JP2513390B2 - 電子天びん - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感度校正機能を有する
電子天びんに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子天びんでは、一般に感度校正を質量
既知の基準分銅等を荷重センサに負荷し、その状態での
荷重検センサの出力と分銅質量とを用いて感度校正する
機能を有している。

【０００３】このような感度校正機能を持つ電子天びん
では、一般に感度校正用の分銅を天びんケース内に内蔵
するとともに、その内蔵分銅を荷重検出機構に負荷／除
去する機構を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電子天びんでは、感度
校正を行っている最中でも風や温度変化の影響を受け、
荷重センサの出力がわずかに変動する場合がある。

【０００５】感度校正中にこのような変動がある場合、
その変動幅が大きいときは精度の悪い感度校正係数しか
得られず、まともな感度校正が行えない。そのため従来
の天びんでは、感度校正時の荷重センサの出力変動幅に
一定の基準値を設定していた。そしてこの許容変動幅の
基準値を超えたときは満足な感度校正が行えなかったと
判断してその旨の警告を発し、再度感度校正するなどの
処置を促していた。

【０００６】この基準値は、従来その天びんの性能仕様
に定めた最高測定精度（読みとり限度が最も小さいと
き）の測定に必要な値を設定していた。そのため最高測
定精度の高い電子天びんでは感度校正も高精度のものが
要求され、感度校正時の荷重センサ出力の許容変動幅は
狭く設定された。

【０００７】したがって、最高測定精度の高い天びんで
は、感度校正時に周囲の振動や温度に特別の配慮が必要
であり、細心の注意を払って感度校正を行っていた。し
かしながらいくら細心の注意を払っても測定環境によっ
ては許容変動幅を超える変動を生じることがあり、天び
ん使用者にとって不便であるばかりでなく、再度感度校
正を繰り返さねばならない場合も多々あり、そのための
時間を費やしたりした。 このような精度が高い感度校
正はときには必要であり避けることができないが、常に
必要であるとは限らない。すなわち、天びんの使用目的
によっては被測定物を概略測定でよいから迅速に測定し
たいこともある。しかしながら従来の天びんでは使用目
的がどのようであれ常に精度が高い感度校正をしなけれ
ばならず、概略測定だけをするときでもこのような精度
の高い感度校正を行う必要があったため、手間がかかっ
て不便であった。

【０００８】一方、精度が高い測定をするときは、測定
前に細心の注意を払って感度校正を行うが、上述したよ
うに測定環境が悪いため許容変動幅以上の変動が発生し
た場合は、満足な感度校正が行えなかった旨の警告が発
せられた。この場合従来の天びんでは、感度校正時に発
生した荷重センサの出力変動幅がどの程度であったかを
把握できないので再校正すべきかどうかの判断をするの
に使用できる適当なデータがなく不便であった。本発明
はこのような不便さを一挙に解決するためになされたも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
になされた本発明は、校正指令の発生により分銅加除機
構を駆動して荷重受け部に内蔵分銅を加除し、このとき
の荷重センサ出力と既知の内蔵分銅質量とから感度校正
係数を算出し、この感度校正係数を用いて被測定物の重
量測定時における感度校正を行う電子天びんにおいて、
感度校正中に発生する荷重センサの出力の許容変動幅
を、天びん使用者が任意にまたは天びん使用者が必要と
する測定精度に合わせて設定する感度校正時許容変動幅
設定手段と、感度校正中に発生した荷重センサの出力変
動が前記感度校正時許容変動幅設定手段により設定され
た許容変動幅を満足しているかを判断する感度校正判定
手段と、前記感度校正時許容変動幅設定手段により設定
された許容変動幅を満足しない校正が行われたときに警
告を発する手段またはこのような校正が行われたときに
生じた変動幅を表示する警告表示手段、とを備えたこと
を特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の電子天びんは、天びん使用者の使用目
的に応じて感度校正時の荷重センサ出力の許容変動幅が
設定される。すなわち、精度が高い測定をするときは感
度校正の精度も高くする必要があるため感度校正時の荷
重センサの出力の許容変動幅は狭く設定される。一方、
あまり精度が要求されない概略測定では、感度校正にお
いても高い精度を必要としないので荷重センサの出力の
許容変動幅を広く設定できる。このようにして測定に不
必要な精度の高い感度校正を行うことをなくし、とくに
概略測定では容易に感度校正が行われるようにする。

【００１１】また、精度が高い測定を行うために荷重セ
ンサ出力の許容変動幅の狭い感度校正を行った場合で、
測定環境が悪くて許容変動幅を超える校正が行われたと
きに、このときの実際の荷重センサの出力変動がどれく
らいであったかを警告と同時に表示することもできる。
これにより天びん使用者は感度校正時の荷重センサ出力
の変動幅がどれくらいであったかを認識でき、再度感度
校正を行うか、測定に支障がないのであればこの校正に
よる校正係数を使うかの判断材料とすることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。

【００１３】第１図は本発明による１つの実施例を示す
基本概念図である。本発明の電子天びんは、荷重受け部
ａに内蔵分銅ｂを加除する分銅加除機構ｃと、荷重受け
部ａの重量を検出する荷重センサｄと、荷重センサｄの
出力と既知の内蔵分銅質量から感度校正係数を算出する
感度校正係数算出手段ｅと、この校正係数を用いて被測
定物の重量測定時における感度校正を行う感度校正手段
ｆと、感度校正中に発生する荷重センサの出力の許容変
動幅を、天びん使用者が必要とする測定精度に応じて設
定する感度校正時許容変動幅設定手段ｇと、感度校正中
に発生した荷重センサの出力変動が感度校正時許容変動
幅設定手段により設定された許容変動幅を満足している
かを判断する感度校正判定手段ｈと、前記感度校正時許
容変動幅設定手段により設定された許容変動幅を満足し
ない校正が行われたときに警告を発するとともにその校
正が行われたときに生じた変動幅を表示する警告表示手
段ｉとから構成される。

【００１４】感度構成時許容変動幅設定手段ｇには、天
びん使用者が、任意に許容変動幅を入力するための手動
入力手段ｊと、天びん使用者があらかじめ入力した測定
精度に連動させて許容変動幅を入力するための測定精度
連動入力手段ｋが設けられている。

【００１５】第２図は、本発明実施例のシステム構成を
示すブロック図である。

【００１６】電子天びんハウジング１内の荷重センサ２
は、荷重受け部３に接続され、この上に載置された被測
定物４の重量を測定できるとともに、電子天びんハウジ
ング１内に設けられた内蔵分銅５の重量を、内蔵分銅加
除機構６を駆動させて荷重受け部３に載置することによ
って測定できるようになっている。

【００１７】荷重センサ２の出力は、Ａ／Ｄ変換器１０
によってデジタル化された後、所定の微小時間ごとにデ
ータ処理部２０に採り込まれる。データ処理部２０はマ
イクロコンピュータを主体として構成され、ＣＰＵ２
１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、および入出力インターフ
ェイス２４等を備えている。このうち、ＲＯＭ２２には
後述する感度校正用プログラムの他、各種操作に必要な
プログラムが書き込まれている。また、ＲＡＭ２３には
Ａ／Ｄ変換器１０からの荷重データの格納エリア、感度
校正係数の格納エリア等が設けられている。

【００１８】このデータ処理部２０には、前述したＡ／
Ｄ変換器１０のほか、計量値を表示したり警告発生時の
荷重センサ出力の変動幅を表示するための表示器１１、
天びん使用者が直接データ処理部に入力するするための
入力装置１２、警告ブザー１３、内蔵分銅加除機構６へ
の信号ケーブルが接続されている。

【００１９】データ処理部２０では、Ａ／Ｄ変換器１０
を介してサンプリングされる荷重データの平均化処理を
行うほか、内蔵分銅を用いて感度校正するとき感度校正
が適正に行われたかの判定をしたり、校正のときの出力
データから校正係数を算出したりもする。

【００２０】第３図はＲＯＭ２２に書き込まれた感度校
正のプログラムを示すフローチャートで、以下、この図
を参照しつつ本発明実施例の作用を述べる。

【００２１】この感度校正プログラムは、校正指令の発
生によってスタートする。

【００２２】使用者は感度校正を行う前にあらかじめこ
れから行う測定の測定精度を入力する。すると、ＲＯＭ
２２に書き込まれた通常測定のプログラムによりこの測
定精度を満足する計量を行うのに必要な荷重センサ出力
の測定時の許容変動幅が設定される。すなわち、使用者
が精密測定をしたいときは測定精度を上げるために測定
時の荷重センサ出力の許容変動幅が狭く設定され、また
概略測定でよいときは逆に許容変動幅は広く設定され
る。

【００２３】校正指令が発生すると、まず感度校正時の
荷重センサ出力の許容変動幅を、前述した測定時の荷重
センサ出力の許容変動幅に連動させて自動的に設定する
かまたは天びん使用者が任意に行うかを選択する（ｓｔ
１）。測定時の荷重センサ出力の許容変動幅に連動させ
て自動的に設定する方を選択したときは、その許容変動
幅がそのまま感度校正時の許容変動幅として入力される
（ｓｔ２）。したがって感度校正時の荷重センサの許容
変動幅についても精密測定時は狭く、概略測定時は広く
設定される。

【００２４】たとえば、第４図に示すように、天びん使
用者の入力する測定精度に応じて測定時の許容変動幅が
１、３、５、９カウントの４段階で切り替わる場合、感
度校正時の許容変動幅についてもこれに連動して１、
３、５、９カウントの間で自動的に切り替わり、この値
が入力される。

【００２５】天びん使用者が任意に感度校正時の荷重セ
ンサ出力の許容変動幅の入力を行うときは、入力装置１
２により手動でこの許容変動幅を入力する（ｓｔ３）。
このときは測定時の荷重センサ出力の許容変動幅とは無
関係に設定でき、たとえば第４図の例では１、３、５、
９カウントのなかの任意の値を入力できる。

【００２６】続いて分銅加除機構６に動作指令を与え、
内蔵分銅５を荷重センサ２に負荷する（ｓｔ４）。その
状態で荷重センサ２の微小時間ごとに採取した出力デー
タ群Ｄ１を読み取る（ｓｔ５）。次いで再び分銅加除機
構６に動作指令を与えて内蔵分銅５を荷重センサ２から
除去し（ｓｔ６）、その状態で荷重センサ２から微小時
間ごとに採取した出力データ群Ｄ２を読み取る（ｓｔ
７）。

【００２７】次に、読み取った各データ群Ｄ１，Ｄ２と
に通常の天びんで行う所定の演算を施して平均値＜Ｄ１
＞、＜Ｄ２＞を求め、既知の内蔵分銅５の質量Ｍとから
（１）式の演算によって感度校正係数Ｋを算出する（ｓ
ｔ８）。

【００２８】 Ｋ＝Ｍ／（＜Ｄ１＞−＜Ｄ２＞） （１） 一方、上記感度校正係数の算出と並行して、この感度校
正を行った時の荷重センサ２の出力データ群Ｄ１、Ｄ２
の変動幅が設定した感度校正時の許容変動幅の範囲内で
あるかが判定される（ｓｔ９）。そしてデータ群Ｄ１、
Ｄ２の変動幅が許容変動幅内のときは校正プログラムを
終了するが、設定された許容変動幅を超えたときは警告
ブザー１３を鳴らすとともに表示器１１に変動幅がいか
ほどであったかを表示した後（ｓｔ１０）、校正プログ
ラムを終了する。ここで天びん使用者は表示された変動
幅を見て今回の校正が満足できないものであるときは、
再度校正を繰り返すか、その校正を利用して被測定物の
重量測定を始めるかを判断する。

【００２９】校正終了後は、通常の測定プログラムにし
たがって被測定物の重量測定が実行される。

【００３０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
天びん使用者の使用目的に応じた感度校正が可能とな
る。すなわち、精度が高い測定をするときは感度校正時
の荷重センサ出力の許容変動幅を狭く設定するが、概略
測定のときは許容変動幅を広くすることで不必要な高精
度の校正を行わずに済ませられる。これにより概略測定
時には細心の注意を払うことなく手軽に感度校正がで
き、警告が発生されることも少なくなるので使いやすく
なる。

【００３１】さらに実施例的には、精度が高い測定を行
うために荷重センサの出力の許容変動幅の狭い感度校正
を行ったが、測定環境が悪くて許容変動幅を超える校正
が行われた場合に、このときの実際の荷重センサの変動
幅がどれくらいであったかが警告表示のときに同時に表
示することもでき、これにより天びん使用者は校正のと
きの荷重センサ出力の変動幅がどれくらいであったかを
常に認識でき、再度感度校正を行うか、測定に支障がな
いのであればこの校正による校正係数を使うかの判断を
容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す基本概念図。

【図２】本発明の実施例の構成を示すブロック図。

【図３】本発明の実施例のＲＯＭに書き込まれたプログ
ラムのうちの感度校正用プログラムのフローチャート。

【図４】本発明の実施例の測定時の荷重センサ出力の許
容変動幅と、感度校正時の荷重センサ出力の許容変動幅
の関係を示す図。

【符号の説明】

１：天びんハウジング ２：荷重センサ ３：荷重受け部 ５：内蔵分銅 ６：分銅加除機構 １０：Ａ／Ｄ変換器 １１：表示器 １２：入力装置 ２０：データ処理部 ２１：ＣＰＵ ２２：ＲＯＭ ２３：ＲＡＭ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 校正指令の発生により分銅加除機構を駆
   動して荷重受け部に内蔵分銅を加除し、このときの荷重
   センサ出力と既知の内蔵分銅質量とから感度校正係数を
   算出し、この感度校正係数を用いて被測定物の重量測定
   時における感度校正を行う電子天びんにおいて、感度校
   正中に発生する荷重センサの出力の許容変動幅を、天び
   ん使用者が任意にまたは天びん使用者が必要とする測定
   精度に合わせて設定できる感度校正時許容変動幅設定手
   段と、感度校正中に発生した荷重センサの出力変動が前
   記感度校正時許容変動幅設定手段により設定された許容
   変動幅を満足しているかを判断する感度校正判定手段
   と、前記感度校正時許容変動幅設定手段により設定され
   た許容変動幅を満足しない校正が行われたときに警告を
   発する手段またはこのような校正が行われたときに生じ
   た変動幅を表示する警告表示手段、とを備えたことを特
   徴とする電子天びん。