JP2016151461A

JP2016151461A - 計量装置

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Publication number: JP2016151461A
Application number: JP2015028561A
Authority: JP
Inventors: 洋一郎香川; Yoichiro Kagawa
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 2015-02-17
Filing date: 2015-02-17
Publication date: 2016-08-22

Abstract

【課題】静的秤および動的秤のいずれの用途においても、高い計量精度を得る。
【解決手段】本発明に係る計量装置１０によれば、荷重センサとしての歪みゲージ式ロードセル１００から出力された荷重信号Ｖｏは、複数の、例えば２つの、増幅回路３２および３４によって互いに並行して増幅された後、互いに個別のＡ／Ｄ変換回路４２および４４によってアナログ信号からデジタル信号Ｗｄ１およびＷｄ２に変換され、さらに加算回路５０によって互いに加算される。これにより、各増幅回路３２および３４を成す演算増幅器の入力換算雑音の影響が軽減されて、ＳＮ比の高い加算後信号ＷＡが得られ、ひいては安定した重量測定値ＷＮが得られ、つまり静的計量精度の向上が図られる。そして、特に動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００を採用することで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、計量装置に関し、特に、計量精度の向上を図る計量装置に関する。

計量精度の向上を図ろうとする計量装置として、従来、例えば特許文献１に開示された重量選別機がある。この従来技術によれば、計量台上を被計量物が滑走されながら、当該被計量物の重量が測定される。従って例えば、ベルトコンベヤやチェーンコンベヤ等の被計量物を強制的に搬送するための強制搬送手段を備える言わば一般的な重量選別機とは異なり、当該強制搬送手段が不要であり、その分、計量台を含む計量部の軽量化が図られる。この結果、計量部の固有振動数が大きくなり、これに伴い、計量部から出力される荷重信号の過渡応答が早くなり、高速計量に適したものとなる。即ち、重量選別機という短い時間内に被計量物の重量を測定しなければならない、いわゆる動的秤にとって、高い計量精度が得られ、つまり高い動的計量精度が得られる。また、強制搬送手段を構成するモータやプーリ等の回転体も存在しないので、これらの偏心荷重に起因する振動ノイズも発生しない。この振動ノイズは、計量部の固有振動数よりも小さい周波数のノイズであるので、これを例えばフィルタ回路によって減衰させようとすると、荷重信号にさらなる遅れが生じる。従来技術によれば、このようなフィルタ回路が不要であるので、荷重信号にさらなる遅れが生じることはない。このこともまた、高速計量に好都合であり、つまり動的計量精度の向上に大きく貢献する。加えて、従来技術によれば、計量台上と被計量物との間の摩擦係数が変化することによって、当該計量台上での被計量物の滞在時間が変化したとしても、この滞在時間に応じて重量測定値が補正されるので、計量精度（動的計量精度）をより高めることが可能である、とされている。

特開２０１２−１８０５６号公報

ところで、上述の従来技術では、例えばその図１および図２に示されるように、計量部を構成する計量台は、荷重センサとしての歪みゲージ式ロードセルまたはフォースバランス（電磁力平衡）式ロードセルを備えている。この荷重センサは、自身に印加された荷重の大きさに応じた態様の、例えば電圧の、荷重信号を出力し、厳密には当該荷重の大きさの変化量に応じた電圧変化量を示す荷重信号を出力する。そして、この荷重センサから出力された荷重信号は、従来技術の図４に示されるように、演算増幅器によって、厳密には演算増幅器を用いた増幅回路によって、増幅された後、Ａ／Ｄ変換器によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。さらに、このＡ／Ｄ変換器による変換後のデジタル荷重信号は、入出力回路を介して中央演算処理回路（ＣＰＵ：Central Processing Unit）に入力される。中央演算処理回路は、このデジタル荷重信号に基づいて、被計量物の重量測定値を求める。

ここで、演算増幅器は、その内部で雑音を発生することが、知られている。この内部雑音は、入力換算雑音と呼ばれており、荷重信号にとっては当然に不必要な存在である。例えば、荷重センサに或る大きさの荷重が印加されたときの無負荷時からの荷重信号の電圧変化量がＥであり、演算増幅器の入力換算雑音の特に電圧成分がｅｎである、とすると、当該演算増幅器を含む増幅回路の入力側（増幅前）における入力換算雑音電圧ｅｎに対する荷重信号の電圧変化量Ｅの比率、いわゆるＳＮ比（Ｓ／Ｎ＿ｉｎ）は、次の式１のように表される。

《式１》
Ｓ／Ｎ＿ｉｎ＝Ｅ／ｅｎ

そして、増幅回路の利得がＧである、とすると、当該増幅回路の出力側（増幅後）のＳＮ比（Ｓ／Ｎ＿ｏｕｔ）は、次の式２のように表される。

《式２》
Ｓ／Ｎ＿ｏｕｔ＝（Ｇ・Ｅ）／（Ｇ・ｅｎ）＝Ｅ／ｅｎ

この式２と上述の式１とから分かるように、増幅回路の出力側のＳＮ比は、当該増幅回路の入力側のＳＮ比と等価（Ｓ／Ｎ＿ｉｎ＝Ｓ／Ｎ＿ｏｕｔ）である。このＳＮ比が低いと、重量表示値が不安定となる（言わばふらつく）。このＳＮ比を向上させるには、（入力換算雑音電圧ｅｎが不変であるので）荷重信号の電圧変化量Ｅを大きくする必要があり、そのために例えば、定格容量（バネ定数）の小さい荷重センサを採用することが、考えられる。しかし、定格容量の小さい荷重センサほど、その固有振動数が小さく、従ってその分、荷重信号に含まれる過渡応答振動の周波数が小さくなり、とりわけ、荷重センサに荷重が印加された直後に現れる振幅の大きなオーバシュート状の当該過渡応答振動が収束するのに長い時間が掛かり、ひいては動的計量精度が低下する、という問題がある。

また、これとは別に例えば、荷重センサが歪みゲージ式ロードセルである場合には、この歪みゲージによって形成されたブリッジ回路に供給される電源電圧（励磁電圧）を上げることで、荷重信号の電圧変化量Ｅを大きくし、ひいてはＳＮ比を向上させる、という方策も考えられる。しかし、この場合は、歪みゲージを含むブリッジ回路の消費電力が増大して、当該ブリッジ回路が発熱し、これにより、荷重信号に大きな温度ドリフトが生じて、これを補償するのが却って難しい、という問題がある。このことは特に、計量装置の稼働運転開始直後のウォーミングアップ中に顕著になる。

なお、上述のＳＮ比の低下は、動的秤に限らず、台秤のように被計量物が計量部上に比較的に長時間にわたって載置された状態で当該被計量物の重量を測定することができる、いわゆる静的秤においても、その計量精度の低下を招き、つまり静的計量精度の低下を招く。

そこで、本発明は、より高い静的計量精度を得ることができ、または、より高い動的計量精度を得ることができる、計量装置を提供することを、目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、荷重が印加されると共に当該荷重の大きさに応じた態様の荷重信号を出力する荷重センサと、それぞれ演算増幅器を用いるものであり当該荷重信号を互いに並行して増幅する複数の増幅手段と、これら複数の増幅手段による増幅後の複数の増幅後信号を互いに加算する加算手段と、この加算手段による加算後の加算後信号に基づいて荷重センサへの印加荷重に含まれている被計量物の重量を求める重量演算手段と、を具備する。そして、荷重信号は、荷重センサへの荷重の印加状況に応じた過渡応答振動を含む、というものである。

このように構成された本発明によれば、被計量物の重量を含む荷重が荷重センサに印加される。すると、荷重センサは、自身に印加された荷重の大きさに応じた態様の、例えば電圧の、荷重信号を出力し、厳密には当該荷重の大きさの変化量に応じた電圧変化量を示す荷重信号を出力する。この荷重センサから出力された荷重信号は、複数の増幅手段によって互いに並行して、つまり同時に、増幅される。そして、これら各増幅手段による増幅後の各増幅後信号は、加算手段によって互いに加算される。ここで、それぞれの増幅手段は、演算増幅器を用いるものである。このため、それぞれの増幅手段による増幅後の各増幅後信号には、演算増幅器の内部雑音である入力換算雑音が当該増幅手段によって増幅された状態で重畳される。この入力換算雑音は、その電圧源および電流源を含め、他の増幅回路による増幅後の増幅後信号のものとの間で互いに無相関である。従って、加算手段による加算後の加算後信号には、各増幅回路を成す各演算増幅器の各入力換算雑音が含まれるものの、この加算後信号に含まれる言わば総合的な入力換算雑音の特に電圧成分は、当該各演算増幅器の各入力換算雑音電圧の単なる総和ではなく、当該各入力換算雑音電圧の二乗和の平方根として表される。この結果、加算手段の入力側におけるそれぞれの増幅後信号に含まれる入力換算雑音電圧に対する当該増幅後信号の電圧変化量の比率、言わば加算手段の入力側のＳＮ比、に比べて、加算手段の出力側における加算後信号に含まれる総合的な入力換算雑音電圧に対する当該加算後信号の電圧変化量の比率、言わば加算手段の出力側のＳＮ比、の方が、高くなる。要するに、加算手段は、その入力側のＳＮ比よりも出力側のＳＮ比が高くなるように、言い換えればそれぞれの増幅後信号よりもＳＮ比の高い加算後信号が得られるように、加算を行うことになる。そして、このＳＮ比の高い加算後信号に基づいて、重量演算手段が被計量物の重量を求める。

このように本発明によれば、ＳＮ比の高い加算後信号に基づいて被計量物の重量が求められるので、特に静的秤において、より安定した重量測定値を得ることができ、ひいては静的計量精度の向上を図ることができる。

また、別の観点から言うと、例えば動的秤において、より定格容量の大きい荷重センサを採用することで、より高い動的計量精度を得ることができ、その際、荷重センサの定格容量（の増大幅）を適宜に選定することで、上述の如く静的計量精度の向上を図りつつ、もしくは、少なくとも静的計量精度を低下させずに維持しつつ、当該より高い動的計量精度を得ることができる。即ち、より定格容量の大きい荷重センサを採用すると、荷重の大きさの変化量に対する荷重信号の電圧変化量が小さくなるため、それぞれの増幅回路を成す演算増幅器の入力換算雑音電圧に対する当該荷重信号の電圧変化量の比率が低下し、つまり加算手段の入力側のＳＮ比が低下する。ただし、静的計量精度を決定づける加算手段の出力側のＳＮ比、つまり加算後信号のＳＮ比、については、荷重センサの定格容量を適宜に選定することで、この荷重センサの定格容量を増大させる前の加算手段の入力側のＳＮ比よりも高くすることができ、もしくは、少なくとも当該荷重センサの定格容量を増大させる前の加算手段の入力側のＳＮ比と同程度に維持することができる。この結果、静的計量精度の向上を図ることができ、もしくは、少なくとも当該静的計量精度を低下させずに維持することができる。その一方で、より定格容量の大きい荷重センサを採用すると、当該荷重センサの固有振動数が大きくなる。これにより、荷重センサから出力される荷重信号に含まれる過渡応答振動の周波数が大きくなり、とりわけ、荷重センサに荷重が印加された直後に現れる振幅の大きなオーバシュート状の当該過渡応答振動が収束するのに掛かる時間が短縮化される。加えて、この過渡応答振動を適当なフィルタ回路によって減衰させる場合には、応答性の高い（応答遅れの小さい）フィルタ回路を採用することができ、つまり当該過渡応答振動を高速で減衰させることができる。従って、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。

なお、荷重センサは、歪みゲージ式ロードセルであってもよい。この場合、当該荷重センサとしての歪みゲージ式ロードセルは、荷重が印加されると共に当該荷重の大きさに応じた歪みを生ずる起歪体を、有する。そして、この起歪体の歪みを生ずる起歪部に、歪みゲージが取り付けられている。この歪みゲージは、ブリッジ回路を形成しており、当該ブリッジ回路が、荷重信号を出力する。このような歪みゲージ式ロードセルが荷重センサとして採用される構成において、本発明によれば、より高い静的計量精度を得ることができ、または、より高い動的計量精度を得ることができる。

また、このように荷重センサが歪みゲージ式ロードセルである場合には、複数の歪みゲージが設けられてもよい。そして、これら複数の歪みゲージのうち互いに非共通のものを含む適当数の当該歪みゲージの組合せによって、複数のブリッジ回路が形成されてもよい。これら複数のブリッジ回路は、起歪体への印加荷重に対して互いに略同じ態様の荷重信号を出力するものとし、つまりそうなるように形成されるのが、好ましい。そして、各増幅手段は、これら複数のブリッジ回路から出力される複数の荷重信号を互いに並行して増幅するものとする。この構成によっても、より高い静的計量精度を得ることができ、または、より高い動的計量精度を得ることができる。

さらに、荷重センサは、フォースバランス式ロードセルであってもよい。この場合、当該荷重センサとしてのフォースバランス式ロードセルは、荷重が印加される荷重被印加手段を、有する。そして、この荷重被印加手段に印加される荷重と平衡する電磁力を生成する電磁力生成手段が設けられており、当該電磁力を生成するために電磁力生成手段に供給される電流が、直接的または間接的に荷重信号として出力される。このようなフォースバランス式ロードセルが荷重センサとして採用される構成においても、本発明によれば、より高い静的計量精度を得ることができ、または、より高い動的計量精度を得ることができる。

上述したように、本発明によれば、より高い静的計量精度を得ることができ、または、より高い動的計量精度を得ることができる。即ち、本発明は、台秤や電子天秤等の静的計量を前提とする静的秤に適用することができ、また、自動重量選別機や自動組合せ秤等の動的計量を前提とする動的秤にも適用することができ、いずれにおいても、つまりは用途に応じて、より高い計量精度を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る計量装置に採用されている歪みゲージ式ロードセルの外観を概略的に示す図解図である。同第１実施形態における計量装置の電気的な構成を概略的に示す図解図である。図２における増幅回路の詳細な構成を示す図解図である。同第１実施形態における加算回路の別の例を示す図解図である。本発明の第２実施形態に係る計量装置に採用されている歪みゲージ式ロードセルの外観を概略的に示す図解図である。同第２実施形態における計量装置の電気的な構成を概略的に示す図解図である。本発明の第３実施形態に係る計量装置に採用されている歪みゲージ式ロードセルの外観を概略的に示す図解図である。同第３実施形態における計量装置の電気的な構成を概略的に示す図解図である。本発明の第４実施形態に係る計量装置の全体的な構成を概略的に示す図解図である。同第４実施形態における計量装置に採用されている歪みゲージ式ロードセルの一部分の外観を概略的に示す図解図である。同第４実施形態における計量装置の電気的な構成を概略的に示す図解図である。本発明の第５実施形態に係る計量装置の電気的な構成を概略的に示す図解図である。本発明の第６実施形態に係る計量装置の電気的な構成を概略的に示す図解図である。本発明の第７実施形態に係る計量装置の電気的な構成を概略的に示す図解図である。本発明の第８実施形態に係る計量装置に採用されているフォースバランス式ロードセルの概略的な構成を示す図解図である。同第８実施形態における増幅回路および加算回路の一例を示す図解図である。

本発明の第１実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。

本第１実施形態に係る計量装置１０（図２参照）は、図１に示すような歪みゲージ式ロードセル（以下、単に「ロードセル」と称する。）１００を荷重センサとして採用するものである。このロードセル１００は、ロバーバル型（またはダブルビーム型もしくは平衡ビーム型）と呼ばれる概略平行四辺形状の起歪体１１０と、この起歪体１１０の適宜の４箇所にある起歪部１２２〜１２８のそれぞれに貼着された互いに同一仕様の４個の歪みゲージ１３２〜１３８と、を有している。

具体的には、起歪体１１０の上側梁部１１２の２箇所に起歪部１２２および１２４が形成されている。そして、これら２箇所の起歪部１２２および１２４に１個ずつ歪みゲージ１３２および１３４が貼着されている。これら各歪みゲージ１３２および１３４は、上側梁部１１２の延伸方向に沿う中心線ＣＬ１上に配置されている。これと同様に、起歪体１１０の下側梁部１１４の２箇所に、詳しくは上側梁部１１２の各起歪部１２２および１２４と対向する当該２箇所に、起歪部１２６および１２８が形成されている。そして、これら２箇所の起歪部１２６および１２８に１個ずつ歪みゲージ１３６および１３８が貼着されている。これら各歪みゲージ１３６および１３８は、下側梁部１１４の延伸方向に沿う中心線ＣＬ２上に配置されている。なお、上側梁部１１２の一方端部と下側梁部１１４の一方端部とは、固定部１１６によって互いに結合されており、当該固定部１１６は、図示しない適当な固定部材を介して、計量装置１０の図示しない基部に固定される。そして、上側梁部１１２の他方端部と下側梁部１１４の他方端部とは、可動部１１８によって互いに結合されており、当該可動部１１８には、図示しない適当な連結部材を介して、図示しない計量台が取り付けられる。

各歪みゲージ１３２〜１３８は、図２に示す如く接続されることで、ホイートストンブリッジ回路２０を形成している。即ち、圧縮歪みを検出する２個の歪みゲージ１３２および１３８が互いに対向すると共に、伸長歪みを検出する２個の歪みゲージ１３４および１３６が互いに対向するように、当該ブリッジ回路２０が形成されている。このブリッジ回路２０は、図示しない電源回路から例えば直流の電源電圧Ｖｉの供給を受け、その上で、起歪体１１０に印加されている荷重の大きさに比例した電圧の荷重信号Ｖｏ、厳密には当該荷重の大きさの変化量に比例した電圧変化量を示す荷重信号Ｖｏ、を出力する。なお、ブリッジ回路２０（各歪みゲージ１３２〜１３８）の４つの接続点のうち互いに対向する一対の接続点が、当該ブリッジ回路２０の電源入力端子であり、この電源入力端子に、電源電圧Ｖｉが供給される。そして、他の一対の接続点が、ブリッジ回路２０の出力端子であり、この出力端子から、荷重信号Ｖｏが出力される。

ブリッジ回路２０から出力された荷重信号Ｖｏは、複数の、例えば２つの、増幅手段としての増幅回路３２および３４に入力される。これら各増幅回路３２および３４は、互いに同一仕様のものであり、例えば図３に示すような計装（インスツルメンテーション）アンプである。なお、この図３は、一方の増幅回路３２の詳細な構成を示すものであるが、他方の増幅回路３４についても、この図３と全く同じ構成をしており、従ってここでは、当該一方の増幅回路３２の詳細な構成についてのみ、両者を代表して説明する。

即ち、当該図３に示すように、増幅回路３２は、２つの演算増幅器３２２および３２４を含む前段部分と、１つの演算増幅器３２６を含む後段部分と、を有している。このうちの前段部分を構成する各演算増幅器３２２および３２４の各非反転入力端子が増幅回路３２全体としての入力端子とされ、これら各演算増幅器３２２および３２４の各非反転入力端子間にブリッジ回路２０から荷重信号Ｖｏが入力される。そして、前段部分を構成する各演算増幅器３２２および３２４の各反転入力端子は、抵抗器３２８を介して、互いに接続されている。さらに、当該前段部分を構成する一方の演算増幅器３２２の反転入力端子と出力端子とは、帰還抵抗器３３０を介して、互いに接続されている。これと同様に、前段部分を構成する他方の演算増幅器３２４の反転入力端子と出力端子とは、別の帰還抵抗器３３２を介して、互いに接続されている。そして、前段部分を構成する一方の演算増幅器３２２の出力端子は、抵抗器３３４を介して、後段部分を構成する演算増幅器３２６の非反転入力端子に接続されている。また、前段部分を構成する他方の演算増幅器３２４の出力端子は、別の抵抗器３３６を介して、後段部分を構成する演算増幅器３２６の反転入力端子に接続されている。この後段部分を構成する演算増幅器３２６の非反転入力端子と出力端子とは、帰還抵抗器３３８を介して、互いに接続されている。そして、この後段部分を構成する演算増幅器３２６の反転入力端子は、別の抵抗器３４０を介して、後述するプリント配線板２００の基準電位としての接地電位に接続されている。この後段部分を構成する演算増幅回路３２６の出力端子が増幅回路３２全体としての出力端子であり、この出力端子から当該増幅回路３２による増幅後の増幅後信号Ｗａ１が出力される。

図２に戻って、一方の増幅回路３２による増幅後の増幅後信号Ｗａ１は、Ａ／Ｄ変換回路４２に入力され、ここでアナログ信号からデジタル信号Ｗｄ１に変換される。そして、このＡ／Ｄ変換回路４２による変換後の言わばデジタル荷重信号Ｗｄ１は、加算手段としての加算回路５０に入力される。これと同様に、他方の増幅回路３２による増幅後の増幅後信号Ｗａ２は、Ａ／Ｄ変換回路４２と同一仕様の別のＡ／Ｄ変換回路４４に入力され、ここでアナログ信号からデジタル信号Ｗｄ２に変換される。そして、この別のＡ／Ｄ変換回路４４による変換後のデジタル荷重信号Ｗｄ２もまた、加算回路５０に入力される。

加算回路５０は、いわゆるデジタル加算回路であり、自身に入力される２つのデジタル荷重信号Ｗｄ１およびＷｄ２を互いに加算する。そして、この加算回路５０による加算後の加算後信号ＷＡは、図示しない後段の回路に入力される。後段の回路は、加算後信号ＷＡに基づいて、上述の起歪体１１０に印加されている荷重に含まれている図示しない被計量物の重量を求め、つまり重量測定値ＷＮを求める。なお、加算手段５０およびここで言う後段の回路は、例えば演算手段としてのＣＰＵ３００によって構成されており、つまりそうなるように当該ＣＰＵ３００の動作を制御するためのプログラムが構成されている。そして、このＣＰＵ３００と、上述の各増幅回路３２および３４と、各Ａ／Ｄ変換回路４２および４４とは、プリント配線板２００に搭載されている。また、上述した各ブリッジ２２および２４の電源電圧Ｖｉの供給源である電源回路も、当該プリント配線板２００に搭載されている。

ところで、図３を参照しながら説明したように、一方の増幅回路３２は、３つの演算増幅器３２２，３２４および３２６を含む計装アンプである。この増幅回路３２に含まれている各演算増幅器３２２，３２４および３２６のそれぞれは、入力換算雑音という内部雑音を発生する。従って、これら各演算増幅器３２２，３２４および３２６を含む増幅回路３２による増幅後信号Ｗａ１には、当該各演算増幅器３２２，３２４および３２６それぞれの入力換算雑音が当該増幅回路３２によって増幅された状態で重畳される。ここで例えば、この増幅回路３２全体としての入力換算雑音の電圧成分がｅｎ’であり、また、ロードセル１００（起歪体１１０）に或る大きさの荷重が印加されたときの当該増幅回路３２の入力信号としての荷重信号Ｖｏの無負荷時からの電圧変化量がＥ’である、とする。この場合、増幅回路３２全体としての入力換算雑音電圧ｅｎ’に対する荷重信号Ｖｏの電圧変化量Ｅ’の比率、言わば増幅回路３２の入力側のＳＮ比（Ｓ／Ｎ＿ｉｎ’）は、上述の式１と同様、次の式３のように表される。

《式３》
Ｓ／Ｎ＿ｉｎ’＝Ｅ’／ｅｎ’

そして例えば、増幅回路３２全体としての利得がＧ１である、とすると、当該増幅回路３２の出力側のＳＮ比（Ｓ／Ｎ＿ｏｕｔ’）は、上述の式２と同様、次の式４のように表される。

《式４》
Ｓ／Ｎ＿ｏｕｔ’＝（Ｇ１・Ｅ’）／（Ｇ１・ｅｎ’）＝Ｅ’／ｅｎ’

これらの式３と式４とから分かるように、増幅回路３２の出力側のＳＮ比は、当該増幅回路３２の入力側のＳＮ比と等価（Ｓ／Ｎ＿ｉｎ’＝Ｓ／Ｎ＿ｏｕｔ’）である。このことは、上述の式１と式２との関係と同様である。また、他方の増幅回路３４についても、同様である。

この式４（または式３）によって表されるＳＮ比は、加算回路５０の入力側にも当て嵌まる。即ち、加算回路５０に入力される一方のデジタル荷重信号Ｗｄ１の（一方の増幅回路３２全体としての入力換算雑音に対する）ＳＮ比は、Ｅ’／ｅｎ’である。これと同様に、当該加算回路５０に入力される他方のデジタル荷重信号Ｗｄ２の（他方の増幅回路３４全体としての入力換算雑音に対する）ＳＮ比もまた、Ｅ’／ｅｎ’である。この加算回路５０に入力される各デジタル荷重信号Ｗｄ１およびＷｄ２そのもの（つまりＥ’に相当する成分）は、互いに相関するが、これらに含まれている各入力換算雑音（つまりｅｎ’に相当する成分）は、互いに無相関である。従って、これら各デジタル荷重信号Ｗｄ１およびＷｄ２が加算回路５０によって互いに加算された後の加算後信号ＷＡ（＝Ｗｄ１＋Ｗｄ２）には、当該各入力換算雑音が含まれているものの、この加算後信号ＷＡに含まれる言わば総合的な入力換算雑音の特に電圧成分は、当該各入力換算雑音の電圧成分の単なる総和（＝２・ｅｎ’）ではなく、当該各入力換算雑音電圧の二乗和の平方根（＝（２・ｅｎ’^２）^１／２）として表される。即ち、加算後信号ＷＡの（総合的な入力換算雑音に対する）ＳＮ比、言い換えれば加算回路５０の出力側のＳＮ比（Ｓ／Ｎ＿ａｄｄ）は、次の式５のように表される。

《式５》
Ｓ／Ｎ＿ａｄｄ＝（２・Ｅ’）／（２・ｅｎ’^２）^１／２＝２^１／２・（Ｅ’／ｅｎ’）

この式５から分かるように、加算回路５０の出力側のＳＮ比は、当該加算回路５０の入力側のＳＮ比の２^１／２（≒１．４１４）倍である。つまり例えば、各ブリッジ回路２２および２４に供給する電源電圧Ｖｉを大きくせずとも、ＳＮ比の高い加算後信号ＷＡを得ることができ、ひいては安定した重量測定値ＷＮを得ることができる。これは特に、静的秤において、その計量精度、つまり静的計量精度、を向上させるのに、大きく貢献する。

また、別の観点から言うと、例えば動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００を採用することで、より高い動的計量精度を得ることができ、その際、ロードセル１００の定格容量（の増大幅）を適宜に選定することで、上述の如く静的計量精度を向上させつつ、もしくは、少なくとも静的計量精度を低下させずに維持しつつ、当該より高い動的計量精度を得ることができる。即ち、より定格容量の大きいロードセル１００を採用すると、式５（または式３もしくは式４）におけるＥ’が小さくなるため、当該式５で表される加算後信号ＷＡのＳＮ比が低下し、ひいては重量測定値ＷＮの安定度が低下し、つまり静的計量精度が低下する。ただし、この静的計量精度を決定づける加算後信号ＷＡのＳＮ比については、ロードセル１００の定格容量を適宜に選定することで、このロードセル１００の定格容量を増大させる前の加算回路５０の入力側のＳＮ比よりも高くすることができ、もしくは、少なくとも当該ロードセル１００の定格容量を増大させる前の加算回路５０の入力側のＳＮ比と同程度に維持することができる。この結果、静的計量精度の向上を図ることができ、もしくは、少なくとも当該静的計量精度を低下させずに維持することができる。その一方で、より定格容量の大きいロードセル１００を採用すると、当該ロードセル１００の固有振動数が大きくなる。これにより、ロードセル１００（ブリッジ回路２０）から出力される荷重信号Ｖｏに含まれる過渡応答振動の周波数が大きくなり、とりわけ、ロードセル１００に荷重が印加された直後に現れる振幅の大きなオーバシュート状の当該過渡応答振動が収束するのに掛かる時間が短縮化される。加えて、この過渡応答振動をフィルタ回路によって減衰させる場合には、応答性の高い（応答遅れの小さい）フィルタ回路を採用することができ、つまり当該過渡応答振動を高速で減衰させることができる。従って、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。なお、動的秤においても、スパン調整等のための事前の調整作業時に（計量台上に被計量物を含む何らの物品も載置されていない無負荷状態（空掛け状態）または当該計量台上に既知の重量の分銅が載置された状態で）静的計量が行われる。ゆえに、動的秤にとっても、動的計量精度の向上のみならず、静的計量精度の向上（または維持）を図ることは、非常に重要である。

このように本第１実施形態によれば、より高い静的計量精度を得ることができ、または、より高い動的計量精度を得ることができる。即ち、本発明は、静的秤および動的秤のいずれにも適用することができ、いずれの用途においても、高い計量精度を得ることができる。

なお、本第１実施形態においては、一方の増幅回路３２について、図３に示したような計装アンプとし、他方の増幅回路３４についても、同様の計装アンプとしたが、これに限らない。これらの増幅回路３２および３４については、演算増幅器を用いるものであればよく、例えば差動増幅回路であってもよく、好ましくは高入力インピーダンス型のものが適当であり、極端には利得が１（Ｇ１＝１およびＧ２＝１）であるボルテージフォロワであってもよい。

また、本第１実施形態においては、各増幅回路３２および３４による増幅後の各増幅後信号Ｗａ１およびＷａ２がアナログ信号からデジタル信号Ｗｄ１およびＷｄ２に変換された後に、これら各デジタル荷重信号Ｗｄ１およびＷｄ２が互いに加算される構成としたが、これに限らない。例えば、図４に示すようなアナログ加算回路６０によって、当該各増幅回路３２および３４による増幅後の各増幅後信号Ｗａ１およびＷａ２が互いに加算される構成としてもよい。

即ち、図４に示すアナログ加算回路６０によれば、各増幅回路３２および３４による増幅後の各増幅後信号Ｗａ１およびＷａ２は、互いに別個の抵抗器６０２および６０４を介して、演算増幅器６０６の反転入力端子に入力される。なお、この演算増幅器６０６の非反転入力端子は、接地電位に接続されている。さらに、この演算増幅器６０６の反転入力端子は、帰還抵抗器６０８を介して、当該演算増幅器６０６の出力端子に接続されている。この演算増幅器６０６の出力端子が、アナログ加算回路６０全体としての出力端子であり、この出力端子から、当該アナログ加算回路６０による加算後の加算後信号ＷＡ’（＝Ｗａ１＋Ｗａ２）が出力される。そして、図示は省略するが、この加算後信号ＷＡ’は、Ａ／Ｄ変換回路によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、この変換後のデジタル加算後信号に基づいて、被計量物の重量が求められ、つまり重量測定値ＷＮが求められる。

この図４に示す構成によっても、図２に示した構成と同様、アナログ加算回路６０の出力側のＳＮ比、つまり加算後信号ＷＡ’のＳＮ比は、当該アナログ加算回路６０の入力側のＳＮ比、つまり各増幅後信号Ｗａ１およびＷａ２それぞれのＳＮ比、の２^１／２倍となる。即ち、ＳＮ比の高い加算後信号ＷＡ’が得られ、ひいては安定した重量測定値ＷＮが得られ、つまり静的計量精度の向上が図られる。また、別の観点から言えば、特に動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００を採用することで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。なお、アナログ加算回路６０による加算後の加算後信号ＷＡ’は、図示しないＡ／Ｄ変換回路によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。そして、このＡ／Ｄ変換回路による変化後のデジタル加算後信号に基づいて、重量測定値ＷＮが求められる。

さらに、本第１実施形態においては、２つの増幅回路３２および３４が設けられる構成を例示したが、３つ以上の増幅回路が設けられてもよい。この場合も、各増幅回路による増幅後の各増幅後信号は、例えば図２に示した構成と同様にアナログ信号からデジタル信号に変換された後に互いに加算され、または、図４に示した構成と同様にアナログ信号の状態で互いに加算される。このように３つ以上の増幅回路が設けられることによって、言い換えれば当該増幅回路の数が多いほど、よりＳＮ比の高い加算後信号ＷＡ（またはＷＡ’）が得られ、ひいては静的計量精度のさらなる向上が図られ、または、動的計量精度のさらなる向上が図られる。

加えて、本第１実施形態においては、ブリッジ回路２０に供給される電源電圧Ｖｉを直流としたが、交流としてもよい。この場合、ブリッジ回路２０から出力される荷重信号Ｖｏもまた交流になるので、特にこの交流の荷重信号Ｖｏが入力される各増幅回路３２および３４については、当該荷重信号Ｖｏの態様に応じた構成とする必要がある。

次に、本発明の第２実施形態について、図５および図６を参照して説明する。

本第２実施形態に係る計量装置１０ａ（図６参照）は、図５に示すようなロードセル１００ａを備えている。このロードセル１００ａは、図１に示した第１実施形態におけるのと同様のロバーバル型の起歪体１１０ａと、この起歪体１１０ａの４箇所の起歪部１２２ａ〜１２８ａに適宜に貼着された互いに同一仕様の合計８個の歪みゲージ１３２ａ〜１３８ａおよび１４２ａ〜１４８ａと、を有している。

具体的には、起歪体１１０ａの上側梁部１１２ａに形成されている２箇所の起歪部１２２ａおよび１２４ｂの一方１２２ａに、２個の歪みゲージ１３２ａおよび１４２ａが貼着されており、他方の起歪部１２４ａに、２個の歪みゲージ１３４ａおよび１４４ａが貼着されている。ここで、一方の起歪部１２２ａに貼着されている２個の歪みゲージ１３２ａおよび１４２ａは、上側梁部１１２ａの延伸方向に沿う中心線ＣＬ１ａに関して互いに対称を成すように配置されており、他方の起歪部１２４ａに貼着されている２個の歪みゲージ１３４ａおよび１４４ａもまた、当該中心線ＣＬ１ａに関して互いに対称を成すように配置されている。さらに、中心軸ＣＬ１ａの両横方の一方にある２個の歪みゲージ１３２ａおよび１３４ａは、当該中心軸ＣＬ１ａに平行な直線Ｌ１１ａ上に配置されており、当該両横方の他方にある２個の歪みゲージ１４２ａおよび１４４ａは、当該中心軸ＣＬ１ａに関して直線Ｌ１１ａと対称を成す別の直線Ｌ１２ａ上に配置されている。これと同様に、起歪体１１０ａの下側梁部１１４ａに形成されている２箇所の起歪部１２６ａおよび１２８ａの一方１２６ａに、２個の歪みゲージ１３６ａおよび１４６ａが貼着されており、他方の起歪部１２８ａに、２個の歪みゲージ１３８ａおよび１４８ａが貼着されている。ここで、一方の起歪部１２６ａに貼着されている２個の歪みゲージ１３６ａおよび１４６ａは、下側梁部１１４ａの延伸方向に沿う中心線ＣＬ２ａに関して互いに対称を成すように配置されており、他方の起歪部１２８ａに貼着されている２個の歪みゲージ１３８ａおよび１４８ａもまた、当該中心線ＣＬ２ａに関して互いに対称を成すように配置されている。さらに、中心軸ＣＬ２ａの両横方の一方にある２個の歪みゲージ１３６ａおよび１３８ａは、当該中心軸ＣＬ２ａに平行な直線Ｌ２１ａ上に配置されており、当該両横方の他方にある２個の歪みゲージ１４６ａおよび１４８ａは、当該中心軸ＣＬ２ａに関して直線Ｌ２１ａと対称を成す別の直線Ｌ２２ａ上に配置されている。なお、起歪体１１０ａの固定部１１６ａおよび可動部１１８ａについては、図１に示した第１実施形態のものと同様であるので、それらの説明は省略する。

このロードセル１１０ａを構成する合計８個の歪みゲージ１３２ａ〜１３８ａおよび１４２ａ〜１４８ａのうち、上側梁部１１２ａの一方の直線Ｌ１１ａ上に配置された２個の歪みゲージ１３２ａおよび１３４ａと、下側梁部１１４ａの一方の直線Ｌ２１ａ上に配置された２個の歪みゲージ１３６ａおよび１３８ａと、の計４個の歪みゲージ１３２ａ〜１３８ａは、図６に示す如く接続されることで、ホイートストンブリッジ回路２２ａを形成している。即ち、圧縮歪みを検出する２個の歪みゲージ１３２ａおよび１３８ａが互いに対向すると共に、伸長歪みを検出する２個の歪みゲージ１３４ａおよび１３６ａが互いに対向するように、当該ブリッジ回路２２ａが形成されている。そして、上側梁部１１２ａの他方の直線Ｌ１２ａ上に配置された２個の歪みゲージ１４２ａおよび１４４ａと、下側梁部１１４ａの他方の直線Ｌ２２ａ上に配置された２個の歪みゲージ１４６ａおよび１４８ａと、の残りの計４個の歪みゲージ１４２ａ〜１４８ａもまた、図６に示す如く接続されることで、別のホイートストンブリッジ回路２４ａを形成している。即ち、圧縮歪みを検出する２個の歪みゲージ１４２ａおよび１４８ａが互いに対向すると共に、伸長歪みを検出する２個の歪みゲージ１４４ａおよび１４６ａが互いに対向するように、当該ブリッジ回路２４ａが形成されている。

これら各ブリッジ回路２２ａおよび２４ａは、互いに共通の図示しない電源回路から例えば直流の電源電圧Ｖｉの供給を受ける。その上で、これら各ブリッジ回路２２ａおよび２４ａは、起歪体１１０ａに印加されている荷重の大きさに比例した電圧の荷重信号Ｖｏ１およびＶｏ２を出力し、厳密には当該荷重の大きさの変化量に比例した電圧変化量を示す荷重信号Ｖｏ１およびＶｏ２を出力する。

各ブリッジ回路２２ａおよび２４ａから出力された各荷重信号Ｖｏ１およびＶｏ２は、当該各ブリッジ回路２２ａおよび２４ａと１対１の関係で対応付けられた２つの増幅回路３２ａおよび３４ａに個別に入力される。各増幅回路３２ａおよび３４ａは、互いに同一仕様のものであり、例えば第１実施形態における各増幅回路３２および３４と同様の計装アンプである。そして、これら各増幅回路３２ａおよび３４ａは、それぞれに入力される各荷重信号Ｖｏ１およびＶｏ２を互いに同じ利得Ｇ１およびＧ２で増幅する。

さらに、一方の増幅回路３２ａによる増幅後の信号Ｗａ１は、Ａ／Ｄ変換回路４２ａに入力され、ここでアナログ信号からデジタル信号Ｗｄ１に変換される。これと同様に、他方の増幅回路３４ａによる増幅後の信号Ｗａ２は、当該Ａ／Ｄ変換回路４２ａと同一仕様の別のＡ／Ｄ変換回路４４ａに入力され、ここでアナログ信号からデジタル信号Ｗｄ２に変換される。

そして、一方のＡ／Ｄ変換回路４２ａによる変換後のデジタル荷重信号Ｗｄ１は、フィルタ手段としてのフィルタ回路５２ａに入力され、ここで当該デジタル荷重信号Ｗｄ１に含まれている比較的に周波数の低い機械的要因による振動成分を減衰させるためのフィルタリング処理を施される。これと同様に、他方のＡ／Ｄ変換回路４４ａによる変換後のデジタル荷重信号Ｗｄ２は、当該フィルタ回路５２ａと同一仕様の別のフィルタ回路５４ａに入力され、ここで当該フィルタ回路５２ａによるのと同様のフィルタリング処理を施される。

一方のフィルタ回路５２ａによるフィルタリング処理後の信号Ｗｆ１は、初期成分排除手段としての減算回路６２ａに入力される。この減算回路６２ａには、図示しないメモリ回路から初期荷重信号Ｗｉ１も入力される。ここで、初期荷重信号Ｗｉ１とは、上述の計量台や連結部材の重量等の最初からロードセル１００ａ（起歪体１１０ａ）に印加されている初期荷重に相当する信号であり、例えば計量台に被計量物を含む何らの物品も載置されていない無負荷状態（空掛け状態）にあるときのフィルタリング処理後信号Ｗｆ１が当該初期荷重信号Ｗｉ１としてメモリ回路に記憶される。また、このように計量台が無負荷状態にあるときのフィルタリング処理後信号Ｗｆ１が初期荷重信号Ｗｉ１とされることで、当該初期荷重信号Ｗｉ１には、一方のブリッジ回路２２ａを形成する各歪みゲージ１３２ａ〜１３８ｄの抵抗値のバラツキ等に起因する不平衡成分も含まれることになる。減算回路６２ａは、この初期荷重信号Ｗｉ１をフィルタリング処理後信号Ｗｆ１から差し引くことで、被計量物の重量のみに応じた、言い換えれば当該被計量物が計量台に載置されたときのフィルタリング処理後信号Ｗｆ１の変化量に応じた、言わば正味の荷重信号Ｗｂ１を出力する。この正味荷重信号Ｗｂ１は、次の式６のように表される。

《式６》
Ｗｂ１＝Ｗｆ１−Ｗｉ１

これと同様に、他方のフィルタ回路５４ａによるフィルタリング処理後の信号Ｗｆ２は、別の減算回路６４ａに入力される。そして、この減算回路６４ａにも、メモリ回路から初期荷重信号Ｗｉ２が入力される。この減算回路６４ａに入力される初期荷重信号Ｗｉ２は、例えば計量台が無負荷状態にあるときのフィルタリング処理後信号Ｗｆ２がメモリ回路に記憶されたものである。減算回路６４ａは、この初期荷重信号Ｗｉ２をフィルタリング処理後信号Ｗｆ２から差し引くことで、被計量物の重量のみに応じた正味荷重信号Ｗｂ２を出力する。この正味荷重信号Ｗｂ２は、次の式７のように表される。

《式７》
Ｗｂ２＝Ｗｆ２−Ｗｉ１

さらに、上述の式６に基づく一方の正味荷重信号Ｗｂ１は、スパン調整手段としての乗算回路７２ａに入力され、ここでスパン係数ｋ１を乗ぜられる。このスパン係数ｋ１は、事前の調整作業で定められ、詳しくは計量台にＭという既知の重量を持つ分銅が載置された状態で次の式８が成立するように調整される。なお、分銅の重量Ｍは、例えば計量装置１０ａの秤量Ｗｍと等価（Ｍ＝Ｗｍ）である。

《式８》
ｋ１・Ｗｂ１＝Ｍ

これと同様に、式７に基づく他方の正味荷重信号Ｗｂ２は、別の乗算回路７４ａに入力され、ここで別のスパン係数ｋ２を乗ぜられる。このスパン係数ｋ２もまた、事前の調整作業で定められ、詳しくは計量台に重量Ｍの分銅が載置された状態で次の式９が成立するように調整される。

《式９》
ｋ２・Ｗｂ２＝Ｍ

そして、一方の乗算回路７２ａによるスパン調整処理後の信号Ｗｓ１（＝ｋ１・Ｗｂ１）は、上述とは別の零点調整手段としての減算回路８２ａに入力される。この減算回路８２ａには、上述のメモリ回路から零点調整信号Ｗｚ１も入力される。ここで、零点調整信号Ｗｚ１とは、当該一方のスパン調整処理後信号Ｗｓ１の零点が変動し、ひいては後述する重量測定値ＷＮの零点が変動したときに、この零点を正常な状態に戻すための信号であり、後述するように、当該零点調整信号Ｗｚ１は、図示しない操作手段としての操作キーによって零点調整操作が行われたときに更新される。減算回路８２ａは、この零点調整信号Ｗｚ１を一方のスパン調整処理後信号Ｗｓ１から差し引くことで、零点調整処理後の信号Ｗｎ１を出力する。この零点調整処理後信号Ｗｎ１は、次の式１０のように表される。

《式１０》
Ｗｎ１＝Ｗｓ１−Ｗｚ１ｗｈｅｒｅＷｓ１＝ｋ１・Ｗｂ１

これと同様に、他方の乗算回路７４ａによるスパン調整処理後の信号Ｗｓ２（＝ｋ２・Ｗｂ２）は、別の減算回路８４ａに入力される。そして、この減算回路８４ａにも、メモリ回路から零点調整信号Ｗｚ２が入力される。この減算回路８４ａに入力される零点調整信号Ｗｚ２もまた、後述するように、操作キーによって零点調整操作が行われたときに更新される。減算回路８４ａは、この零点調整信号Ｗｚ２を他方のスパン調整処理後信号Ｗｓ２から差し引くことで、零点調整処理後の信号Ｗｎ２を出力する。この零点調整処理後信号Ｗｎ２は、次の式１１のように表される。

《式１１》
Ｗｎ２＝Ｗｓ２−Ｗｚ２ｗｈｅｒｅＷｓ２＝ｋ２・Ｗｂ２

なお、上述の操作キーによって零点調整操作が行われると、そのときの一方の零点調整処理後信号Ｗｎ１と一方の零点調整信号Ｗｚ１とが互いに加算された信号（＝Ｗｎ１＋Ｗｚ１）が、新たな当該一方の零点調整信号Ｗｚ１としてメモリ回路に記憶される。即ち、次の式１２に基づいて、当該一方の零点調整信号Ｗｚ１が更新される。そして、この更新後の一方の零点調整信号Ｗｚ１が上述の式１０に適用されることで、一方の零点調整処理後信号Ｗｎ１がＷｎ１＝０となり、つまり一方のスパン調整処理後信号Ｗｓ１の零点変動が補償され、適切な零点調整処理が行われる。

《式１２》
Ｗｎ１＋Ｗｚ１→Ｗｚ１

これと同様に、操作キーによって零点調整操作が行われると、そのときの他方の零点調整処理後信号Ｗｎ２と他方の零点調整信号Ｗｚ２とが互いに加算された信号（＝Ｗｎ２＋Ｗｚ２）が、新たな当該他方の零点調整信号Ｗｚ２としてメモリ回路に記憶される。即ち、次の式１３に基づいて、当該他方の零点調整信号Ｗｚ２が更新される。そして、この更新後の一方の零点調整信号Ｗｚ２が上述の式１１に適用されることで、他方の零点調整処理後信号Ｗｎ２がＷｎ２＝０となり、つまり他方のスパン調整処理後信号Ｗｓ２の零点変動が補償され、適切な零点調整処理が行われる。なお、操作キーによって零点調整操作が行われるときには、計量台が無負荷状態にあることが、肝要である。また、計量台が無負荷状態にあることが自動的に検出されて当該零点調整処理が自動的に行われる、いわゆる自動零点調整機能が、設けられてもよい。

《式１３》
Ｗｎ２＋Ｗｚ２→Ｗｚ２

これら２つの零点調整処理後信号Ｗｎ１およびＷｎ２は、加算手段としての加算回路９０ａに入力され、ここで互いに加算される。そして、この加算回路９０ａによる加算後の加算後信号ＷＡ（＝Ｗｎ１＋Ｗｎ２）は、上述とは別の総合スパン調整手段としての乗算回路９２ａに入力され、ここで上述とは別のスパン係数Ｋを乗ぜられる。この言わば総合的なスパン係数Ｋもまた、事前の調整作業で定められ、詳しくは計量台に上述の重量Ｍの分銅が載置された状態で次の式１４が成立するように調整される。なお、この総合的なスパン係数Ｋが乗ぜられる加算後信号ＷＡは、上述の如く計量台に重量Ｍの分銅が載置された状態で調整された個別のスパン係数ｋ１およびｋ２を含んでいることから、当該総合的なスパン係数Ｋは、理想的にはＫ＝１／２となる。

《式１４》
Ｋ・ＷＡ＝ＭｗｈｅｒｅＷＡ＝Ｗｎ１＋Ｗｎ２

そして、この総合的なスパン係数Ｋが乗ぜられた後の言わば総合スパン調整後信号（＝Ｋ・ＷＡ）に基づいて、詳しくは次の式１５に基づいて、被計量物の重量を表す重量測定値ＷＮが求められる。この重量測定値ＷＮは、例えば図示しない情報出力手段としてのディスプレイに表示される。

《式１５》
ＷＮ＝Ｋ・ＷＡ

併せて、上述の２つの零点調整処理後信号Ｗｎ１およびＷｎ２は、相互差演算手段としての相互差演算回路９４ａに入力される。この相互差演算回路９４ａは、次の式１６に基づいて、これら２つの零点調整処理後信号Ｗｎ１およびＷｎ２の相互差の絶対値｜ＷＤ｜を求める。この相互差絶対値｜ＷＤ｜は、スパン異常判定手段としての図示しないスパン異常判定回路に入力される。

《式１６》
｜ＷＤ｜＝｜Ｗｎ１−Ｗｎ２｜

なお、フィルタ手段としての各フィルタ回路５２ａおよび５４ａと、初期零点設定手段としての各減算回路６２ａおよび６４ａと、スパン調整手段としての各乗算回路７２ａおよび７４ａと、零点調整手段としての各減算回路８２ａおよび８４ａと、加算手段としての加算回路９０ａと、総合スパン調整手段としての乗算回路９２ａと、相互差演算手段としての相互差演算回路９４ａとは、例えばＣＰＵ３００ａによって構成されており、つまりそうなるように当該ＣＰＵ３００ａの動作を制御するためのプログラムが構成されている。また、スパン異常判定回路も、ＣＰＵ３００ａによって構成されている。さらに、このＣＰＵ３００ａと、上述の各増幅回路３２ａおよび３４ａと、各Ａ／Ｄ変換回路４２ａおよび４４ａとは、プリント配線板２００ａに搭載されている。また、各ブリッジ回路２２ａおよび２４ａの電源電圧Ｖｉの供給源である上述の電源回路も、当該プリント配線板２００ａに搭載されている。

スパン異常判定回路（ＣＰＵ３００ａ）は、上述の相互差絶対値｜ＷＤ｜に基づいて、ロードセル１００ａにスパン異常が発生していないかどうかを判定し、言わば当該ロードセル１００についてのスパン異常検出を行う。即ち、相互差絶対値｜ＷＤ｜は、理想的にはゼロ（｜ＷＤ｜＝０）であり、詳しくはロードセル１００ａが正常であるときにはゼロであるのが理想である。そして、各ブリッジ回路２２ａおよび２４ａを形成する各歪みゲージ１３２ａ〜１３８ａおよび１４２ａ〜１４８ａのいずれかに物質変化が生じたり、或いは、当該各歪みゲージ１３２ａ〜１３８ａおよび１４２ａ〜１４８ａが貼着されている起歪体１１０ａの各起歪部１２２ａ〜１２８ａのいずれかに腐食が生じたりすると、各ブリッジ回路２２ａおよび２４ａから出力される各荷重信号Ｖｏ１およびＶｏ２の一方にスパン変化が生じ、または、当該各荷重信号Ｖｏ１およびＶｏ２の両方に互いに異なるスパン変動が生じ、これにより、相互差絶対値｜ＷＤ｜がゼロではなくなる（｜ＷＤ｜≠０）。そこで、スパン異常判定回路は、この相互差絶対値｜ＷＤ｜が過度に大きくなったときに、ロードセル１００ａのスパンが過度に変動したものと判定し、つまり当該ロードセル１００ａにスパン異常が発生したものと判定する。ただし、相互差絶対値｜ＷＤ｜は、被計量物の重量の大小によって変わり、例えば当該被計量物の重量が大きいほど大きく、当該被計量物の重量が小さいほど小さい。このことを勘案して、異常判定回路は、被計量物の重量に対する相互差絶対値｜ＷＤ｜の比率、厳密には重量測定値ＷＮに対する当該相互差絶対値｜ＷＤ｜の比率｜ＷＤ｜／ＷＮ、を評価パラメータとし、この比率｜ＷＤ｜／ＷＮと所定のしきい値αとを比較する。そして、当該比率｜ＷＤ｜／ＷＮがしきい値αよりも大きいときに、つまり次の式１７が満足されるときに、ロードセル１００にスパン異常が発生したものと判定し、そうでないときには、スパン異常は発生していないものと判定する。なお、ここで言うしきい値αは、上述の操作キーによって適宜に設定される。

《式１７》
｜ＷＤ｜／ＷＮ＞α

その一方で、重量測定値ＷＮが過度に小さいと、この式１７における比率｜ＷＤ｜／ＷＮに誤差が生じ易くなり、ひいては誤ったスパン異常検出が行われる虞がある。これを回避するべく、重量測定値ＷＮが或る程度の大きさであることを条件に、詳しくは次の式１８が満足されることを条件に、スパン異常検出が行われる。なお、この式１８におけるβは、０よりも大きく、かつ、計量装置１０ａの秤量Ｗｍよりも小さい値（０＜β＜Ｗｍ）であり、操作キーの操作によって例えばＷｍ／５〜Ｗｍ／３程度の値に設定される。

《式１８》
ＷＮ＞β

このスパン異常検出機能によってロードセル１００ａにスパン異常が発生したことが検出されると、その旨を表す情報、例えばアラームが、上述のディスプレイに表示される。従って、このディスプレイのアラーム表示から、ロードセル１００ａにスパン異常が発生しているかどうかを認識することができる。

併せて、上述の各零点調整処理後信号Ｗｎ１およびＷｎ２についても、厳密にはこれら各零点調整処理後信号Ｗｎ１およびＷｎ２のそれぞれが重量値に変換された言わば零点調整処理後重量値についても、ディスプレイに表示される。これにより例えば、ロードセル１００ａにスパン異常が発生したときに、このスパン異常が一方のブリッジ回路２２ａに発生したのか、厳密には当該スパン異常が一方のブリッジ回路２２ａから一方の減算回路８２ａまでの間の言わば一方の信号処理系統に発生したのか、それとも、当該スパン異常が他方のブリッジ回路２４ａに発生したのか、厳密には当該スパン異常が他方のブリッジ回路２４ａから他方の減算回路８４ａまでの間の言わば他方の信号処理系統に発生したのかを、認識することができる。例えば、一方の信号処理系統にスパン異常が発生したときには、当該一方の信号処理系統の零点調整処理後信号Ｗｎ１に従う零点調整処理後重量値が（そのときの被計量物の重量とは懸け離れた）異常な値となる。これと同様に、他方の信号処理系統にスパン異常が発生したときには、当該他方の信号処理系統の零点調整処理後信号Ｗｎ２に従う零点調整処理後重量値が異常値となる。

また上述したように、各零点調整信号Ｗｚ１およびＷｚ２については、式１２および式１３の如く更新されるが、この更新が行われるたびに、各信号処理系統（各スパン調整処理後信号Ｗｓ１およびＷｓ２）それぞれの零点変動量が蓄積されたものとなる。従って例えば、各信号処理系統のいずれかに過度な零点変動が生じた場合には、この零点変動の蓄積量である各零点調整信号Ｗｚ１およびＷｚ２のうちの当該過度な零点変動が生じた側のものが異常な態様となる。そこで、これら各零点調整信号Ｗｚ１およびＷｚ２のそれぞれと所定のしきい値γとが比較され、この比較結果に基づいて、各信号処理系統のそれぞれに過度な零点変動が生じていないかどうかの判定が行われ、つまり零点異常検出が行われる。具体的には、次の式１９が満足されるときに、一方の信号処理系統に零点異常が生じているものと判定される。そして、式２０が満足されるときに、他方の信号処理系統に零点異常が生じているものと判定される。この判定結果もまた、ディスプレイに表示される。そして、ここで言うしきい値γもまた、操作キーの操作によって適宜に設定される。

《式１９》
｜Ｗｚ１｜＞γ

《式２０》
｜Ｗｚ２｜＞γ

なお、これら式１９および式２０の両方が満足される場合であっても、つまり各信号処理系統の両方に零点異常が生じている場合であって、これら各零点が互いに反対の方向に変動している場合には、上述の式１６で表される相互差絶対値｜ＷＤ｜が過度に大きくならず、ひいては上述の式１７が満足されないことがある。即ち、式１７のみからでは精確なスパン異常検出が実現されないことがある。従って、式１７に基づくスパン異常検出のみならず、これら式１９および式２０に基づく零点異常検出が行われることによって、より精確な当該スパン異常検出が実現され、ひいてはこれらスパン異常検出および零点異常検出を含む言わば総合的な異常検出が実現される。因みに、零点異常検出もまた、ＣＰＵ３００ａによって実現される。即ち、ＣＰＵ３００ａは、言わば零点異常検出手段としても機能する。

そして、各信号処理系統のいずれかに異常（スパン異常または零点異常）が発生した場合には、当該異常が発生していない正常な信号処理系統の零点調整処理後信号Ｗｎ１またはＷｎ２のみに基づいて、重量測定値ＷＮが求められる。例えば、一方の信号処理系統に異常が発生した場合には、他方の信号処理系統の零点調整処理後信号Ｗｎ２を用いた次の式２１に基づいて、重量測定値ＷＮが求められる。これとは反対に、他方の信号処理系統に異常が発生した場合には、一方の信号処理系統の零点調整処理後信号Ｗｎ１を用いた式２２に基づいて、重量測定値ＷＮが求められる。なお、これらの式２１および式２２における総合スパン係数Ｋは、Ｋ＝１である。

《式２１》
ＷＮ＝Ｋ・Ｗｎ２

《式２２》
ＷＮ＝Ｋ・Ｗｎ１

ところで、本第２実施形態においても、上述の第１実施形態と同様、各増幅回路３２ａおよび３４ａのそれぞれは、３つの演算増幅器を含む計装アンプである。従って、これら各増幅回路３２ａおよび３４ａによる増幅後の各増幅後信号Ｗａ１およびＷａ２のそれぞれには、当該３つの演算増幅器それぞれの入力換算雑音が重畳した状態にある。具体的には、各増幅後信号Ｗａ１およびＷａ２それぞれのＳＮ比は、上述の式４の如くＥ’／ｅｎ’である。そして、このＳＮ比は、加算回路９０ａの入力側にも当て嵌まる。即ち、加算回路９０ａの入力側のＳＮ比もまた、Ｅ’／ｅｎ’である。ただし、加算回路９０ａの出力側のＳＮ比は、上述の式５の如く２^１／２・（Ｅ’／ｅｎ’）であり、つまり当該加算回路９０ａの入力側のＳＮ比の２^１／２倍である。即ち、ＳＮ比の高い加算後信号ＷＡを得ることができ、ひいては安定した重量測定値ＷＮを得ることができ、つまり静的計量精度の向上を図ることができる。また、別の観点から言えば、特に動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００ａを採用することで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。とりわけ、各フィルタ回路５２ａおよび５４ａによって上述した過渡応答振動を減衰させる場合には、当該フィルタ回路５２ａおよび５４ａとして応答性の高い（応答遅れの小さい）ものを採用することができ、これもまた、動的計量精度の向上に大きく貢献し、つまりは高速計量の実現に好都合である。

このように本第２実施形態においても、第１実施形態と同様、より高い静的計量精度を得ることができ、または、より高い動的計量精度を得ることができる。即ち、静的秤および動的秤のいずれの用途においても、高い計量精度を得ることができる。

さらに本第２実施形態によれば、ロードセル１００ａについての異常検出機能が設けられており、詳しくはスパン異常検出機能および零点異常検出機能が設けられている。このうちのスパン異常検出機能については、上述の式１６の相互差絶対値｜ＷＤ｜に基づいて、つまり上述した２つの信号処理系統のそれぞれに独立して初期成分排除処理，スパン調整処理および零点調整処理が施された後の信号（零点調整処理後信号）Ｗｎ１およびＷｎ２に基づいて、当該スパン異常の有無が判定される。そして、零点異常検出機能については、上述の式１９および式２０に示す如く当該２つの信号処理系統のそれぞれにおける零点変動の蓄積量である各零点調整信号Ｗｚ１およびＷｚ２に基づいて、つまりはそれぞれの信号処理系統ごとに独立して初期成分排除処理，スパン調整処理および零点調整処理が施された後の信号Ｗｎ１およびＷｎ２に基づいて、零点異常の有無が判定される。また、この異常検出機能が加わることで、スパン異常検出機能がより精確なものとなる。従って例えば、上述した各ブリッジ回路２２ａおよび２４ａの不平衡成分や正常な範囲内での温度ドリフト，零点変動等があるとしても、これらの影響が排除された上で、スパン異常検出および零点異常検出を含む精確な異常検出を実現することができる。

加えて、本第２実施形態によれば、起歪体１１０ａ各起歪部１２２ａ〜１２８ａのそれぞれに、つまり互いに近接した位置に、２個ずつ歪みゲージ１３２ａ〜１３８ａおよび１４２ａ〜１４８ａが貼着されている。従って例えば、計量台上に被計量物が偏在することによって起歪体１１０ａに捻りが発生し、これにより、各起歪部１２２ａ〜１２８ａの一部または全部において歪み（応力）の分布にバラツキが生じたとしても、これら各起歪部１２２ａ〜１２８ａのそれぞれの歪は２個の歪みゲージによって言わば平均化された状態で検出される。ゆえに、このような歪みの分布のバラツキが生じることによる影響が低減され、ひいてはより精確な重量測定値ＷＮが得られ、つまり高い計量精度が得られる。特に動的秤等の高速計量が要求される用途においては、このような歪みの分布のバラツキが生じ易いので、その影響が低減される本第２実施形態の構成は、極めて有益である。

なお、本第２実施形態においては、起歪体１１０ａの上側梁部１１２ａの一方の直線Ｌ１１ａ上に配置された２個の歪みゲージ１３２ａおよび１３４ａと、下側梁部１１４ａの一方の直線Ｌ２１ａ上に配置された２個の歪みゲージ１３６ａおよび１３８ａと、の組合せによって、一方のブリッジ回路２２ａが形成され、残りの４個の歪みゲージ１４２ａ〜１４８ａの組合せによって、他方のブリッジ回路２４ａが形成されたが、これに限らない。例えば、上側梁部１１２ａの一方の直線Ｌ１１ａ上に配置された２個の歪みゲージ１３２ａおよび１３４ａと、下側梁部１１４ａの他方の直線Ｌ２２ａ上に配置された２個の歪みゲージ１４６ａおよび１４８ａと、の組合せによって、一方のブリッジ回路２２ａが形成され、残りの４個の歪みゲージ１３６ａ，１３８ａ，１４２ａおよび１４４ａの組合せによって、他方のブリッジ２４ａが形成されてもよい。勿論、これ以外の組合せによって、各ブリッジ回路２２ａおよび２４ａが形成されてもよい。

また、本第２実施形態においても、例えば図４に示したのと同様のアナログ加算回路によって、各増幅回路３２ａおよび３４ａによる各増幅後信号Ｗａ１およびＷａ２が互いに加算される構成としてもよい。この構成によれば、図示は省略するが、アナログ加算回路による加算後の加算後信号ＷＡ’は、Ａ／Ｄ変換回路によってアナログ信号からデジタル信号に変換された後、上述したのと同様のフィルタリング処理，初期成分排除処理，スパン調整処理および零点調整処理を施され、これらの処理が施された後の信号に基づいて、重量測定値ＷＮが求められる。この構成によっても、ＳＮ比の高い加算後信号ＷＡ’が得られ、ひいては安定した重量測定値ＷＮが得られ、つまり静的計量精度の向上が図られる。そして、特に動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００ａを採用することで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。ただし、上述したような異常検出機能を設けることはできない。即ち、各ブリッジ回路２２ａおよび２４ａのいずれかに異常が発生したときに、この異常が発生したことを検出することはできるものの、当該異常が各ブリッジ回路２２ａおよび２４ａのいずれに発生したのかを判定（区別）することはできない。

さらに、起歪体１１０の各起歪部１２２ａ〜１２８ａのそれぞれに３個以上の歪みゲージが貼着され、これら各歪みゲージの適宜の組合せによって、３つ以上のブリッジ回路が形成されてもよい。この構成によれば、特に各起歪部１２２ａ〜１２８ａのそれぞれに貼着される歪みゲージの数が多いほど、当該各起歪部１２２ａ〜１２８ａのそれぞれに生じた歪みがより平均化された状態で検出されるので、特に上述した歪みの分布が生じたときに、これによる影響がより低減され、ひいてはより精確な重量測定値ＷＮが得られ、つまり静的計量精度のさらなる向上が図られ、または、動的計量精度のさらなる向上が図られる。

またこのように、３つ以上のブリッジ回路が形成された場合には、当該ブリッジ回路の数と増幅回路の数とが互いに同じであり、これら各ブリッジ回路と各増幅回路とが互いに１対１の関係で対応付けられるのが、好ましい。この場合、各ブリッジ回路から出力された各荷重信号は、対応する各増幅回路によって互いに並行して増幅される。そして、各増幅回路による増幅後の各増幅後信号は、例えばアナログ信号の状態で互いに加算され、または、アナログ信号からデジタル信号に変換された上で互いに加算される。この構成によっても、よりＳＮ比の高い加算後信号ＷＡ（またはＷＡ’）が得られ、ひいては安定した重量測定値ＷＮが得られ、つまり静的計量精度の向上が図られる。そして、特に動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００ａを採用することで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。

一方、ブリッジ回路の数と増幅回路の数とは、互いに同じでなくてもよい。例えば、ブリッジ回路の数が増幅回路の数よりも小さい、とする。この場合、複数の増幅回路と対応付けられるブリッジ回路が少なくとも１つ以上存在することになる。このブリッジ回路から出力された荷重信号は、対応する複数の増幅回路によって互いに並行して増幅される。即ち、上述の第１実施形態と同様、１つのブリッジ回路から出力された荷重信号は、複数の増幅回路によって互いに並行して増幅される。なお、全てのブリッジ回路のそれぞれに複数の増幅回路が対応付けられることもある。この場合も同様に、それぞれのブリッジ回路から出力された荷重信号は、対応する複数の増幅回路によって互いに並行して増幅される。なお、１つの増幅回路のみと対応付けられるブリッジ回路が存在する場合には、このブリッジ回路から出力された荷重信号は、対応する当該１つの増幅回路によって増幅される。そして、各増幅回路による増幅後の各増幅後信号は、例えばアナログ信号の状態で互いに加算され、または、アナログ信号からデジタル信号に変換された上で互いに加算される。この構成によっても、よりＳＮ比の高い加算後信号ＷＡ（またはＷＡ’）が得られ、ひいては安定した重量測定値ＷＮが得られ、つまり静的計量精度の向上が図られる。そして、特に動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００ａを採用することで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。

さらに例えば、ブリッジ回路の数が増幅回路の数よりも大きい、とする。この場合、複数のブリッジ回路と対応付けられる増幅回路が少なくとも１つ以上存在することになる。この増幅回路は、対応する複数のブリッジ回路から出力された複数の荷重信号を一纏めに（一括）して増幅する。例えば、当該複数のブリッジ回路が互いに並列または直列に接続され、この並列または直列に接続された回路全体の出力信号、つまり当該複数のブリッジ回路の各荷重信号が互いに合成された言わば合成荷重信号が、対応する増幅回路によって増幅される。なお、全ての増幅回路のそれぞれに複数のブリッジ回路が対応付けられることもある。この場合も同様に、それぞれの増幅回路は、対応する複数のブリッジ回路から出力された複数の荷重信号を一纏めにして増幅する。なお、１つのブリッジ回路のみと対応付けられる増幅回路が存在する場合には、この増幅回路は、対応する当該１つのブリッジ回路から出力された荷重信号を増幅する。そして、各増幅回路による増幅後の各増幅後信号は、例えばアナログ信号の状態で互いに加算され、または、アナログ信号からデジタル信号に変換された上で互いに加算される。この構成によっても、よりＳＮ比の高い加算後信号ＷＡ（またはＷＡ’）が得られ、ひいては安定した重量測定値ＷＮが得られ、つまり静的計量精度の向上が図られる。そして、特に動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００ａを採用することで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。

次に、本発明の第３実施形態について、図７および図８を参照して説明する。

本第３実施形態に係る計量装置１０ｂ（図８参照）は、図７に示すようなロードセル１００ｂを備えている。このロードセル１００ｂは言わば、図１に示した第１実施形態におけるロードセル１００と、図５に示した第２実施形態におけるロードセル１００ａとを、互いに掛け合わせたような構成をしている。具体的には、当該ロードセル１００ｂは、第１実施形態におけるロードセル１００および第２実施形態におけるロードセル１００ａのそれぞれと同様のロバーバル型の起歪体１１０ｂと、この起歪体１１０ｂの４箇所の起歪部１２２ｂ〜１２８ｂに適宜に貼着された互いに同一仕様の合計６個の歪みゲージ１３２ｂ，１３４ｂ，１４２ｂ，１４４ｂ，１５２ｂおよび１５４ｂと、を有している。

より具体的には、起歪体１１０ｂの上側梁部１１２ｂに形成されている２箇所の起歪部１２２ａおよび１２４ｂの一方１２２ｂに、１個の歪みゲージ１３２ｂが貼着されており、他方の起歪部１２４ｂに、２個の歪みゲージ１４２ｂおよび１５２ｂが貼着されている。ここで、一方の起歪部１２２ｂに貼着されている歪みゲージ１３２ｂは、上側梁部１１２ｂの延伸方向に沿う中心線ＣＬ１ｂ上に配置されており、他方の起歪部１２４ｂに貼着されている２個の歪みゲージ１４２ｂおよび１５２ｂは、当該中心線ＣＬ１ｂに関して互いに対称を成すように配置されており、詳しくは当該中心線ＣＬ１ｂに関して互いに対称を成す２つの直線Ｌ１１ｂおよびＬ１２ｂ上に配置されている。これと同様に、起歪体１１０ｂの下側梁部１１４ｂに形成されている２箇所の起歪部１２６ａおよび１２８ｂの一方１２６ｂに、１個の歪みゲージ１３４ｂが貼着されており、他方の起歪部１２８ｂに、２個の歪みゲージ１４４ｂおよび１５４ｂが貼着されている。ここで、一方の起歪部１２６ｂに貼着されている歪みゲージ１３４ｂは、下側梁部１１４ｂの延伸方向に沿う中心線ＣＬ２ｂ上に配置されており、他方の起歪部１２８ｂに貼着されている２個の歪みゲージ１４４ｂおよび１５４ｂは、当該中心線ＣＬ２ｂに関して互いに対称を成すように配置されており、詳しくは当該中心線ＣＬ２ｂに関して互いに対称を成す２つの直線Ｌ２１ｂＬ２２ｂ上に配置されている。なお、起歪体１１０ｂの固定部１１６ｂおよび可動部１１８ｂについては、第１実施形態および第２実施形態それぞれのものと同様であるので、それらの説明は省略する。

このロードセル１００ｂを構成する合計６個の歪みゲージ１３２ｂ，１３４ｂ，１４２ｂ，１４４ｂ，１５２ｂおよび１５４ｂは、図６に示す如く接続されることで、２つのブリッジ回路２２ｂおよび２４ｂを形成している。具体的には、一方のブリッジ回路２２ｂは、４個の歪みゲージ１３２ｂ，１３４ｂ，１４２ｂおよび１４４ｂの組合せによって形成されている。即ち、圧縮歪みを検出する２個の歪みゲージ１３２ｂおよび１４４ｂが互いに対向すると共に、伸長歪みを検出する２個の歪みゲージ１３４ｂおよび１４２ｂａが互いに対向するように、当該ブリッジ回路２２ｂが形成されている。そして、他方のブリッジ回路２４ｂは、一方のブリッジ回路２２ｂと共通の２個の歪みゲージ１３２ｂおよび１３４ｂと、当該一方のブリッジ回路２２ｂと非共通の２個の歪みゲージ１５２ｂおよび１５４ｂと、の計４個の組合せによって形成されている。即ち、圧縮歪みを検出する２個の歪みゲージ１３２ｂおよび１５４ｂが互いに対向すると共に、伸長歪みを検出する２個の歪みゲージ１３４ｂおよび１５２ｂが互いに対向するように、当該ブリッジ回路２４ｂが形成されている。

これら各ブリッジ回路２２ｂおよび２４ｂは、第２実施形態における各ブリッジ回路２２ａおよび２４ａと同様に、互いに共通の図示しない電源回路から例えば直流の電源電圧Ｖｉの供給を受ける。その上で、これら各ブリッジ回路２２ｂおよび２４ｂは、起歪体１１０ｂに印加されている荷重の大きさに比例した電圧の荷重信号Ｖｏ１およびＶｏ２を出力し、厳密には当該荷重の大きさの変化量に比例した電圧変化量を示す荷重信号Ｖｏ１およびＶｏ２を出力する。そして、各荷重信号Ｖｏ１およびＶｏ２は、互いに別個の増幅回路３２ｂおよび３４ｂに入力される。これ以降は、第１実施形態または第２実施形態と同様である。

このような構成の本第３実施形態によっても、第１実施形態および第２実施形態と同様、ＳＮ比の高い加算後信号ＷＡ（またはＷＡ’）を得ることができ、ひいては安定した重量測定値ＷＮを得ることができ、つまり静的計量精度の向上を図ることができる。そして、特に動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００ａを採用することで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。また例えば、第２実施形態と同様、ロードセル１００ｂについての異常検出機能を付加することができる。この場合、各ブリッジ回路２２ｂおよび２４ｂの不平衡成分や正常な範囲内での温度ドリフト，零点変動等があるとしても、これらの影響を受けない精確な当該異常検出を実現することができる。

次に、本発明の第４実施形態について、図９〜図１１を参照して説明する。

本第４実施形態に係る計量装置１０ｃは、図９に示すようなトラックスケールである。このトラックスケールとしての計量装置１０ｃは、概略矩形平板状の計量台１２ｃを備えている。そして、この計量台１２ｃをその下方から支持するように、当該計量台１２ｃの四隅のそれぞれにデジタル式のロードセル１００ｃが配置されている。それぞれのロードセル１００ｃには、個別の識別番号ｍ（ｍ＝１〜４）が付されている。そして、当該それぞれのロードセル１００ｃは、後述する如くデジタル荷重信号ＷＤ［ｍ］を出力する。このデジタル荷重信号ＷＤ［ｍ］は、演算手段としての重量指示計４００ｃに入力される。

それぞれのロードセル１００ｃは、図１０に示すような角柱型の起歪体１１０ｃを有している。そして、この起歪体１５０の４つの側面に、圧縮歪み検出用の４個の歪みゲージ１２２ｃ〜１２８ｃと、伸長歪み検出用の４個の歪みゲージ１３２ｃ〜１３８ｃと、が貼着されている。なお、圧縮歪み検出用の各歪みゲージ１２２ｃ〜１２８ｃは、互いに同一仕様のものである。また、伸長歪み検出用の各歪みゲージ１３２ｃ〜１３８ｃも、互いに同一仕様のものであり、例えば圧縮歪み検出用の各歪みゲージ１２２ｃ〜１２８ｃと同一仕様のものである。起歪体１１０ｃは、その中心軸Ａｘ（延伸方向）に直交する断面が概略正方向のものであるが、当該断面が円形のものであってもよく、つまり円柱型のものであってもよい。この場合は、起歪体１１０ｃの中心軸Ａｘの円周方向に沿って等間隔（９０度間隔）に圧縮歪み検出用の各歪みゲージ１２２ｃ〜１２８ｃと伸長歪み検出用の各歪みゲージ１３２ｃ〜１３８ｃとが配置される。また、図示は省略するが、起歪体１１０ｃの両端は、概略凸面状に成形されている。それぞれのロードセル１００ｃは、この起歪体１１０ｃの両端の一方を計量台１２ｃの下面（厳密には計量台１２ｃの下面に設けられた適当な上側部材の接触面）に接触させると共に、当該起歪体１１０ｃの両端の他方を基礎面（厳密には基礎面に設けられた適当な下側部材の接触面）に接触させた状態で、計量台１２ｃを支持している。

このロードセル１００ｃを構成する合計８個の歪みゲージ１２２ｃ〜１２８ｃおよび１３２ｃ〜１３８ｃは、図１１に示す如く接続されることで、１つのブリッジ回路２０ｃを形成している。具体的には、起歪体１１０ｃの中心軸Ａｘを挟んで配置されている２個の圧縮歪み検出用の歪みゲージ１２２ｃおよび１２６ｃから成る直列回路と、他の２個の圧縮歪み検出用の歪みゲージ１２４ｃおよび１２８ｃから成る直列回路と、が互いに対向すると共に、起歪体１１０ｃの中心軸Ａｘを挟んで配置されている個の伸長歪み検出用の歪みゲージ１３２ｃおよび１３６ｃから成る直列回路と、他の２個の伸長歪み検出用の歪みゲージ１３４ｃおよび１３８ｃから成る直列回路と、が互いに対向するように、当該ブリッジ回路２０ｃが形成されている。

ブリッジ回路２０ｃは、図示しない電源回路から例えば直流の電源電圧Ｖｉの供給を受け、その上で、起歪体１１０ｃに印加されている荷重の大きさに応じた電圧の荷重信号Ｖｏ、厳密には当該荷重の大きさの変化量に応じた電圧変化量を示す荷重信号Ｖｏ、を出力する。この荷重信号Ｖｏは、複数の、例えば２つの、増幅回路３２ｃおよび３４ｃに入力される。

各増幅回路３２ｃおよび３４ｃは、互いに同一仕様のものであり、例えば図３に示したのと同様の計装アンプである。そして、これら各増幅回路３２ｃおよび３４ｃによる増幅後の各荷重信号Ｗａ１およびＷａ２は、加算回路４０ｃに入力される。この加算回路４０ｃは、例えば図４に示したのと同様のアナログ加算回路である。

加算回路４０ｃによる加算後の荷重信号ＷＡ’（＝Ｗａ１＋Ｗａ２）は、Ａ／Ｄ変換回路５０ｃに入力され、ここでアナログ信号からデジタル信号ＷＤに変換される。そして、この変換後のデジタル荷重信号ＷＤは、伝送回路６０ｃに入力される。伝送回路６０ｃは、このデジタル荷重信号ＷＤに上述した識別番号ｍを付した上で、この識別番号ｍが付されたデジタル荷重信号ＷＤ［ｍ］を出力する。このデジタル荷重信号ＷＤ［ｍ］は、上述の如く重量指示計４００ｃに入力される。

なお、各増幅回路３２ｃおよび３４ｃ，加算回路４０ｃ，Ａ／Ｄ変換回路５０ｃ，伝送回路６０ｃは、プリント配線板２００ｃに搭載されている。そして、ブリッジ回路２０ｃの電源電圧Ｖｉの供給源である上述の電源回路もまた、当該プリント配線板２００ｃに搭載されている。このプリント配線板２００ｃは、起歪体１１０ｃの近傍に設けられており、言わばロードセル１００ｃに内蔵されている。

重量指示計４００ｃは、それぞれのロードセル１００ｃから入力されるデジタル荷重信号ＷＤ［ｍ］に対して、上述したのと同様のフィルタリング処理や初期成分排除処理，スパン調整処理，零点調整処理等の適宜の処理を施す。そして、これらの処理後の各ロードセル１００ｃ，１００ｃ…についての各信号を合算することで、図示しない被計量物としてのトラックの重量を求め、つまり当該トラックの重量測定値ＷＮを求める。

このような構成の本第４実施形態によっても、第１〜第３の各実施形態と同様、ＳＮ比の高い加算後信号ＷＡ’を得ることができ、ひいては安定した重量測定値ＷＮを得ることができ、つまり静的計量精度の向上を図ることができる。そして、特に動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００ａを採用することで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。

なお、本第４実施形態においても、歪みゲージを追加して、ブリッジ回路の数を増やしてもよい。また、上述の第３実施形態と同様に、各ブリッジ回路がそれぞれの一部に互いに共通の歪みゲージを用いる構成としてもよい。

次に、本発明の第５実施形態について、図１２を参照して説明する。

本第５実施形態に係る計量装置１０ｄもまた、トラックスケールであり、４つのロードセル１００ｄ，１００ｄ，…を有している。ただし、本第５実施形態におけるそれぞれのロードセル１００ｄは、上述の第４実施形態におけるものとは異なり、アナログ式のものである。即ち、図示は省略するが、本第５実施形態におけるそれぞれのロードセル１００ｄは、図１０に示したのと同様のものであり、直流の電源電圧Ｖｉの供給を受けた上で、起歪体に印加されている荷重の大きさに応じた電圧の荷重信号Ｖｏを出力し、厳密には当該荷重の大きさの変化量に応じた電圧変化量を示す荷重信号Ｖｏを出力する。なおここでは、それぞれのロードセル１００ｄから出力される荷重信号Ｖｏについて、上述したのと同様の識別番号ｍ（ｍ＝１〜４）を付して表す。

例えば、識別番号ｍがｍ＝１のロードセル１００ｄ（ＬＣ［１］）から出力された荷重信号Ｖｏ［１］は、互いに別個の増幅回路２２１ｄおよび２４１ｄに入力される。これと同様に、識別番号ｍがｍ＝２のロードセル１００ｄ（ＬＣ［２］）から出力された荷重信号Ｖｏ［２］もまた、互いに別個の増幅回路２２２ｄおよび２４２ｄに入力される。そして、識別番号ｍがｍ＝３のロードセル１００ｄ（ＬＣ［３］）から出力された荷重信号Ｖｏ［３］は、互いに別個の増幅回路２２３ｄおよび２４３ｄに入力される。さらに、識別番号ｍがｍ＝４のロードセル１００ｄ（ＬＣ［４］）から出力された荷重信号Ｖｏ［４］は、互いに別個の増幅回路２２４ｄおよび２４４ｄに入力される。なお、各増幅回路２２１ｄ，２４１ｄ，２２２ｄ，２４２ｄ，２２３ｄ，２４３ｄ，２２４ｄおよび２４４ｄは、互いに同一仕様のものであり、例えば図３に示したのと同様の計装アンプである。

各増幅回路２２１ｄ，２４１ｄ，２２２ｄ，２４２ｄ，２２３ｄ，２４３ｄ，２２４ｄおよび２４４ｄによる増幅後の各荷重信号Ｗａ１［１］，Ｗａ２［１］，Ｗａ１［２］，Ｗａ２［２］，Ｗａ１［３］，Ｗａ２［３］，Ｗａ１［４］およびＷａ２［４］は、演算増幅器３０２ｄを用いたアナログ加算回路３０ｄに入力される。具体的には、当該各増幅回路２２１ｄ，２４１ｄ，２２２ｄ，２４２ｄ，２２３ｄ，２４３ｄ，２２４ｄおよび２４４ｄによる各増幅後荷重信号Ｗａ１［１］，Ｗａ２［１］，Ｗａ１［２］，Ｗａ２［２］，Ｗａ１［３］，Ｗａ２［３］，Ｗａ１［４］およびＷａ２［４］は、互いに別個の抵抗器３０４ｄ〜３１８ｄを介して、演算増幅器３０２ｄの反転入力端子に入力される。この演算増幅器３０２ｄの非反転入力端子は、接地電位に接続されている。さらに、この演算増幅器３０２ｄの反転入力端子は、帰還抵抗３２０ｄを介して、当該演算増幅器３０２ｄの出力端子に接続されている。この演算増幅器３０２ｄの出力端子がアナログ加算回路３０ｄの出力端子であり、この出力端子から当該アナログ加算回路３０ｄによる加算後の加算後信号ＷＡ’（＝Ｗａ１［１］＋Ｗａ２［１］＋Ｗａ１［２］＋Ｗａ２［２］＋Ｗａ１［３］＋Ｗａ２［３］＋Ｗａ１［４］＋Ｗａ２［４］）が出力される。そして、この加算後荷重信号ＷＡ’は、重量指示計４００ｄに入力される。

なお、各増幅回路２２１ｄ，２４１ｄ，２２２ｄ，２４２ｄ，２２３ｄ，２４３ｄ，２２４ｄおよび２４４ｄと加算回路３０ｄとは、プリント配線板２００ｄに搭載されている。そして、それぞれのロードセル１００ｄの電源電圧Ｖｉの供給源である電源回路もまた、当該プリント配線板２００ｄに搭載されている。このプリント配線板２００ｄは、可能な限り各ロードセル１００ｄ，１００ｄ，…に近い位置に設けられており、例えばいずれかのロードセル１００ｄに内蔵されている。

重量指示計４００ｄは、上述の加算後荷重信号ＷＡ’をアナログ信号からデジタル信号に変換した後、上述したのと同様のフィルタリング処理や初期荷重排除処理，スパン調整処理，零点調整処理等の適宜の処理を施す。そして、これらの処理後の信号に基づいて、被計量物としてのトラックの重量測定値ＷＮを求める。

このような構成の本第５実施形態によっても、第１〜第４の各実施形態と同様、ＳＮ比の高い加算後信号ＷＡ’を得ることができ、ひいては安定した重量測定値ＷＮを得ることができ、つまり静的計量精度の向上を図ることができる。そして、特に動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００ａを採用することで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。

次に、本発明の第６実施形態について、図１３を参照して説明する。

本第６実施形態に係る計量装置１０ｅもまた、トラックスケールであり、４つのロードセル１００ｅ，１００ｅ，…を有している。ただし、本第５実施形態におけるそれぞれのロードセル１００ｅは、外観的には、図１０に示したのと同様のものであるが、電気的には、図１３に示すような２つのブリッジ回路２２ｅおよび２４ｅを形成している。なお、これら２つのブリッジ回路２２ｅおよび２４ｅを形成する各歪みゲージ１２２ｅ〜１２８ｅおよび１３２ｅ〜１３８ｅは、図１０に示したロードセル１００ｃにおける各歪みゲージ１２２ｃ〜１２８ｃおよび１３２ｃ〜１３８ｃに対応する。

即ち、起歪体１１０ｅの中心軸Ａｘを挟んで配置されている２個の圧縮歪み検出用の歪みゲージ１２２ｅおよび１２６ｅが互いに対向すると共に、当該起歪体１１０ｅにおけるこれら各歪みゲージ１２２ｅおよび１２６ｅと同じ面に配置されている２個の伸長歪み検出用の歪みゲージ１３２ｅおよび１３６ｅが対向するようにして、一方のブリッジ回路２２ｅが形成されている。そして、他の２個の圧縮歪み検出用の歪みゲージ１２４ｅおよび１２８ｅが互いに対向すると共に、他の２個の伸長歪み検出用の歪みゲージ１３４ｅおよび１３８ｅが互いに対向するようにして、他方のブリッジ回路２０ｅが形成されている。

各ブリッジ回路２２ｅおよび２４ｅは、互いに共通の図示しない電源回路から例えば直流の電源電圧Ｖｉの供給を受ける。その上で、これら各ブリッジ回路２２ｅおよび２４ｅは、起歪体１１０ｅに印加されている荷重の大きさに応じた電圧の荷重信号Ｖｏ１およびＶｏ２を出力し、厳密には当該荷重の大きさの変化量に応じた電圧変化量を示す荷重信号Ｖｏ１およびＶｏ２を出力する。これら各荷重信号Ｖｏ１およびＶｏ２は、互いに別個の増幅回路３２ｅおよび３４ｂｅに入力される。

各増幅回路３２ｅおよび３４ｅは、互いに同一仕様のものであり、例えば図３に示したのと同様の計装アンプである。そして、これら各増幅回路３２ｅおよび３４ｅによる増幅後の各荷重信号Ｗａ１およびＷａ２は、加算回路４０ｅに入力される。この加算回路４０ｅは、例えば図４に示したのと同様のアナログ加算回路である。

加算回路４０ｅによる加算後の荷重信号ＷＡ’（＝Ｗａ１＋Ｗａ２）は、Ａ／Ｄ変換回路５０ｅに入力され、ここでアナログ信号からデジタル信号ＷＤに変換される。そして、この変換後のデジタル荷重信号ＷＤは、伝送回路６０ｅに入力される。伝送回路６０ｅは、このデジタル荷重信号ＷＤに上述と同様の識別番号ｍを付した上で、この識別番号ｍが付されたデジタル荷重信号ＷＤ［ｍ］を出力する。このデジタル荷重信号ＷＤ［ｍ］は、図９に示した第４実施形態におけるのと同様の重量指示計に入力される。

なお、各増幅回路３２ｅおよび３４ｅ，加算回路４０ｅ，Ａ／Ｄ変換回路５０ｅ，伝送回路６０ｅは、プリント配線板２００ｅに搭載されている。そして、ブリッジ回路２０ｅの電源電圧Ｖｉの供給源である上述の電源回路もまた、当該プリント配線板２００ｅに搭載されている。このプリント配線板２００ｅは、起歪体１１０ｅの近傍に設けられており、つまりロードセル１００ｅに内蔵されている。

このような構成の本第６実施形態によっても、第１〜第５の各実施形態と同様、ＳＮ比の高い加算後信号ＷＡ’を得ることができ、ひいては安定した重量測定値ＷＮを得ることができ、つまり静的計量精度の向上を図ることができる。そして、特に動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００ａを採用することで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。

次に、本発明の第７実施形態について、図１４を参照して説明する。

本第７実施形態に係る計量装置１０ｄもまた、トラックスケールであり、４つのロードセル１００ｆ，１００ｆ，…を有している。ただし、本第７実施形態におけるそれぞれのロードセル１００ｆは、アナログ式のものである。具体的には、図示は省略するが、本第７実施形態におけるそれぞれのロードセル１００ｆは、上述の第６実施形態におけるのと同様のものであり、直流の電源電圧Ｖｉの供給を受けた上で、起歪体に印加されている荷重の大きさに応じた電圧の荷重信号Ｖｏを出力し、厳密には当該荷重の大きさの変化量に応じた電圧変化量を示す荷重信号Ｖｏを出力する。なおここでは、それぞれのロードセル１００ｆから出力される荷重信号Ｖｏについて、上述と同様の識別番号ｍ（ｍ＝１〜４）を付して表す。

図１４に示すように、例えば識別番号ｍがｍ＝１のロードセル１００ｆ（ＬＣ［１］）から出力された２つの荷重信号Ｖｏ１［１］およびＶｏ２［２］は、互いに別個の増幅回路２２１ｆおよび２４１ｆに入力される。これと同様に、識別番号ｍがｍ＝２のロードセル１００ｆ（ＬＣ［２］）から出力された２つの荷重信号Ｖｏ１［２］およびＶｏ２［２］もまた、互いに別個の増幅回路２２２ｆおよび２４２ｆに入力される。そして、識別番号ｍがｍ＝３のロードセル１００ｆ（ＬＣ［３］）から出力された２つの荷重信号Ｖｏ１［３］およびＶｏ２［３］は、互いに別個の増幅回路２２３ｆおよび２４３ｆに入力される。そして、識別番号ｍがｍ＝４のロードセル１００ｆ（ＬＣ［４］）から出力された２つの荷重信号Ｖｏ１［４］およびＶｏ２［４］は、互いに別個の増幅回路２２４ｆおよび２４２ｆに入力される。なお、各増幅回路２２１ｆ，２４１ｆ，２２２ｆ，２４２ｆ，２２３ｆ，２４３ｆ，２２４ｆおよび２４４ｆは、互いに同一仕様のものであり、例えば図３に示したのと同様の計装アンプである。

各増幅回路２２１ｆ，２４１ｆ，２２２ｆ，２４２ｆ，２２３ｆ，２４３ｆ，２２４ｆおよび２４４ｆによる増幅後の各荷重信号Ｗａ１［１］，Ｗａ２［１］，Ｗａ１［２］，Ｗａ２［２］，Ｗａ１［３］，Ｗａ２［３］，Ｗａ１［４］およびＷａ２［４］は、演算増幅器３０２ｆを用いたアナログ加算回路３０ｆに入力される。具体的には、当該各増幅回路２２１ｆ，２４１ｆ，２２２ｆ，２４２ｆ，２２３ｆ，２４３ｆ，２２４ｆおよび２４４ｆによる各増幅後荷重信号Ｗａ１［１］，Ｗａ２［１］，Ｗａ１［２］，Ｗａ２［２］，Ｗａ１［３］，Ｗａ２［３］，Ｗａ１［４］およびＷａ２［４］は、互いに別個の抵抗器３０４ｆ〜３１８ｆを介して、演算増幅器３０２ｆの反転入力端子に入力される。この演算増幅器３０２ｆの非反転入力端子は、接地電位に接続されている。さらに、この演算増幅器３０２ｆの反転入力端子は、帰還抵抗３２０ｆを介して、当該演算増幅器３０２ｆの出力端子に接続されている。この演算増幅器３０２ｆの出力端子がアナログ加算回路３０ｆの出力端子であり、この出力端子から当該アナログ加算回路３０ｆによる加算後の加算後信号ＷＡ’（＝Ｗａ１［１］＋Ｗａ２［１］＋Ｗａ１［２］＋Ｗａ２［２］＋Ｗａ１［３］＋Ｗａ２［３］＋Ｗａ１［４］＋Ｗａ２［４］）が出力される。そして、この加算後荷重信号ＷＡ’は、図１２に示した第５実施形態におけるのと同様の重量指示計４００ｆに入力される。

なお、各増幅回路２２１ｆ，２４１ｆ，２２２ｆ，２４２ｆ，２２３ｆ，２４３ｆ，２２４ｆおよび２４４ｆと加算回路３０ｆとは、プリント配線板２００ｆに搭載されている。そして、それぞれのロードセル１００ｆの電源電圧Ｖｉの供給源である電源回路もまた、当該プリント配線板２００ｆに搭載されている。このプリント配線板２００ｆは、可能な限り各ロードセル１００ｆ，１００ｆ，…に近い位置に設けられており、例えばいずれかのロードセル１００ｆに内蔵されている。

このような構成の本第７実施形態によっても、第１〜第６の各実施形態と同様、ＳＮ比の高い加算後信号ＷＡ’を得ることができ、ひいては安定した重量測定値ＷＮを得ることができ、つまり静的計量精度の向上を図ることができる。そして、特に動的秤において、より定格容量の大きいロードセル１００ａを採用することで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。

次に、本発明の第８実施形態について、図１５および図１６を参照して説明する。

本第８実施形態に係る計量装置１０ｇ（図１６参照）は、図１５（ａ）に示すようなフォースバランス式ロードセル１００ｇを荷重センサとして採用するものである。このフォースバランス式ロードセル１００ｇは、図１に示した第１実施形態における起歪体１１０（または図５に示した第２実施形態における起歪体１１０ａもしくは図７に示した第３実施形態における起歪体１１０ｂ）と似たような形状の荷重被印加手段としてのロバーバルリンク１１０ｇを有している。このロバーバルリンク１１０ｇの各起歪部１２２ｇ〜１２８ｇそれぞれの厚みは、図１に示した第１実施形態における起歪体１１０の各起歪部１２２〜１２８それぞれの厚みよりもかなり小さく、つまり当該各起歪部１２２ｇ〜１２８ｇそれぞれのバネ定数は、第１実施形態における起歪体１１０の各起歪部１２２〜１２８それぞれのバネ定数よりもかなり小さい。

このロバーバルリンク１１０ｇは、その上側梁部１１２ｇおよび下側梁部１１４ｇのそれぞれが水平方向に沿って延伸するように基部５００ｇに固定されており、詳しくはその固定部１１８ｇが鉛直面を成す当該基部５００ｇに固定されている。そして、このロバーバルリンク１１０ｇの可動部１１６ｇには、水平方向に沿って延伸する凸状部１３０ｇが設けられている。また、図示は省略するが、このロバーバルリンク１１０ｇの可動部１１６ｇには、適当な連結部材を介して計量台が結合されており、この計量台を介して当該可動部１１６ｇに荷重Ｗが印加される。

さらに、ロバーバルリンク１１０ｇの凸状部１３０ｇには、その下部の適当な位置から鉛直方向に沿って延伸する概略棒状の荷重伝達部材１４０ｇが結合されており、この荷重伝達部材１４０ｇの先端部（図１５（ａ）における下方側端部）には、鉛直方向に沿って細長い概略円柱形または概略四角柱形の磁石ユニット１５０ｇが結合されている。そして、この磁石ユニット１５０ｇの周囲を取り巻くように、電磁コイル１６０ｇが設けられている。

具体的には、図１５（ｂ）に示すように、磁石ユニット１５０ｇは、２つの短棒状の永久磁石１５２ｇおよび１５４ｇを有しており、これら２つの永久磁石１５２ｇおよび１５４ｇは、適当な間隔を置いて互いのＮ極を対向させた状態で、つまり互いのＳ極を反対方向に向けた状態で、垂直方向に沿って直列を成すように、設けられている。また、これら各永久磁石１５２ｇおよび１５４ｇは、保護用の適当な筐体１５６ｇ内に収容されている。この磁石ユニット１５０ｇは、当該図１５（ｂ）に破線の矢印１５８ｇ，１５８ｇ，…で示すように、電磁コイル１６０ｇを横切る方向の磁界（磁力線）を発生する。電磁コイル１６０ｇは、磁石ユニット１５０ｇと共同して、ロバーバルリンク１１０ｇに印加される荷重Ｗと平衡する電磁力を生成するものであり、この電磁力を生成するために、電流制御手段としてのＰＩＤ（Proportional-Integral-Derivative）制御回路１７０ｇから直流の励磁電流Ｉの供給を受ける。

ＰＩＤ制御回路１７０ｇには、例えば光学式の位置センサ１８０ｇが接続されており、この位置センサ１８０ｇは、上述の凸状部１３０ｇの先端部（図１５（ａ）における右側端部）の位置を検出する。そして、ＰＩＤ制御回路１７０ｇは、位置センサ１８０ｇから供給される位置検出信号Ｓｐに基づいて、荷重Ｗと平衡する電磁力が生成されるように、つまり当該位置センサ１８０ｇによって検出される凸状部１３０ｇの先端部の位置が不動となるように、電磁コイル１６０ｇに供給される励磁電流Ｉを生成する。この励磁電流Ｉは、電磁コイル１６０ｇを通って、さらに参照抵抗器１９０ｇを介して、設置電位に流れる。

励磁電流Ｉの大きさは、荷重Ｗの大きさと比例（Ｉ∝Ｗ）する。従って、この励磁電流Ｉの大きさから、荷重Ｗの大きさを求めることができる。言い換えれば、励磁電流Ｉが参照抵抗器１９０ｇを流れることによって、参照抵抗器１９０ｇの両端にその抵抗値Ｒと励磁電流Ｉの大きさとに応じた電圧Ｖ（＝Ｒ・Ｉ）が発生する。そして、この電圧Ｖの大きさから、荷重Ｗの大きさを求めることができる。

そこで、この参照抵抗器１９０ｇの両端に発生する電圧Ｖは、フォースバランス式ロードセル１００ｇの出力信号として、図１６に示すように、複数の、例えば２つの、増幅回路３２ｇおよび３４ｇに入力される。これら各増幅回路３２ｇおよび３４ｇは、互いに同一仕様のものであり、例えば演算増幅器３２２ｇおよび３４２ｇを用いた高入力インピーダンスの非反転増幅回路である。

即ち、一方の増幅回路３２ｇを構成する演算増幅器３２２ｇの非反転入力端子に、フォースバランス式ロードセル１００ｇの出力信号Ｖが入力される。そして、この演算増幅器３２２ｇの反転入力端子は、接地抵抗器３２４ｇを介して、接地電位に接続されている。さらに、この演算増幅器３２２ｇの入力端子は、帰還抵抗器３２２ｇを介して、当該演算増幅器３２２ｇの出力端子に接続されている。そして、この演算増幅器３２２ｇの出力端子が、増幅回路３２ｇ全体としての出力端子とされる。

他方の増幅回路３４ｇについても同様に、この他方の増幅回路３４ｇを構成する演算増幅器３４２ｇの非反転入力端子に、フォースバランス式ロードセル１００ｇの出力信号Ｖが入力される。そして、この演算増幅器３４２ｇの反転入力端子は、接地抵抗器３４４ｇを介して、接地電位に接続されている。さらに、この演算増幅器３４２ｇの入力端子は、帰還抵抗器３４２ｇを介して、当該演算増幅器３４２ｇの出力端子に接続されている。そして、この演算増幅器３４２ｇの出力端子が、増幅回路３４ｇ全体としての出力端子とされる。

そして、各増幅回路３２ｇおよび３４ｇによる増幅後の各増幅後信号Ｗａ１およびＷａ２は、アナログ加算回路４０ｇに入力される。即ち、このアナログ加算回路４０ｇは、演算増幅器４０２ｇを有している。そして、各増幅回路３２ｇおよび３４ｇによる増幅後の各増幅後信号Ｗａ１およびＷａ２は、互いに別個の抵抗器４０４ｆおよび４０６ｇを介して、この演算増幅器４０２ｇの反転入力端子に入力される。なお、この演算増幅器４０２ｇの非反転入力端子は、接地電位に接続されている。さらに、この演算増幅器４０２ｇの反転入力端子は、帰還抵抗器４０８ｇを介して、当該演算増幅器４０２ｇの出力端子に接続されている。この演算増幅器４０２ｇの出力端子が、アナログ加算回路４０ｇ全体としての出力端子であり、この出力端子から、当該アナログ加算回路４０ｇによる加算後の加算後信号ＷＡ’（＝Ｗａ１＋Ｗａ２）が出力される。そして、図示は省略するが、この加算後信号ＷＡ’は、Ａ／Ｄ変換回路によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、この変換後のデジタル加算後信号に基づいて、被計量物の重量が求められ、つまり重量測定値ＷＮが求められる。

このような構成の本第８実施形態によっても、ＳＮ比の高い加算後信号ＷＡ’を得ることができ、ひいては安定した重量測定値ＷＮを得ることができ、つまり静的計量精度の向上を図ることができる。本第８実施形態の如く荷重センサとしてフォースバランス式ロードセル１００ｇを採用する計量装置１０ｇは、とりわけ、高い静的計量精度が要求される電子天秤に適用されることが多いので、このような用途において、当該静的計量精度の向上を図ることのできる本第８実施形態は、極めて有益である。また、本第８実施形態に係る計量装置１０ｇは、動的秤にも適用することができる。本第８実施形態おいては、ＰＩＤ制御回路１７０ｇの利得が、フォースバランス式ロードセル１００ｇ全体としてのバネ定数を決定し、つまり当該フォースバランス式ロードセル１００ｇ全体としての定格容量を決定づける。従って、動的秤に適用される場合には、このフォースバランス式ロードセル１００ｇ全体としての定格容量を大きくすることで、高い静的計量精度を維持しつつ、より高い動的計量精度を得ることができ、つまりはより高速計量に適した性能を呈することができる。

１０計量装置
２２，２４ホイートストンブリッジ回路
３２，３４増幅回路
９０加算回路
９２乗算回路
１００ロードセル
１１０起歪体
１３２〜１３４歪みゲージ

Claims

荷重が印加されると共に該荷重の大きさに応じた態様の荷重信号を出力する荷重センサと、
それぞれ演算増幅器を用いるものであり上記荷重信号を互いに並行して増幅する複数の増幅手段と、
上記複数の増幅手段による増幅後の複数の増幅後信号を互いに加算する加算手段と、
上記加算手段による加算後の加算後信号に基づいて上記荷重に含まれている被計量物の重量を求める重量演算手段と、
を具備し、
上記荷重信号は上記荷重の印加状況に応じた過渡応答振動を含む、
計量装置。
上記荷重センサは歪みゲージ式ロードセルである、
請求項１に記載の計量装置。
上記荷重センサはフォースバランス式ロードセルである、
請求項１に記載の計量装置。