JP2011185887A

JP2011185887A - Electronic balance

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Publication number: JP2011185887A
Application number: JP2010054036A
Authority: JP
Inventors: Kengo Aoyama; 健吾青山; Shinsuke Sakamoto; 慎介坂本
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2030-03-11
Also published as: JP5525294B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique of improving the flexibility of setting a conversion speed in an A/D converter. <P>SOLUTION: The electronic balance 1 includes a load cell 11, a sample hold circuit 13, and an A/D converter 15. The load cell 11 intermittently generates and outputs a load signal corresponding to the load which the cell itself receives. The sample hold circuit 13 holds a load signal intermittently output from the load cell 11 and outputs a continuous load signal. The A/D converter 15 converts the continuous load signal output from the sample hold circuit 13 into a digital signal. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロードセルを備える電子秤に関する。 The present invention relates to an electronic balance including a load cell.

従来から、ロードセルを備える電子秤に関して様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１には、荷重を示すアナログ形式の荷重信号を出力するロードセルと、当該荷重信号にフィルタ処理を行うローパスフィルタと、フィルタ処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とが開示されている。 Conventionally, various techniques have been proposed for an electronic balance equipped with a load cell. For example, Patent Document 1 discloses a load cell that outputs an analog load signal indicating a load, a low-pass filter that performs filtering on the load signal, and an A / D conversion that converts the filtered analog signal into a digital signal. Is disclosed.

特許文献１の技術では、消費電力削減の観点から、ロードセルには間欠的に電流が流れ、ロードセルは、荷重信号を間欠的に出力する。そして、特許文献１の技術では、ロードセルの間欠動作とＡ／Ｄ変換器の変換動作とを同期させることによって、ロードセルから間欠的に出力される荷重信号をデジタル信号に変換している。 In the technique of Patent Document 1, from the viewpoint of reducing power consumption, current flows intermittently in the load cell, and the load cell intermittently outputs a load signal. In the technique of Patent Document 1, the load signal intermittently output from the load cell is converted into a digital signal by synchronizing the intermittent operation of the load cell and the conversion operation of the A / D converter.

特開昭６１−５１５２６号公報JP-A-61-51526

上述のように、特許文献１に記載の技術では、Ａ／Ｄ変換器の変換動作を、ロードセルの間欠動作に同期させていることから、Ａ／Ｄ変換器の変換速度を自由に設定することができない。例えば、Ａ／Ｄ変換器の変換速度を大きくするために、ロードセルの間欠動作の間隔を短くすると、ロードセルの消費電力が増加してしまうため、Ａ／Ｄ変換器の変換速度を自由に大きくできない。 As described above, in the technique described in Patent Document 1, since the conversion operation of the A / D converter is synchronized with the intermittent operation of the load cell, the conversion speed of the A / D converter can be freely set. I can't. For example, if the interval of the intermittent operation of the load cell is shortened in order to increase the conversion speed of the A / D converter, the power consumption of the load cell increases, so that the conversion speed of the A / D converter cannot be increased freely. .

そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、Ａ／Ｄ変換器における変換速度の設定の自由度を向上させることが可能な技術を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a technique capable of improving the degree of freedom in setting the conversion speed in the A / D converter.

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、電子秤であって、自身が受けた荷重に応じた荷重信号を間欠的に生成して出力するロードセルと、前記ロードセルから間欠的に出力される前記荷重信号を保持して、連続的な前記荷重信号を出力するサンプルホールド回路と、前記サンプルホールド回路から出力される前記連続的な前記荷重信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを備える。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is an electronic balance, which is a load cell that intermittently generates and outputs a load signal corresponding to a load received by itself, and an output that is intermittently output from the load cell. A sample-and-hold circuit that holds the load signal and outputs the continuous load signal, and an A / D converter that converts the continuous load signal output from the sample-and-hold circuit into a digital signal With.

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の電子秤であって、前記デジタル信号に基づいて前記荷重を求める算出部と、前記算出部で求められた前記荷重を表示する表示部と、前記ロードセル、前記サンプルホールド回路、前記Ａ／Ｄ変換器及び前記算出部を含む荷重取得部における前記荷重を取得する動作を停止するスリープ制御を間欠的に行うスリープ制御部とをさらに備え、前記スリープ制御部は、前記スリープ制御を間欠的に行う際に、前記算出部が求める前記荷重の変化量が、しきい値よりも小さい場合には、１回の前記スリープ制御を第１の時間行い、前記スリープ制御を間欠的に行う際に、前記算出部が求める前記荷重の変化量が、前記しきい値よりも大きい場合には、１回の前記スリープ制御を前記第１の時間よりも短い第２の時間行う。 The invention of claim 2 is the electronic scale according to claim 1, wherein the calculation unit obtains the load based on the digital signal, and the display unit displays the load obtained by the calculation unit. A sleep control unit that intermittently performs sleep control for stopping the operation of acquiring the load in the load acquisition unit including the load cell, the sample hold circuit, the A / D converter, and the calculation unit, When intermittently performing the sleep control, the sleep control unit performs the sleep control once for a first time if the amount of change in the load obtained by the calculation unit is smaller than a threshold value. When the sleep control is intermittently performed and the load change amount obtained by the calculation unit is larger than the threshold value, one sleep control is shorter than the first time. First Do the time.

また、請求項３の発明は、請求項２に記載の電子秤であって、前記荷重取得部は、前記ロードセルから出力される前記荷重信号を増幅する増幅器と、前記サンプルホールド回路から出力される前記連続的な前記荷重信号に対してフィルタ処理を行うローパスフィルタとをさらに含み、前記サンプルホールド回路は、前記増幅器から間欠的に出力される前記荷重信号を保持して、前記連続的な前記荷重信号を出力し、前記Ａ／Ｄ変換器は、前記フィルタ処理後の前記連続的な前記荷重信号を前記デジタル信号に変換する。 The invention according to claim 3 is the electronic scale according to claim 2, wherein the load acquisition unit is output from an amplifier that amplifies the load signal output from the load cell and the sample hold circuit. A low-pass filter that performs a filtering process on the continuous load signal, the sample and hold circuit holding the load signal intermittently output from the amplifier, and A signal is output, and the A / D converter converts the continuous load signal after the filter processing into the digital signal.

また、請求項４の発明は、請求項２及び請求項３のいずれか一つに記載の電子秤であって、前記スリープ制御部は、前記算出部が求める前記荷重の変化量が前記しきい値よりも小さい状態が、所定時間よりも長く続くと、前記第１の時間を長くする。 The invention according to claim 4 is the electronic scale according to any one of claims 2 and 3, wherein the sleep control unit is configured such that the load change amount obtained by the calculation unit is the threshold value. If the state smaller than the value continues longer than the predetermined time, the first time is lengthened.

また、請求項５の発明は、請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載の電子秤であって、前記表示部と通信を行って、前記算出部で求められた前記荷重を前記表示部に通知する通信部を備え、前記通信部は、前記算出部において前記荷重が求められたときにだけ前記表示部と通信して、前記荷重を前記表示部に通知する。 The invention of claim 5 is the electronic scale according to any one of claims 2 to 4, wherein the load obtained by the calculation unit is obtained by communicating with the display unit. A communication unit for notifying the display unit is provided, and the communication unit communicates with the display unit only when the calculation unit obtains the load and notifies the display unit of the load.

また、請求項６の発明は、請求項１に記載の電子秤であって、前記サンプルホールド回路から出力される前記連続的な前記荷重信号に対してフィルタ処理を行うローパスフィルタと、前記デジタル信号に基づいて前記荷重を求める算出部とをさらに備え、前記Ａ／Ｄ変換器は、前記フィルタ処理後の前記連続的な前記荷重信号を前記デジタル信号に変換する。 The invention according to claim 6 is the electronic balance according to claim 1, wherein a low-pass filter that performs filtering on the continuous load signal output from the sample and hold circuit, and the digital signal The A / D converter converts the continuous load signal after the filtering process into the digital signal.

請求項１乃至請求項６に係る発明によれば、Ａ／Ｄ変換器には、連続的な荷重信号が入力されることから、Ａ／Ｄ変換器は、ロードセルの間欠動作と独立して変換動作を行うことができる。よって、Ａ／Ｄ変換器の変換速度の設定の自由度を高めることができる。 According to the first to sixth aspects of the present invention, since a continuous load signal is input to the A / D converter, the A / D converter performs conversion independently of the intermittent operation of the load cell. The action can be performed. Therefore, the degree of freedom for setting the conversion speed of the A / D converter can be increased.

特に、請求項２及び請求項３に記載の発明によれば、ロードセルが検出する荷重の変化量が小さく、当該荷重が安定している場合には、１回のスリープ制御が行われる時間が長いため、電子秤の消費電力を抑えることができる。さらに、ロードセルが検出する荷重の変化量が大きい場合には、１回のスリープ制御が行われる時間が短いため、ロードセルが検出する荷重の変化に応じて、表示部が表示する荷重を更新することができる。よって、表示部ではより自然な形で荷重が変化する様子を表示することができる。 In particular, according to the invention described in claims 2 and 3, when the amount of change in the load detected by the load cell is small and the load is stable, the time for performing one sleep control is long. Therefore, the power consumption of the electronic scale can be suppressed. Furthermore, when the load change amount detected by the load cell is large, the time for one sleep control is short, so the load displayed on the display unit is updated according to the load change detected by the load cell. Can do. Therefore, it is possible to display a state in which the load changes in a more natural manner on the display unit.

特に、請求項４に記載の発明によれば、スリープ制御部は、算出部が求める荷重の変化量がしきい値よりも小さい状態が、所定時間よりも長く続くと、１回のスリープ制御が行う時間を長くするため、電子秤の消費電力をさらに低減することができる。 In particular, according to the invention described in claim 4, the sleep control unit performs one sleep control when a state in which the amount of change in the load calculated by the calculation unit is smaller than the threshold value continues for a longer period of time. Since the time to perform is lengthened, the power consumption of the electronic scale can be further reduced.

特に、請求項５に記載の発明によれば、通信部は、荷重が求められたときにだけ表示部と通信するため、電子秤の消費電力をさらに低減することができる。 In particular, according to the fifth aspect of the present invention, the communication unit communicates with the display unit only when a load is obtained, so that the power consumption of the electronic scale can be further reduced.

特に、請求項６に記載の発明によれば、ローパスフィルタは、連続的な荷重信号をフィルタ処理することから、ローパスフィルタから出力される荷重信号では、安定するまでに必要な時間が短くなる。したがって、後段のＡ／Ｄ変換器は、安定した荷重信号をすぐにデジタル信号に変換することができる。よって、正確な荷重をすぐに求めることができる。 In particular, according to the invention described in claim 6, since the low-pass filter filters continuous load signals, the load signal output from the low-pass filter shortens the time required for stabilization. Therefore, the subsequent A / D converter can immediately convert a stable load signal into a digital signal. Therefore, an accurate load can be obtained immediately.

実施の形態に係る電子秤の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electronic balance which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電子秤の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the electronic balance which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電子秤の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the electronic balance which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電子秤の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the electronic balance which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電子秤の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the electronic balance which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電子秤の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the electronic balance which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電子秤の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the electronic balance which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電子秤の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electronic balance which concerns on embodiment.

図１は本発明の実施の形態に係る電子秤１の構成を示す図である。本実施の形態に係る電子秤１は、ロードセル１１と、差動アンプ１２と、サンプルホールド回路１３と、ローパスフィルタ１４と、Ａ／Ｄ変換器１５と、表示部１６と、スイッチ素子１７と、これらを統括的に制御する制御部１８と、計量皿（図示しない）とを備える。制御部１８は、例えば、ＣＰＵなどから構成されており、算出部１９、スリープ制御部２０及び通信部２１を機能ブロックとして有する。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electronic balance 1 according to an embodiment of the present invention. The electronic balance 1 according to the present embodiment includes a load cell 11, a differential amplifier 12, a sample and hold circuit 13, a low-pass filter 14, an A / D converter 15, a display unit 16, a switch element 17, The control part 18 which controls these collectively and the weighing pan (not shown) are provided. The control unit 18 includes, for example, a CPU and has a calculation unit 19, a sleep control unit 20, and a communication unit 21 as functional blocks.

この電子秤１の概略について説明する。被計量物（図示しない）が計量皿に載置されると、ロードセル１１は、計量皿を介して被計量物から荷重を受ける。ロードセル１１は、当該荷重に応じたアナログ形式の信号（以下、「荷重信号」と呼ぶ）を間欠的に出力する。差動アンプ１２は、ロードセル１１から出力される信号を増幅し、それによって得られる信号をサンプルホールド回路１３に出力する。サンプルホールド回路１３は、差動アンプ１２から出力される間欠的な荷重信号を一定時間保持することによって時間的に連続的な荷重信号を生成してローパスフィルタ１４に出力する。ローパスフィルタ１４は、サンプルホールド回路１３から出力される連続的な荷重信号にフィルタ処理を施し、フィルタ処理後の荷重信号をＡ／Ｄ変換器１５に出力する。Ａ／Ｄ変換器１５は、フィルタ処理後の荷重信号をデジタル信号に変換して制御部１８に出力する。制御部１８では、算出部１９が、このデジタル信号に基づいて、ロードセル１１が受けた荷重、つまり、被計量物の重量を求める。算出部１９で求められた荷重は通信部２１から表示部１６に通知される。表示部１６は、通知された荷重、つまり被計量物の重量を表示する。 An outline of the electronic balance 1 will be described. When an object to be weighed (not shown) is placed on the weighing pan, the load cell 11 receives a load from the object to be weighed through the weighing pan. The load cell 11 intermittently outputs an analog signal corresponding to the load (hereinafter referred to as “load signal”). The differential amplifier 12 amplifies the signal output from the load cell 11 and outputs the signal obtained thereby to the sample hold circuit 13. The sample hold circuit 13 generates a continuous temporal load signal by holding the intermittent load signal output from the differential amplifier 12 for a certain period of time, and outputs it to the low pass filter 14. The low-pass filter 14 performs a filtering process on the continuous load signal output from the sample hold circuit 13 and outputs the filtered load signal to the A / D converter 15. The A / D converter 15 converts the filtered load signal into a digital signal and outputs the digital signal to the control unit 18. In the control unit 18, the calculation unit 19 obtains the load received by the load cell 11, that is, the weight of the object to be measured, based on the digital signal. The load calculated by the calculation unit 19 is notified from the communication unit 21 to the display unit 16. The display unit 16 displays the notified load, that is, the weight of the object to be weighed.

本実施の形態に係る電子秤１では、Ａ／Ｄ変換器１５が、ロードセル１１の上述のような間欠動作と独立して変換動作を行うことが可能である。以下、このような電子秤１の電子秤１の各構成について詳細に説明する。 In the electronic balance 1 according to the present embodiment, the A / D converter 15 can perform a conversion operation independently of the intermittent operation of the load cell 11 as described above. Hereinafter, each structure of the electronic balance 1 of such an electronic balance 1 is demonstrated in detail.

ロードセル１１は、起歪体３１と、４つの歪みゲージ３２ｃａ，３２ｃｂ，３２ｔａ，３２ｔｂ（以下、「複数の歪みゲージ３２」と呼ぶ）とを備える。電子秤１の計量皿に被計量物が載置されると、起歪体３１が当該被計量物の重量に応じて歪む。歪みゲージ３２ｃａ，３２ｃｂのそれぞれは、被計量物が計量皿に載置された際に、起歪体３１において圧縮歪みが発生する箇所に貼り付けられる。一方で、歪みゲージ３２ｔａ，３２ｔｂのそれぞれは、被計量物が計量皿に載置された際に、起歪体３１において引っ張り歪みが発生する箇所に貼り付けられる。複数の歪みゲージ３２は、ホイートストンブリッジ回路を構成しており、複数の歪みゲージ３２のそれぞれの抵抗値は、起歪体３１が歪むと当該被計量物の荷重に応じて変化する。歪みゲージ３２ｃａ，３２ｃｂの一方端は互いに接続されており、歪みゲージ３２ｔａ，３２ｔｂの一方端は互いに接続されており、歪みゲージ３２ｃａ，３２ｔａの他方端は互いに接続されており、歪みゲージ３２ｃｂ，３２ｔｂの他方端は互いに接続されている。 The load cell 11 includes a strain body 31 and four strain gauges 32ca, 32cb, 32ta, 32tb (hereinafter referred to as “a plurality of strain gauges 32”). When the object to be weighed is placed on the weighing pan of the electronic balance 1, the strain generating body 31 is distorted according to the weight of the object to be weighed. Each of the strain gauges 32ca and 32cb is affixed to a location where compressive strain occurs in the strain generating body 31 when an object to be weighed is placed on the weighing pan. On the other hand, each of the strain gauges 32ta and 32tb is attached to a location where tensile strain is generated in the strain generating body 31 when the object to be weighed is placed on the weighing pan. The plurality of strain gauges 32 constitute a Wheatstone bridge circuit, and the resistance value of each of the plurality of strain gauges 32 changes according to the load of the object to be weighed when the strain generating body 31 is distorted. One ends of the strain gauges 32ca and 32cb are connected to each other, one ends of the strain gauges 32ta and 32tb are connected to each other, and the other ends of the strain gauges 32ca and 32ta are connected to each other, and the strain gauges 32cb and 32tb are connected to each other. The other ends of are connected to each other.

互いに接続された歪みゲージ３２ｃａ，３２ｃｂの一方端にはプラスの供給電圧Ｖ₀が印加され、互いに接続された歪みゲージ３２ｔａ，３２ｔｂの一方端には、スイッチ素子１７の一端が接続されている。そして、スイッチ素子１７の他端は接地されている。これにより、スイッチ素子１７がオン状態のときには、互いに接続された歪みゲージ３２ｔａ，３２ｔｂの一方端が接地され、スイッチ素子１７がオフ状態のときには、互いに接続された歪みゲージ３２ｔａ，３２ｔｂの一方端はフローティングとなる。 A positive supply voltage V ₀ is applied to one end of the strain gauges 32 ca and 32 cb connected to each other, and one end of the switch element 17 is connected to one end of the strain gauges 32 ta and 32 tb connected to each other. The other end of the switch element 17 is grounded. Thereby, when the switch element 17 is in the on state, one end of the strain gauges 32ta and 32tb connected to each other is grounded, and when the switch element 17 is in the off state, one end of the strain gauges 32ta and 32tb connected to each other is Floating.

スイッチ素子１７のオン／オフは制御部１８によって切り替えられる。制御部１８は、本電子秤１の消費電力を低減させるための後述のスリープ制御を行っていない最中には、所定の周期でスイッチ素子１７のオン／オフを交互に切り替える。これにより、ロードセル１１には間欠的に電流が流れるようになり、ロードセル１１が間欠動作を行う。よって、電子秤１の消費電力が低減される。 On / off of the switch element 17 is switched by the control unit 18. The control unit 18 alternately switches on / off the switch element 17 at a predetermined cycle while the sleep control described later for reducing the power consumption of the electronic balance 1 is not performed. As a result, a current flows intermittently through the load cell 11, and the load cell 11 performs an intermittent operation. Therefore, the power consumption of the electronic balance 1 is reduced.

ロードセル１１は、互いに接続された歪みゲージ３２ｃａ，３２ｔａの他方端での電圧と、互いに接続された歪みゲージ３２ｃｂ、３２ｔｂの他方端での電圧とを、一対の出力信号として差動アンプ１２に出力する。以後、互いに接続された歪みゲージ３２ｃａ，３２ｔａの他方端での電圧を「出力信号Ｓ１」と呼び、互いに接続された歪みゲージ３２ｃｂ，３２ｔｂの他方端での電圧を「出力信号Ｓ２」と呼ぶ。したがって、ロードセル１１からは一対の出力信号Ｓ１，Ｓ２が出力される。 The load cell 11 outputs the voltage at the other end of the strain gauges 32ca and 32ta connected to each other and the voltage at the other end of the strain gauges 32cb and 32tb connected to each other to the differential amplifier 12 as a pair of output signals. To do. Hereinafter, the voltage at the other end of the strain gauges 32ca and 32ta connected to each other is referred to as “output signal S1”, and the voltage at the other end of the strain gauges 32cb and 32tb connected to each other is referred to as “output signal S2”. Therefore, the load cell 11 outputs a pair of output signals S1 and S2.

スイッチ素子１７がオン状態にある場合には、ロードセル１１からの一対の出力信号Ｓ１，Ｓ２のそれぞれの電圧は、起歪体３１の歪みに応じた値、つまりロードセル１１が受ける荷重に応じた値を示す。そのため、スイッチ素子１７がオン状態にある場合には、ロードセル１１からの一対の出力信号Ｓ１，Ｓ２は、荷重信号Ｓ１０となる。そして、スイッチ素子１７のオン／オフは交互に切り替えられるため、ロードセル１１は、荷重信号Ｓ１０を間欠的に出力する。 When the switch element 17 is in the ON state, the voltage of each of the pair of output signals S1 and S2 from the load cell 11 is a value corresponding to the strain of the strain generating body 31, that is, a value corresponding to the load received by the load cell 11. Indicates. Therefore, when the switch element 17 is in the ON state, the pair of output signals S1, S2 from the load cell 11 becomes the load signal S10. And since the on / off of the switch element 17 is switched alternately, the load cell 11 outputs the load signal S10 intermittently.

図２は、以上のように構成されるロードセル１１の出力信号Ｓ１，Ｓ２の一例を示す図である。この図において、ｔ_ONは、制御部１８によってスイッチ素子１７がオン状態にされている期間（以下、「オン期間」と呼ぶ）を示し、ｔ_OFFは、制御部１８によってスイッチ素子１７がオフ状態にされている期間（以下、「オフ期間」と呼ぶ）を示す。オン期間ｔ_ON及びオフ期間ｔ_OFFのそれぞれは、計量皿に被計量物が載置されてからロードセル１１の出力信号Ｓ１，Ｓ２が安定するまでに必要な時間よりも十分に短く設定されている。図２では、計量皿に被計量物が載置されてからロードセル１１の出力信号Ｓ１，Ｓ２が安定するまでの間の当該出力信号Ｓ１，Ｓ２を示している。以後、被計量物が計量皿に載置されていない期間を非搭載期間Ｔ０、被計量物が計量皿に載置されてからロードセル１１の出力信号Ｓ１，Ｓ２が安定するまでの期間を過渡期間Ｔ１、ロードセル１１の出力信号Ｓ１，Ｓ２が安定している期間を安定期間Ｔ２とする。なお、後述するように、非搭載期間Ｔ０から安定期間Ｔ２までの間には、後述のスリープ制御が行われるが、ここでは簡単のため、スリープ制御が行われないと仮定して説明する。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the output signals S1 and S2 of the load cell 11 configured as described above. In this figure, t _ON indicates a period during which the switch element 17 is turned on by the control unit 18 (hereinafter referred to as “on period”), and t _OFF indicates that the switch element 17 is turned off by the control unit 18. Period (hereinafter referred to as “off period”). Each of the on period t _ON and the off period t _OFF is set to be sufficiently shorter than the time necessary for the output signals S1 and S2 of the load cell 11 to be stabilized after the object to be weighed is placed on the weighing pan. . FIG. 2 shows the output signals S1 and S2 from when the object to be weighed is placed on the weighing pan to when the output signals S1 and S2 of the load cell 11 become stable. Thereafter, a period in which the object to be weighed is not placed on the weighing pan is a non-loading period T0, and a period from when the object to be weighed is placed on the weighing pan until the output signals S1, S2 of the load cell 11 are stabilized is a transient period. A period in which the output signals S1 and S2 of the load cell 11 are stable is defined as a stable period T2. As will be described later, sleep control described later is performed between the non-mounting period T0 and the stable period T2. Here, for simplicity, description will be made assuming that sleep control is not performed.

オフ期間ｔ_OFFにおいては、ロードセル１１は、自身に供給される供給電圧Ｖ₀と同じ電圧を有する一対の出力信号Ｓ１，Ｓ２を出力する。 In the off period t _OFF , the load cell 11 outputs a pair of output signals S1 and S2 having the same voltage as the supply voltage V ₀ supplied thereto.

一方、オン期間ｔ_ONにおいては、ロードセル１１は、荷重信号Ｓ１０を出力する。非搭載期間Ｔ０においては、荷重信号Ｓ１０を構成する一対の出力信号Ｓ１，Ｓ２の電圧のそれぞれは、互いに同じ値となり、この値を基準電圧Ｖ_Sと呼ぶ。ロードセル１１が荷重を受けている場合（過渡期間Ｔ１及び安定期間Ｔ２）には、荷重信号Ｓ１０では、一方の出力信号Ｓ１の電圧は基準電圧Ｖ_Sよりも大きくなり、他方の出力信号Ｓ２の電圧は基準電圧Ｖ_Sよりも小さくなる。そして、ロードセル１１が受けた荷重が大きくなればなるほど、荷重信号Ｓ１０では、一方の出力信号Ｓ１の電圧はより大きくなり、他方の出力信号Ｓ２の電圧はより小さくなる。つまり、ロードセル１１が受けた荷重が大きくなればなるほど、荷重信号Ｓ１０では、一対の出力信号Ｓ１，Ｓ２の電圧差が大きくなる。 On the other hand, in the on period t _ON , the load cell 11 outputs the load signal S10. In the non-mounting period T0, the voltages of the pair of output signals S1 and S2 constituting the load signal S10 have the same value, and this value is referred to as a reference voltage V _S. When the load cell 11 receives a load (transition period T1 and stabilization period T2), in the load signal S10, the voltage of one output signal S1 is higher than the reference voltage V _{S, and the} voltage of the other output signal S2 Becomes smaller than the reference voltage V _S. As the load received by the load cell 11 increases, in the load signal S10, the voltage of one output signal S1 increases and the voltage of the other output signal S2 decreases. That is, the greater the load received by the load cell 11, the greater the voltage difference between the pair of output signals S1, S2 in the load signal S10.

図３は、図２に示すロードセル１１の出力信号Ｓ１，Ｓ２が差動アンプ１２に入力される際の差動アンプ１２の出力信号Ｓ１２を示す図である。差動アンプ１２は、ロードセル１１からの一対の出力信号Ｓ１，Ｓ２を差動増幅し、つまり、当該一対の出力信号Ｓ１，Ｓ２の差を増幅し、それによって得られる信号を出力信号Ｓ１２として出力する。 FIG. 3 is a diagram illustrating the output signal S12 of the differential amplifier 12 when the output signals S1 and S2 of the load cell 11 illustrated in FIG. The differential amplifier 12 differentially amplifies the pair of output signals S1 and S2 from the load cell 11, that is, amplifies the difference between the pair of output signals S1 and S2, and outputs the signal obtained as the output signal S12. To do.

非搭載期間Ｔ０にロードセル１１から出力される、互いに同じ電圧の一対の出力信号Ｓ１，Ｓ２が差動アンプ１２に入力されると、図３に示されるように、差動アンプ１２の出力信号Ｓ１２は零となる。 When a pair of output signals S1 and S2 having the same voltage output from the load cell 11 in the non-mounting period T0 are input to the differential amplifier 12, as shown in FIG. Becomes zero.

また、荷重信号Ｓ１０が差動アンプ１２に入力されると、差動アンプ１２は、荷重信号Ｓ１０を差動増幅して出力信号Ｓ１２として出力する。この出力信号Ｓ１２を「荷重信号Ｓ２０」と呼ぶ。つまり、差動増幅後の荷重信号Ｓ１０が荷重信号Ｓ２０となる。本実施の形態では、荷重信号Ｓ１０が差動アンプ１２に間欠的に入力されるため、差動アンプ１２は、荷重信号Ｓ２０を間欠的に出力する。図３に示されるように、過渡期間Ｔ１においては、差動アンプ１２から間欠的に出力される荷重信号Ｓ２０は徐々に大きくなり、安定期間Ｔ２においては、差動アンプ１２から間欠的に出力される荷重信号Ｓ２０はほぼ一定となる。 When the load signal S10 is input to the differential amplifier 12, the differential amplifier 12 differentially amplifies the load signal S10 and outputs it as an output signal S12. This output signal S12 is referred to as “load signal S20”. That is, the load signal S10 after differential amplification becomes the load signal S20. In the present embodiment, since the load signal S10 is intermittently input to the differential amplifier 12, the differential amplifier 12 intermittently outputs the load signal S20. As shown in FIG. 3, the load signal S20 intermittently output from the differential amplifier 12 gradually increases during the transition period T1, and is intermittently output from the differential amplifier 12 during the stable period T2. The load signal S20 is almost constant.

図４は、図３に示す差動アンプ１２の出力信号Ｓ１２がサンプルホールド回路１３に入力される際のサンプルホールド回路１３の出力信号Ｓ１３を示す図である。本実施の形態に係るサンプルホールド回路１３は、差動アンプ１２からの荷重信号Ｓ２０が入力されると、当該荷重信号Ｓ２０を、次の荷重信号Ｓ２０が入力されるまで保持し、保持している荷重信号Ｓ２０を出力する。これにより、荷重信号Ｓ２０がサンプルホールド回路１３に間欠的に入力されると、サンプルホールド回路１３は、図４に示されるように、時間的に連続的な荷重信号Ｓ３０を出力信号Ｓ１３として出力することになる。 FIG. 4 is a diagram illustrating the output signal S13 of the sample hold circuit 13 when the output signal S12 of the differential amplifier 12 illustrated in FIG. When the load signal S20 from the differential amplifier 12 is input, the sample and hold circuit 13 according to the present embodiment holds and holds the load signal S20 until the next load signal S20 is input. The load signal S20 is output. Thus, when the load signal S20 is intermittently input to the sample hold circuit 13, the sample hold circuit 13 outputs a temporally continuous load signal S30 as the output signal S13 as shown in FIG. It will be.

サンプルホールド回路１３からの出力信号Ｓ１３には、一般に、電子秤１周辺の機械的な振動等により、ノイズ信号が重畳されている。ローパスフィルタ１４は、サンプルホールド回路１３の出力信号Ｓ１３からノイズ信号を除去するフィルタ処理を行う。 In general, a noise signal is superimposed on the output signal S13 from the sample hold circuit 13 due to mechanical vibration around the electronic balance 1 or the like. The low-pass filter 14 performs a filter process for removing a noise signal from the output signal S13 of the sample and hold circuit 13.

図５は、図４に示すサンプルホールド回路１３の出力信号Ｓ１３がローパスフィルタ１４に入力される際のローパスフィルタ１４の出力信号Ｓ１４を示す図である。一般的に、ローパスフィルタは、入力信号を、それに含まれる高い周波数成分を除去して出力することから、ローパスフィルタからは、入力信号において信号レベルの変化をなだらかにした信号が出力される。したがって、サンプルホールド回路１３から連続的な荷重信号Ｓ３０がローパスフィルタ１４に入力されると、ローパスフィルタ１４は、当該荷重信号Ｓ３０において信号レベルの変化をなだらかにした信号を出力する。この信号を「荷重信号Ｓ４０」と呼ぶ。 FIG. 5 is a diagram showing the output signal S14 of the low pass filter 14 when the output signal S13 of the sample hold circuit 13 shown in FIG. Generally, a low-pass filter removes a high frequency component included in an input signal and outputs the signal, so that a signal with a smooth signal level change in the input signal is output from the low-pass filter. Therefore, when a continuous load signal S30 is input from the sample hold circuit 13 to the low-pass filter 14, the low-pass filter 14 outputs a signal in which the change in signal level in the load signal S30 is smooth. This signal is referred to as “load signal S40”.

Ａ／Ｄ変換器１５は、ローパスフィルタ１４からの出力信号Ｓ１４をデジタル信号に変換して出力する。これにより、Ａ／Ｄ変換器１５では、ローパスフィルタ１４から出力される連続的な荷重信号Ｓ４０がデジタル信号に変換される。 The A / D converter 15 converts the output signal S14 from the low-pass filter 14 into a digital signal and outputs it. Thereby, in the A / D converter 15, the continuous load signal S40 output from the low pass filter 14 is converted into a digital signal.

ここで、本実施の形態に係る電子秤１と比較される、図１のブロック構成からサンプルホールド回路１３が取り除かれた電子秤（以下、「比較対象電子秤」と呼ぶ）について説明する。このような比較対象電子秤では、差動アンプ１２からの間欠的な荷重信号Ｓ２０（図３）が、ローパスフィルタ１４に入力される。そうすると、ローパスフィルタ１４は、入力された荷重信号Ｓ２０において信号レベルの変化をなだらかにした信号を出力する。この信号を「荷重信号Ｓ５０」とする。 Here, an electronic balance in which the sample hold circuit 13 is removed from the block configuration of FIG. 1 compared to the electronic balance 1 according to the present embodiment (hereinafter referred to as “comparative electronic balance”) will be described. In such an electronic balance to be compared, an intermittent load signal S20 (FIG. 3) from the differential amplifier 12 is input to the low-pass filter 14. Then, the low-pass filter 14 outputs a signal in which the change in signal level is smoothed in the input load signal S20. This signal is referred to as “load signal S50”.

図６は図３に示す差動アンプ１２の出力信号Ｓ１２が比較対象電子秤のローパスフィルタ１４に入力された際のローパスフィルタ１４の出力信号Ｓ２４を示す図である。図６に示されるように、ローパスフィルタ１４からは、間欠的に荷重信号Ｓ２０が入力されるたびに、荷重信号Ｓ２０において信号レベルの変化をなだらかにした信号が荷重信号Ｓ５０として出力される。そのため、後段のＡ／Ｄ変換器１５が、荷重信号５０をデジタル信号に変換するためには、ローパスフィルタ１４が荷重信号５０を出力するタイミングに合わせて変換動作を行う必要がある。言い換えれば、Ａ／Ｄ変換器１５は、ロードセル１１の間欠動作に合わせて変換動作を行う必要がある。 FIG. 6 is a diagram illustrating an output signal S24 of the low-pass filter 14 when the output signal S12 of the differential amplifier 12 illustrated in FIG. 3 is input to the low-pass filter 14 of the electronic balance to be compared. As shown in FIG. 6, each time the load signal S20 is intermittently input, the low-pass filter 14 outputs a signal in which the change in the signal level in the load signal S20 is smoothed as the load signal S50. Therefore, in order for the A / D converter 15 in the subsequent stage to convert the load signal 50 into a digital signal, it is necessary to perform a conversion operation in accordance with the timing at which the low-pass filter 14 outputs the load signal 50. In other words, the A / D converter 15 needs to perform a conversion operation in accordance with the intermittent operation of the load cell 11.

これに対して、本実施の形態では、Ａ／Ｄ変換器１５には、フィルタ処理後の連続的な荷重信号Ｓ２０、つまり連続的な荷重信号Ｓ３０が入力されることから、Ａ／Ｄ変換器１５は、どのようなタイミングにおいても変換動作を行うことができる。つまり、Ａ／Ｄ変換器１５は、ロードセル１１の間欠動作と独立して変換動作を行うことができる。よって、Ａ／Ｄ変換器１５の変換速度の設定の自由度を高めることができる。 On the other hand, in this embodiment, since the continuous load signal S20 after filtering, that is, the continuous load signal S30, is input to the A / D converter 15, the A / D converter 15 can perform a conversion operation at any timing. That is, the A / D converter 15 can perform the conversion operation independently of the intermittent operation of the load cell 11. Therefore, the degree of freedom in setting the conversion speed of the A / D converter 15 can be increased.

また、比較対象電子秤のローパスフィルタ１４には、荷重信号Ｓ２０が間欠的に入力されるため、図６に示されるように、荷重信号Ｓ２０の変化量が大きくなる。したがって、ローパスフィルタ１４から出力される荷重信号Ｓ５０が安定するまでに必要な時間が長くなる。よって、Ａ／Ｄ変換器１５での荷重信号Ｓ５０に対するサンプリングタイミングがずれると、十分に安定していない状態の荷重信号Ｓ５０をサンプリングする可能性が高くなる。その結果、算出部１９で求められる荷重の精度が劣化することがある。 Further, since the load signal S20 is intermittently input to the low-pass filter 14 of the comparison target electronic balance, the amount of change in the load signal S20 increases as shown in FIG. Therefore, the time required for the load signal S50 output from the low-pass filter 14 to become stable becomes longer. Therefore, if the sampling timing with respect to the load signal S50 in the A / D converter 15 is shifted, the possibility of sampling the load signal S50 in a state that is not sufficiently stable increases. As a result, the accuracy of the load obtained by the calculation unit 19 may deteriorate.

これに対して、本実施の形態に係る電子秤１では、ローパスフィルタ１４には、サンプルホールド回路１３で生成された連続的な荷重信号Ｓ３０が入力されることから、図４に示されるように、荷重信号Ｓ３０の変化量を抑えることができる。特に、安定期間Ｔ２においては、荷重信号Ｓ３０はほぼ直流となる。よって、Ａ／Ｄ変換器１５での荷重信号Ｓ３０に対するサンプリングタイミングがずれた場合であっても、十分に安定した状態の荷重信号Ｓ３０をサンプリングすることができる。その結果、算出部１９で求められる荷重の精度を高めることができる。 On the other hand, in the electronic balance 1 according to the present embodiment, the continuous load signal S30 generated by the sample and hold circuit 13 is input to the low-pass filter 14, as shown in FIG. The change amount of the load signal S30 can be suppressed. In particular, during the stable period T2, the load signal S30 is substantially DC. Therefore, even when the sampling timing for the load signal S30 in the A / D converter 15 is shifted, the load signal S30 in a sufficiently stable state can be sampled. As a result, the accuracy of the load obtained by the calculation unit 19 can be increased.

図１に戻って、Ａ／Ｄ変換器１５から出力されるデジタル信号は制御部１８に入力される。制御部１８の算出部１９は、Ａ／Ｄ変換器１５からのデジタル信号に基づいて、ロードセル１１が受けた荷重、つまり計量皿に搭載された被計量物の重量を求める。通信部２１は、表示部１６と通信を行って、算出部１９で求められた荷重を表示部１６に通知する。スリープ制御部２０は、本電子秤１の消費電力を低減するためにスリープ制御を行う。なお、スリープ制御については後で詳細に説明する。表示部１６は、通信部２１から荷重が通知されると、当該荷重を表示する。これにより、ユーザは、表示部１６の表示を確認することによって、計量皿に搭載された被計量物の重量を知ることができる。 Returning to FIG. 1, the digital signal output from the A / D converter 15 is input to the control unit 18. Based on the digital signal from the A / D converter 15, the calculation unit 19 of the control unit 18 obtains the load received by the load cell 11, that is, the weight of the object to be weighed mounted on the weighing pan. The communication unit 21 communicates with the display unit 16 and notifies the display unit 16 of the load obtained by the calculation unit 19. The sleep control unit 20 performs sleep control in order to reduce the power consumption of the electronic balance 1. The sleep control will be described later in detail. When the load is notified from the communication unit 21, the display unit 16 displays the load. Thus, the user can know the weight of the object to be weighed mounted on the weighing pan by confirming the display on the display unit 16.

＜スリープ制御＞
次に制御部１８が行うスリープ制御について説明する。制御部１８のスリープ制御部２０は、本電子秤１の消費電力を低減するためにスリープ制御を間欠的に行う。以後、スリープ制御部２０がスリープ制御を行っていない場合の制御部１８の動作を通常動作と呼ぶ。したがって、制御部１８では、通常動作及びスリープ制御が繰り返して行われる。また、制御部１８においてスリープ制御が解除される間隔、言い換えれば、制御部１８が通常動作を行う間隔を「起床間隔」と呼ぶ。本実施の形態では、１回の通常動作が行われる時間（以後、「通常動作時間」と呼ぶ）は常に一定であり、１回のスリープ制御が行われる時間（以後、「スリープ時間」と呼ぶ）は常に一定ではなく変化する。よって、本実施の形態では、起床間隔が変化する。 <Sleep control>
Next, sleep control performed by the control unit 18 will be described. The sleep control unit 20 of the control unit 18 intermittently performs sleep control in order to reduce the power consumption of the electronic balance 1. Hereinafter, the operation of the control unit 18 when the sleep control unit 20 is not performing sleep control is referred to as normal operation. Therefore, the control unit 18 repeatedly performs normal operation and sleep control. Further, the interval at which the sleep control is canceled in the control unit 18, in other words, the interval at which the control unit 18 performs the normal operation is referred to as a “wake-up interval”. In this embodiment, the time during which one normal operation is performed (hereinafter referred to as “normal operation time”) is always constant, and the time during which one sleep control is performed (hereinafter referred to as “sleep time”). ) Is not always constant and changes. Therefore, in the present embodiment, the wake-up interval changes.

スリープ制御においては、ロードセル１１、差動アンプ１２、サンプルホールド回路１３、ローパスフィルタ１４、Ａ／Ｄ変換器１５、及び、算出部１９で構成される荷重取得部１００（図１参照）での荷重を求める動作が停止される。本実施の形態では、スリープ制御部２０は、ロードセル１１、差動アンプ１２、サンプルホールド回路１３、ローパスフィルタ１４、Ａ／Ｄ変換器１５、及び、算出部１９のすべての動作を停止させることによって、荷重取得部１００での荷重を求める動作を停止する。なお、ロードセル１１、差動アンプ１２、サンプルホールド回路１３、ローパスフィルタ１４、Ａ／Ｄ変換器１５、及び、算出部１９の少なくとも一つの動作を停止させれば、荷重取得部１００では荷重を求めることができない。したがって、スリープ制御部２０は、ロードセル１１、差動アンプ１２、サンプルホールド回路１３、ローパスフィルタ１４、Ａ／Ｄ変換器１５、及び、算出部１９の少なくとも一つの動作を停止させることによって、荷重取得部１００での荷重を求める動作を停止しても良い。 In the sleep control, the load in the load acquisition unit 100 (see FIG. 1) including the load cell 11, the differential amplifier 12, the sample hold circuit 13, the low-pass filter 14, the A / D converter 15, and the calculation unit 19 is achieved. Is stopped. In the present embodiment, the sleep control unit 20 stops all the operations of the load cell 11, the differential amplifier 12, the sample hold circuit 13, the low-pass filter 14, the A / D converter 15, and the calculation unit 19. Then, the operation for obtaining the load in the load acquisition unit 100 is stopped. Note that if the operation of at least one of the load cell 11, the differential amplifier 12, the sample hold circuit 13, the low-pass filter 14, the A / D converter 15, and the calculation unit 19 is stopped, the load acquisition unit 100 obtains a load. I can't. Therefore, the sleep control unit 20 obtains a load by stopping at least one of the operations of the load cell 11, the differential amplifier 12, the sample hold circuit 13, the low-pass filter 14, the A / D converter 15, and the calculation unit 19. You may stop the operation | movement which calculates | requires the load in the part 100. FIG.

スリープ制御部２０は、ロードセル１１の動作を停止する際にはスイッチ素子１７をオフ状態にする。また、スリープ制御部２０は、電源供給を停止するなどによって、差動アンプ１２、サンプルホールド回路１３、ローパスフィルタ１４及びＡ／Ｄ変換器１５のそれぞれの動作を停止する。 The sleep control unit 20 turns off the switch element 17 when stopping the operation of the load cell 11. Further, the sleep control unit 20 stops the operations of the differential amplifier 12, the sample hold circuit 13, the low-pass filter 14, and the A / D converter 15 by stopping the power supply.

制御部１８は、通常動作を行う際に、つまりスリープ制御部２０がスリープ制御を行っていない際に、上述のように、ロードセル１１を間欠的に動作させて、ロードセル１１が受ける荷重を算出する。本電子秤１では、通常動作時間の間に複数回荷重が求められるようになっている。 When the normal operation is performed, that is, when the sleep control unit 20 is not performing the sleep control, the control unit 18 operates the load cell 11 intermittently to calculate the load received by the load cell 11 as described above. . In the electronic balance 1, a load is obtained a plurality of times during normal operation time.

ここで、計量皿に被計量物が搭載されると、ロードセル１１が検出する荷重は零から上昇して一定値に落ち着くことになる。この際、スリープ時間が長いと、荷重取得部１００では、多くの回数、過渡期間の荷重を求めることができず、荷重が変化する様子を自然な形で表示部１６に表示することができない。一方で、スリープ時間を短くすると、スリープ制御による消費電力の低減効果が弱まってしまう。 Here, when an object to be weighed is mounted on the weighing pan, the load detected by the load cell 11 rises from zero and settles to a constant value. At this time, if the sleep time is long, the load acquisition unit 100 cannot obtain the load during the transition period many times and cannot display the change in the load on the display unit 16 in a natural manner. On the other hand, when the sleep time is shortened, the effect of reducing power consumption by sleep control is weakened.

そこで、本実施の形態では、荷重取得部１００が取得する荷重の変化量が小さい場合にはスリープ時間を長く設定し、当該荷重の変化量が大きい場合にはスリープ時間を短く設定する。これにより、ロードセル１１が検出する荷重が安定している際には本電子秤１の消費電力を大きく低減することができるとともに、荷重取得部１００では過渡的な荷重を多くの回数求めることができる。よって、本電子秤１の消費電力を低減しつつ、荷重が変化する様子を自然な形で表示部１６に表示することができる。以下に、このことについて具体的に説明する。 Therefore, in the present embodiment, the sleep time is set long when the load change amount acquired by the load acquisition unit 100 is small, and the sleep time is set short when the load change amount is large. Thus, when the load detected by the load cell 11 is stable, the power consumption of the electronic balance 1 can be greatly reduced, and the load acquisition unit 100 can obtain a transient load many times. . Therefore, it is possible to display the change in the load on the display unit 16 in a natural manner while reducing the power consumption of the electronic balance 1. This will be specifically described below.

スリープ制御部２０は、制御部１８が通常動作を行うたびに、算出部１９が求める荷重の変化量を求めて、当該変化量としきい値とを比較する。このしきい値は例えば、０．１ｇに設定される。そして、スリープ制御部２０は、求めた荷重の変化量がしきい値よりも小さい場合には、スリープ時間を第１の時間ｔ_Lとする。この第１の期間ｔ_Lは２００〜３００ｍｓｅｃであることが望ましい。一方で、スリープ制御部２０は、求めた荷重の変化量が、当該しきい値よりも大きい場合にはスリープ時間を、第１の時間ｔ_Lよりも短い第２の時間ｔ_Sとする。この第２の時間ｔ_Sは、２０〜３０ｍｓｅｃであることが好ましい。なお、荷重の変化量がしきい値と一致する場合には、スリープ時間を第１の時間ｔ_L及び第２の時間ｔ_Sのどちらに設定しても良い。本実施の形態では、荷重の変化量がしきい値と一致する場合には、例えばスリープ時間を第１の時間ｔ_Lに設定するものとする。 Each time the control unit 18 performs a normal operation, the sleep control unit 20 obtains a load change amount obtained by the calculation unit 19 and compares the change amount with a threshold value. This threshold value is set to 0.1 g, for example. Then, the sleep control unit 20 sets the sleep time as the first time t _L when the obtained change amount of the load is smaller than the threshold value. The first period t _L is preferably 200 to 300 msec. On the other hand, when the obtained load change amount is larger than the threshold value, the sleep control unit 20 sets the sleep time as the second time t _S shorter than the first time t _L. The second time t _S is preferably 20 to 30 msec. When the load change amount matches the threshold value, the sleep time may be set to either the first time t _{L or} the second time t _S. In this embodiment, when the change amount of the load matches the threshold, for example, shall set sleep time to a first time t _L.

図７はスリープ制御部２０の動作を説明するための図である。図７では、仮に荷重取得部１００が連続動作した場合において、計量皿に被計量物が搭載される際に算出部１９で求められる荷重（以後、「検出荷重」と呼ぶ）が変化する様子の一例が上側に示されている。また図７の下側においては、計量皿に被計量物が搭載される際にスリープ時間が変化する様子が、検出荷重の変化に対応付けられて示されている。なお、以下の説明では、被計量物が計量皿に搭載される前においては、スリープ時間が第１の時間ｔ_Lに設定されているものとする。 FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the sleep control unit 20. In FIG. 7, when the load acquisition unit 100 continuously operates, a load (hereinafter referred to as “detected load”) obtained by the calculation unit 19 when an object to be weighed is mounted on the weighing pan changes. An example is shown on the upper side. On the lower side of FIG. 7, a state in which the sleep time changes when an object to be weighed is mounted on the weighing pan is shown in association with a change in the detected load. In the following description, it is assumed that the sleep time is set to the first time t _L before the object to be weighed is mounted on the weighing pan.

図７に示すように、時刻Ｔ１１において計量皿に被計量物が搭載され、その後、時刻Ｔ１２において、制御部１８が、スリープ制御４１を終了して通常動作４２を開始すると、スリープ制御部２０は、この通常動作４２において、算出部１９で求められる荷重の変化量を求める。そして、スリープ制御部２０は、求めた変化量がしきい値以下の場合には、次のスリープ制御４１におけるスリープ時間を第１の時間ｔ_Lとし、しきい値よりも大きい場合には、次のスリープ制御４１におけるスリープ時間を第２の時間ｔ_Sとする。図７の例では、時刻Ｔ１１においては、検出荷重は過渡的な状態であることから、時刻Ｔ１１で開始する通常動作４２においてスリープ制御部２０で求められる荷重の変化量はしきい値よりも大きくなる。よって、時刻Ｔ１３で開始するスリープ制御４１でのスリープ時間は第２の時間ｔ_Sとなる。 As shown in FIG. 7, when the object to be weighed is mounted on the weighing pan at time T11, and then, at time T12, when the control unit 18 ends the sleep control 41 and starts the normal operation 42, the sleep control unit 20 In this normal operation 42, the load change amount obtained by the calculation unit 19 is obtained. Then, the sleep control unit 20 sets the sleep time in the next sleep control 41 as the first time t _L when the obtained change amount is equal to or smaller than the threshold value, and when it is larger than the threshold value, The sleep time in the sleep control 41 is the second time t _S. In the example of FIG. 7, since the detected load is in a transitional state at time T11, the amount of load change obtained by the sleep control unit 20 in the normal operation 42 starting at time T11 is larger than the threshold value. Become. Therefore, the sleep time in the sleep control 41 that starts at time T13 is the second time t _S.

その後、時刻Ｔ１４において、制御部１８が、スリープ制御４１を終了して通常動作４２を開始すると、スリープ制御部２０は、この通常動作４２においても、算出部１９で求められる荷重の変化量を求める。そして、スリープ制御部２０は、求めた変化量がしきい値以下の場合には、次のスリープ制御４１におけるスリープ時間を第１の時間ｔ_Lとし、しきい値よりも大きい場合には、次のスリープ制御４１におけるスリープ時間を第２の時間ｔ_Sとする。図７の例では、時刻Ｔ１４においても、検出荷重は過渡的な状態であることから、時刻Ｔ１４で開始する通常動作４２においてスリープ制御部２０で求められる荷重の変化量はしきい値よりも大きくなる。よって、時刻Ｔ１５で開始するスリープ制御４１でのスリープ時間は第２の時間ｔ_Sとなる。以後、スリープ制御部２０は、制御部１８が通常動作を行うたびに、同様にしてスリープ時間を決定する。 Thereafter, at time T14, when the control unit 18 ends the sleep control 41 and starts the normal operation 42, the sleep control unit 20 obtains the load change amount obtained by the calculation unit 19 also in the normal operation 42. . Then, the sleep control unit 20 sets the sleep time in the next sleep control 41 as the first time t _L when the obtained change amount is equal to or smaller than the threshold value, and when it is larger than the threshold value, The sleep time in the sleep control 41 is the second time t _S. In the example of FIG. 7, the detected load is in a transient state even at time T14. Therefore, the amount of change in the load obtained by the sleep control unit 20 in the normal operation 42 starting at time T14 is larger than the threshold value. Become. Therefore, the sleep time in the sleep control 41 that starts at time T15 is the second time t _S. Thereafter, the sleep control unit 20 determines the sleep time in the same manner every time the control unit 18 performs a normal operation.

図７に示すように、時刻Ｔ１６においては、検出荷重は安定している。したがって、時刻Ｔ１６で開始する通常動作４２においてスリープ制御部２０で求められた荷重の変化量はしきい値以下となる。よって、時刻Ｔ１７で開始するスリープ制御４１でのスリープ時間は第１の時間ｔ_Lとなる。以後、検出荷重は安定していることから、スリープ制御４１でのスリープ時間は第１の時間ｔ_Lとなる。 As shown in FIG. 7, the detected load is stable at time T16. Therefore, the amount of change in the load obtained by the sleep control unit 20 in the normal operation 42 starting at time T16 is equal to or less than the threshold value. Therefore, the sleep time in the sleep control 41 that starts at time T17 is the first time t _L. Thereafter, since the load detection is stable, the sleep time in the sleep control 41 is the first time t _L.

ここで、本実施の形態に係るスリープ制御部２０は、荷重の変化量がしきい値以下の状態が所定時間よりも長く続くと第１の時間ｔ_Lを長くする。具体的には、スリープ制御部２０は、荷重の変化量がしきい値以下となると、その時点から所定時間を計測する。そして、スリープ制御部２０は、次の通常動作においても荷重の変化量がしきい値以下の場合には、所定時間が経過していないかを確認する。スリープ制御部２０は、所定時間が経過していない場合には、第１の時間ｔ_Lを変更せずに、それを次のスリープ制御４１でのスリープ時間とする。一方で、スリープ制御部２０は、所定時間が経過している場合には、第１の時間ｔ_Lを長くして、例えば１．５倍にして、長くした第１の時間ｔ_Lを次のスリープ制御でのスリープ時間とする。以後、スリープ制御部２０は、制御部１８が通常動作を行うたびに、同様の動作を行う。 Here, the sleep control unit 20 according to the present embodiment lengthens the first time t _L when the state in which the load change amount is equal to or less than the threshold value continues longer than the predetermined time. Specifically, when the amount of change in the load is equal to or less than the threshold value, the sleep control unit 20 measures a predetermined time from that point. And the sleep control part 20 confirms whether predetermined time has passed, when the variation | change_quantity of a load is below a threshold value also in the following normal operation | movement. If the predetermined time has not elapsed, the sleep control unit 20 does not change the first time t _L and sets it as the sleep time in the next sleep control 41. On the other hand, the sleep control unit 20, when a predetermined time has elapsed, by lengthening the first time t _L, for example, 1.5 times, the first time t _L made longer follows This is the sleep time in sleep control. Thereafter, the sleep control unit 20 performs the same operation every time the control unit 18 performs a normal operation.

図７の例では、時刻Ｔ１６で開始する通常動作において荷重の変化量がしきい値以下となる。そして、時刻Ｔ１８で開始する通常動作において、スリープ制御部２０は所定時間が経過したと判定する。したがって、スリープ制御部２０は、第１の時間ｔ_Lを長くして、長くした第１の時間ｔ_Lを時刻Ｔ１９で開始するスリープ制御４１でのスリープ時間とする。よって、時刻Ｔ１９で開始するスリープ制御４１のスリープ時間が長くなっている。 In the example of FIG. 7, the change amount of the load is equal to or less than the threshold value in the normal operation starting at time T16. Then, in the normal operation starting at time T18, the sleep control unit 20 determines that a predetermined time has elapsed. Accordingly, the sleep control unit 20, by lengthening the first time t _L, the sleep time of the sleep control 41 to initiate a first time t _L which is longer in time T19. Therefore, the sleep time of the sleep control 41 that starts at time T19 is longer.

なお、以上では、図７を用いて、計量皿に被計量物が搭載される際のスリープ制御部２０の動作について説明したが、計量皿から被計量物が取り除かれて検出荷重が小さくなる場合においても、スリープ制御部２０は同様にしてスリープ時間を変更する。 In the above, the operation of the sleep control unit 20 when the object to be weighed is mounted on the weighing pan has been described with reference to FIG. 7, but when the object to be weighed is removed from the weighing pan and the detected load is reduced. The sleep control unit 20 changes the sleep time in the same manner.

以上のような本実施の形態に係る電子秤１によれば、ロードセル１１が検出する荷重の変化が小さく、当該荷重が安定している場合には、スリープ時間が長いため、電子秤１の消費電力を抑えることができる。さらに、ロードセル１１が検出する荷重の変化量が大きい場合には、スリープ時間が短いため、ロードセル１１が検出する荷重の変化に応じて、表示部１６が表示する荷重を変更することができる。よって、電子秤１が荷重を表示する際に人が通常抱いている印象に合致した自然な形で、表示部１６は荷重が変化する様子を表示することができる。 According to the electronic balance 1 according to the present embodiment as described above, when the change in the load detected by the load cell 11 is small and the load is stable, the sleep time is long. Power can be reduced. Furthermore, since the sleep time is short when the load change amount detected by the load cell 11 is large, the load displayed on the display unit 16 can be changed according to the load change detected by the load cell 11. Therefore, when the electronic balance 1 displays the load, the display unit 16 can display a state in which the load changes in a natural form that matches the impression that a person normally holds.

また、本実施の形態に係る電子秤１によれば、スリープ制御部２０は、算出部１９が求める荷重の変化量がしきい値よりも小さい状態が、所定時間よりも長く続くと、スリープ時間である第１の時間ｔ_Lを長くするため、電子秤１の消費電力をさらに低減することができる。 In addition, according to the electronic balance 1 according to the present embodiment, the sleep control unit 20 determines that the sleep time when the state in which the load change amount calculated by the calculation unit 19 is smaller than the threshold value continues longer than the predetermined time. In order to lengthen the first time t _L , the power consumption of the electronic balance 1 can be further reduced.

なお、制御部１８の通信部２１は、算出部１９が荷重を求めたときにだけ表示部１６と通信を行って、当該荷重を表示部１６に通知することが望ましい。この場合には、スリープ時間が第１の時間ｔ_Lに設定されて、スリープ時間が長い場合には、通信部２１と表示部１６との通信頻度を抑えることができる。その結果、電子秤１の消費電力がさらに低減する。 Note that the communication unit 21 of the control unit 18 preferably communicates with the display unit 16 only when the calculation unit 19 obtains the load and notifies the display unit 16 of the load. In this case, when the sleep time is set to the first time t _L and the sleep time is long, the communication frequency between the communication unit 21 and the display unit 16 can be suppressed. As a result, the power consumption of the electronic balance 1 is further reduced.

また、スイッチ素子１７のオン／オフを交互に切り替える周期が短いと、歪みゲージ３２ｃａ，３２ｃｂ，３２ｔａ，３２ｔｂで発生する熱の変動が抑制される。そうすると、荷重信号が変動することできるため、スイッチ素子１７の切り替える周期を短くすることが望ましい。 Further, if the cycle of alternately switching on / off the switch element 17 is short, the fluctuation of heat generated in the strain gauges 32ca, 32cb, 32ta, 32tb is suppressed. Then, since the load signal can vary, it is desirable to shorten the switching cycle of the switch element 17.

また、上記の例では、制御部１８が通常動作を行っている際には、ロードセル１１を間欠動作させていたが、スリープ制御の利点だけを考慮すれば、制御部１８が通常動作を行っている際には、スイッチ素子１７を常にオン状態として、ロードセル１１を常に動作させても良い。 In the above example, the load cell 11 is intermittently operated when the control unit 18 is performing normal operation. However, if only the advantage of sleep control is considered, the control unit 18 performs normal operation. In such a case, the load cell 11 may always be operated with the switch element 17 always turned on.

また、図８に示されるように、ロードセル１１の複数の歪みゲージを２つの歪みゲージ３２ｃｂ，３２ｔｂだけで構成しても良い。この場合には、歪みゲージ３２ｃｂ，３２ｔｂの接続点の電圧がロードセル１１からの出力信号となり、差動アンプ１２の代わりに、入力端子が１つであるアンプ２２が使用される。 Further, as shown in FIG. 8, the plurality of strain gauges of the load cell 11 may be configured by only two strain gauges 32cb and 32tb. In this case, the voltage at the connection point between the strain gauges 32 cb and 32 tb becomes the output signal from the load cell 11, and the amplifier 22 having one input terminal is used instead of the differential amplifier 12.

１電子秤
１１ロードセル
１２差動アンプ
１３サンプルホールド回路
１４ローパスフィルタ
１５Ａ／Ｄ変換器
１６表示部
１９算出部
２０スリープ制御部
２１通信部
４１スリープ制御
１００荷重取得部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic scale 11 Load cell 12 Differential amplifier 13 Sample hold circuit 14 Low pass filter 15 A / D converter 16 Display part 19 Calculation part 20 Sleep control part 21 Communication part 41 Sleep control 100 Load acquisition part

Claims

A load cell that intermittently generates and outputs a load signal corresponding to the load received by itself;
A sample hold circuit that holds the load signal intermittently output from the load cell and outputs the continuous load signal;
An electronic balance comprising: an A / D converter that converts the continuous load signal output from the sample and hold circuit into a digital signal.

The electronic balance according to claim 1,
A calculation unit for obtaining the load based on the digital signal;
A display unit for displaying the load obtained by the calculation unit;
A sleep control unit that intermittently performs sleep control for stopping the operation of acquiring the load in the load acquisition unit including the load cell, the sample hold circuit, the A / D converter, and the calculation unit;
The sleep control unit
When the amount of change in the load obtained by the calculation unit is smaller than a threshold when performing the sleep control intermittently, the sleep control is performed once for a first time,
When the load change amount obtained by the calculation unit is larger than the threshold when the sleep control is intermittently performed, one sleep control is performed for a time shorter than the first time. Electronic balance for 2 hours.

The electronic balance according to claim 2,
The load acquisition unit
An amplifier for amplifying the load signal output from the load cell;
A low-pass filter that performs a filtering process on the continuous load signal output from the sample and hold circuit;
The sample and hold circuit holds the load signal intermittently output from the amplifier, and outputs the continuous load signal,
The A / D converter is an electronic scale that converts the continuous load signal after the filtering into the digital signal.

An electronic balance according to any one of claims 2 and 3,
The said sleep control part is an electronic balance which lengthens said 1st time, if the state in which the variation | change_quantity of the said load which the said calculation part calculates | requires is smaller than the said threshold value continues longer than predetermined time.

An electronic balance according to any one of claims 2 to 4,
A communication unit that communicates with the display unit and notifies the display unit of the load determined by the calculation unit;
The communication unit communicates with the display unit only when the calculation unit determines the load, and notifies the display unit of the load.

The electronic balance according to claim 1,
A low-pass filter that performs filtering on the continuous load signal output from the sample and hold circuit;
A calculation unit for obtaining the load based on the digital signal;
The A / D converter is an electronic scale that converts the continuous load signal after the filtering into the digital signal.