより一層正確になり、計量精度を向上
でき、より正確な床振動補償を行うことができる。
理手段の出力の床振動補正済計量信号から質量を予測
し、補償処理手段により、予め実測から得られた質量−
固有振動数データを用いて、計量セルの伝達関数を演算
し、両セルの伝達関数が一致するように補正した床振動
検出信号を、減算処理手段の入力側へ戻し、入力の計量
信号からこの補正した床振動検出信号を減算して床振動
補正済計量信号を得るフィードバック型になっているの
で、床振動成分が減算された後の計量信号を用いて伝達
関数を求めるから、被計量物の質量のばらつきが減少し
て、その推定値がより一層正確になり、計量精度を向上
でき、より正確な床振動補償を行うことができる。
【図１】本発明の第１実施形態に係る計量装置を示す構
成図である。
成図である。
【図２】計量セルと床振動検出セルの伝達関数の関係を
示す図である。
示す図である。
【図３】実測値に基づく質量−固有振動数データを示す
特性図である。
特性図である。
【図４】実測値に基づく質量と誤差の評価結果を示す特
性図である。
性図である。
【図５】計算値に基づく質量と誤差の評価結果を示す特
性図である。
性図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る計量装置を示す構
成図である。
成図である。
【図７】本発明に係る床振動補正済計量信号の振動特性
を示す図である。
を示す図である。
【図８】計量セルと床振動検出セルの振動モデルを示す
図である。
図である。
【図９】計量セルと床振動検出セルの対床振動感度周波
数を示す特性図である。
数を示す特性図である。
２…計量セル、４…床振動検出セル、１０…補償処理手
段、１２…質量予測手段、１４…固有振動数取得手段、
１５…伝達関数演算手段、１６…伝達関数補正手段、１
７…記憶手段、１８…減算処理手段。
段、１２…質量予測手段、１４…固有振動数取得手段、
１５…伝達関数演算手段、１６…伝達関数補正手段、１
７…記憶手段、１８…減算処理手段。
Claims (2)
- 【請求項１】 被計量物を計量して、その重量に対応
した計量信号を出力する計量セル、 この計量セルが設置された床の振動を検出して、床振動
検出信号を出力する床振動検出セル、 計量信号に含まれる直流成分を抽出し、この直流成分か
ら被計量物の質量を予測する質量予測手段、 被計量物の質量と被計量物がのった計量セルの固有振動
数との関係を示す、実測から得られた質量−固有振動数
データを記憶する記憶手段と、記憶された質量−固有振
動数データに基づき、前記予測された被計量物の質量か
ら前記固有振動数を求める固有振動数取得手段と、この
固有振動数に基づいて計量セルの入出力の関係を示す伝
達関数を演算する伝達関数演算手段と、この計量セルの
伝達関数と床振動検出セルの伝達関数とが一致するよう
に信号を補正する伝達関数補正手段とを有する補償処理
手段、および、 前記補償処理手段による補正後に、計量信号から床振動
検出信号を減算して床振動補正済計量信号を出力する減
算処理手段を備えた計量装置。 - 【請求項２】 被計量物を計量して、その重量に対応
した計量信号を出力する計量セル、 この計量セルが設置された床の振動を検出して、床振動
検出信号を出力する床振動検出セル、 前記計量セルと床振動検出セルの各入出力の関係を示す
伝達関数が一致するように信号を補正する補償処理手
段、 前記補償処理手段による補正後に、計量信号から床振動
検出信号を減算して床振動補正済計量信号を出力する減
算処理手段、および、 前記床振動補正済計量信号に含まれる直流成分を抽出
し、この直流成分から被計量物の質量を予測する質量予
測手段を備え、 前記補償処理手段は、 被計量物の質量と被計量物がのった計量セルの固有振動
数との関係を示す、実測から得られた質量−固有振動数
データを記憶する記憶手段と、記憶された質量−固有振
動数データに基づき、前記予測された被計量物の質量か
ら前記固有振動数を求める固有振動数取得手段と、この
固有振動数に基づいて計量セルの伝達関数を演算する伝
達関数演算手段と、この計量セルの伝達関数と床振動検
出セルの伝達関数とが一致するように信号を補正する伝
達関数補正手段とを備えた計量装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26877899A JP4163824B2 (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 計量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26877899A JP4163824B2 (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 計量装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001091343A true JP2001091343A (ja) | 2001-04-06 |
| JP4163824B2 JP4163824B2 (ja) | 2008-10-08 |
Family
ID=17463169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26877899A Expired - Fee Related JP4163824B2 (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 計量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4163824B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006300869A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Anritsu Corp | センサ信号処理方法およびセンサ信号処理装置 |
| JP2012208083A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Anritsu Sanki System Co Ltd | 計量装置 |
| JP2013002941A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Ishida Co Ltd | 計量システム |
-
1999
- 1999-09-22 JP JP26877899A patent/JP4163824B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006300869A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Anritsu Corp | センサ信号処理方法およびセンサ信号処理装置 |
| JP4652879B2 (ja) * | 2005-04-25 | 2011-03-16 | アンリツ株式会社 | センサ信号処理方法およびセンサ信号処理装置 |
| JP2012208083A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Anritsu Sanki System Co Ltd | 計量装置 |
| JP2013002941A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Ishida Co Ltd | 計量システム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4163824B2 (ja) | 2008-10-08 |
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