JP2706825B2 - 電磁補償はかり - Google Patents
電磁補償はかりInfo
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- JP2706825B2 JP2706825B2 JP1214558A JP21455889A JP2706825B2 JP 2706825 B2 JP2706825 B2 JP 2706825B2 JP 1214558 A JP1214558 A JP 1214558A JP 21455889 A JP21455889 A JP 21455889A JP 2706825 B2 JP2706825 B2 JP 2706825B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- weighing platform
- electromagnetic coil
- control voltage
- load
- Prior art date
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- Control Of Conveyors (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜本発明の産業上の利用分野＞ 本発明は、被計量物の荷重による秤量台の変位を電磁
コイルの力で相殺し、この電磁力を発生する信号に基づ
いて被測定物の重量を検出する電磁補償はかりに関す
る。
コイルの力で相殺し、この電磁力を発生する信号に基づ
いて被測定物の重量を検出する電磁補償はかりに関す
る。
＜従来技術＞（第４図） 各種の計量装置に用いられている従来の電磁補償はか
りは第４図に示すように構成されている。
りは第４図に示すように構成されている。
第４図において、１は所定位置を支点にしてその一端
側1aで被計量物Ｗを受けるように形成された秤量台、２
は秤量台１の他端側1bの屈曲部に設けられた円形の穴、
３はこの穴２に向って光を投光する投光器、４、５は穴
２を通過した光を受光する上下方向に並んだ受光器であ
る。
側1aで被計量物Ｗを受けるように形成された秤量台、２
は秤量台１の他端側1bの屈曲部に設けられた円形の穴、
３はこの穴２に向って光を投光する投光器、４、５は穴
２を通過した光を受光する上下方向に並んだ受光器であ
る。
６は受光器４、５からの受光信号の差を検出する作動
増幅器、７は作動信号に対する係数乗算、積分および微
分を行なって制御電圧を出力するPID演算器、８は制御
電圧に等しい駆動電圧を出力し、大電流を出力できる駆
動増幅器である。
増幅器、７は作動信号に対する係数乗算、積分および微
分を行なって制御電圧を出力するPID演算器、８は制御
電圧に等しい駆動電圧を出力し、大電流を出力できる駆
動増幅器である。
９は駆動電圧に応じた電磁力で秤量台１の他端側1bを
下方に吸引する電磁コイル、10は電磁コイル９に流れる
電流によって抵抗Ｒに生じる電圧を出力するバッファ増
幅器、11は、バッファ増幅器10から出力される信号の振
動成分やノイズ成分を除去して、被計量物Ｗの荷重に対
応した直流電圧信号を出力する低域通過フィルタ（以下
LPFと記す）である。
下方に吸引する電磁コイル、10は電磁コイル９に流れる
電流によって抵抗Ｒに生じる電圧を出力するバッファ増
幅器、11は、バッファ増幅器10から出力される信号の振
動成分やノイズ成分を除去して、被計量物Ｗの荷重に対
応した直流電圧信号を出力する低域通過フィルタ（以下
LPFと記す）である。
このような構成のはかりでは、被計量物による荷重に
より、秤量台１が時計回りに変位しようとすると、受光
器５の受光量より受光器４の受光量が大きくなって差動
信号が出力され、PID演算器７からの制御電圧が大きく
なり、秤量台１を反時計回りに変位させる力が増し、結
局、秤量台１は水平状態に保持される。
より、秤量台１が時計回りに変位しようとすると、受光
器５の受光量より受光器４の受光量が大きくなって差動
信号が出力され、PID演算器７からの制御電圧が大きく
なり、秤量台１を反時計回りに変位させる力が増し、結
局、秤量台１は水平状態に保持される。
電磁コイル９の吸引力は、駆動電流に比例するから、
秤量台１が水平にバランスした状態における抵抗Ｒ両端
に発生する電圧は被計量物の荷重に比例している。
秤量台１が水平にバランスした状態における抵抗Ｒ両端
に発生する電圧は被計量物の荷重に比例している。
したがって、予め荷重に対する抵抗両端の電圧出力を
校正しておけば、低域通過フィルタ11からの出力によっ
て被計量物Ｗの重量を知ることができる。
校正しておけば、低域通過フィルタ11からの出力によっ
て被計量物Ｗの重量を知ることができる。
＜解決すべき課題＞ しかしながら、被計量物による荷重がステップ状に近
い変化をした場合、前記のように電磁コイル９を電圧駆
動していると、そのコイルインダンスに対する過渡応答
によって電磁コイル９に流れる電流が自然対数で定常値
に収束するため計量に長い時間がかかってしまうという
問題がある。
い変化をした場合、前記のように電磁コイル９を電圧駆
動していると、そのコイルインダンスに対する過渡応答
によって電磁コイル９に流れる電流が自然対数で定常値
に収束するため計量に長い時間がかかってしまうという
問題がある。
特に、コンベア状に形成された秤量台に次々に被計量
物を送り、搬送中に被計量物の計量を効率よく行なうよ
うに構成された計量装置では、計量速度を低下させる重
大な問題であり、これを改善するためにPID演算器７の
微分成分を増すことも考えられるが、微分本来の目的で
ある制御特性の改善の最適値を使用できなくなるととも
に強く微分をかけるとこの制御系が発振してしまうとい
う問題が発生していた。
物を送り、搬送中に被計量物の計量を効率よく行なうよ
うに構成された計量装置では、計量速度を低下させる重
大な問題であり、これを改善するためにPID演算器７の
微分成分を増すことも考えられるが、微分本来の目的で
ある制御特性の改善の最適値を使用できなくなるととも
に強く微分をかけるとこの制御系が発振してしまうとい
う問題が発生していた。
本発明は、この問題を解決した電磁補償はかりを提供
することを目的としている。
することを目的としている。
＜課題を解決するための手段＞ 前記課題を解決するために、本発明の電磁補償はかり
は、 秤量台と、 荷重変化による前記秤量台の所定位置からの変位を検
出する位置検出手段と、 前記荷重に対抗する力を前記秤量台に与える電磁コイ
ルと、 前記位置検出手段からの検出信号を受け、前記荷重に
応じた制御電圧を出力する制御電圧出力手段と、 前記制御電圧出力手段から出力される制御電圧に比例
した電流と前記電磁コイルに実際に流れる電流に比例し
た電流との差を増幅し該増幅出力を前記電磁コイルに供
給することによって、前記秤量台の所定位置からの変位
を抑制する電流変換回路とを備えている。
は、 秤量台と、 荷重変化による前記秤量台の所定位置からの変位を検
出する位置検出手段と、 前記荷重に対抗する力を前記秤量台に与える電磁コイ
ルと、 前記位置検出手段からの検出信号を受け、前記荷重に
応じた制御電圧を出力する制御電圧出力手段と、 前記制御電圧出力手段から出力される制御電圧に比例
した電流と前記電磁コイルに実際に流れる電流に比例し
た電流との差を増幅し該増幅出力を前記電磁コイルに供
給することによって、前記秤量台の所定位置からの変位
を抑制する電流変換回路とを備えている。
＜作用＞ したがって、電磁コイルに流れる電流は、制御電圧に
速やかに追従して変化し、秤量台の変位を抑制する。
速やかに追従して変化し、秤量台の変位を抑制する。
＜本発明の実施例＞（第１〜２図） 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。
第１図は一実施例の電磁補償はかりを示す構成図であ
る。
る。
第１図において、15は、一端側15aがコンベア状に形
成された秤量台、16は秤量台15の他端側15bの屈曲部15c
に設けられた円形の穴である。この穴16を通過した光を
受光する受光器４、５からの受光信号は差動増幅器６に
入力され、その差動信号を受けたPID演算器７からは、
秤量台15にかかる荷重に対応した制御電圧が出力され
る。
成された秤量台、16は秤量台15の他端側15bの屈曲部15c
に設けられた円形の穴である。この穴16を通過した光を
受光する受光器４、５からの受光信号は差動増幅器６に
入力され、その差動信号を受けたPID演算器７からは、
秤量台15にかかる荷重に対応した制御電圧が出力され
る。
20は、制御電圧に対応した電流を電磁コイル９に流す
電流変換回路である。
電流変換回路である。
この電流変換回路20は、駆動増幅器21の反転入力端子
に抵抗R1を介して制御電圧を入力し、この駆動増幅器21
により駆動される電磁コイル９の電流を抵抗R2で電圧検
出してその電圧をバッファ増幅器22より抵抗R3（＝R1）
を介して駆動増幅器21の反転入力端子に帰還するように
構成されている。なお、駆動増幅器21の非反転入力端子
は抵抗を介してアースに接続されているので、この駆動
増幅器21の反転入力端子は仮想接地状態となり、反転入
力端子にはVc/R1の電流とIa・R2/R3の電流が流れること
になる。ただし、電流Vc/R1は反転端子に流れ込む方向
であり、電流Ia・R2/R3は流れ出す方向であるから、こ
の駆動増幅器21は、制御電圧Vcに比例した電流と電磁コ
イル９に実際に流れる電流Iaに比例した電流との差を増
幅して、その増幅出力を電磁コイル９に供給しているこ
とになる。
に抵抗R1を介して制御電圧を入力し、この駆動増幅器21
により駆動される電磁コイル９の電流を抵抗R2で電圧検
出してその電圧をバッファ増幅器22より抵抗R3（＝R1）
を介して駆動増幅器21の反転入力端子に帰還するように
構成されている。なお、駆動増幅器21の非反転入力端子
は抵抗を介してアースに接続されているので、この駆動
増幅器21の反転入力端子は仮想接地状態となり、反転入
力端子にはVc/R1の電流とIa・R2/R3の電流が流れること
になる。ただし、電流Vc/R1は反転端子に流れ込む方向
であり、電流Ia・R2/R3は流れ出す方向であるから、こ
の駆動増幅器21は、制御電圧Vcに比例した電流と電磁コ
イル９に実際に流れる電流Iaに比例した電流との差を増
幅して、その増幅出力を電磁コイル９に供給しているこ
とになる。
23は、バッファ増幅器22からLPF11を介して出力され
る計量信号をデジタル値に変換するAD変換回路、24は、
この計量値から秤量台15の重量値を減算して、被計量物
の重量を算出する重量計算部である。
る計量信号をデジタル値に変換するAD変換回路、24は、
この計量値から秤量台15の重量値を減算して、被計量物
の重量を算出する重量計算部である。
25は、被計量物の秤量台15への搬入を検出するセンサ
であり、AD変換回路23は、この検出信号を受けてから所
定時間Ｔ後の計量信号をデジタル値に変換する。
であり、AD変換回路23は、この検出信号を受けてから所
定時間Ｔ後の計量信号をデジタル値に変換する。
次に、この電磁補償はかりの動作について説明する。
秤量台15に被計量物が搬入されると、その荷重は第２
図の（ａ）に示すように台形状に変化する。
図の（ａ）に示すように台形状に変化する。
PID演算器７は、この荷重変化の微分成分（第２図
（ｂ））と積分、定数成分（第２図（ｃ））との合成出
力を制御電圧信号Vcとして第２図（ｄ）のように出力す
る。
（ｂ））と積分、定数成分（第２図（ｃ））との合成出
力を制御電圧信号Vcとして第２図（ｄ）のように出力す
る。
駆動増幅器21の出力電流Iaは、バッファ増幅器22から
の帰還により同図の（ｅ）のように、この制御電圧Vcに
速やかに追従してV2/R2に収束する。
の帰還により同図の（ｅ）のように、この制御電圧Vcに
速やかに追従してV2/R2に収束する。
この収束は、同図（ｅ）で点線で示した従来の電圧駆
動による電流変化に比べてはるかに速い。
動による電流変化に比べてはるかに速い。
このとき、抵抗R2の端子電圧即ち、バッファ増幅器22
の出力電圧Vbは第２図の（ｆ）に示すように−V2ボルト
となる。
の出力電圧Vbは第２図の（ｆ）に示すように−V2ボルト
となる。
このようにして、電磁コイル９には制御電圧に追従し
た電流が速やかに流れるため、秤量台15は、第２図の
（ｇ）に示すように荷重の変化時に僅かに変位するのみ
で、その平衡状態が維持される。
た電流が速やかに流れるため、秤量台15は、第２図の
（ｇ）に示すように荷重の変化時に僅かに変位するのみ
で、その平衡状態が維持される。
被計量物が搬入されてからＴ時間後の計量信号はデジ
タル信号に変換され、重量計算部24で被計量物の重量値
が算出される。
タル信号に変換され、重量計算部24で被計量物の重量値
が算出される。
なお、電磁コイル９に流れる電流は、制御電圧に速や
かに対応して変化するため、この時間Ｔを短く設定で
き、被計量物が秤量台15に乗っている時間をこのＴに極
力近づけるように搬送速度を決めれば最も効率の高い計
量が行なえる。
かに対応して変化するため、この時間Ｔを短く設定で
き、被計量物が秤量台15に乗っている時間をこのＴに極
力近づけるように搬送速度を決めれば最も効率の高い計
量が行なえる。
＜本発明の他の実施例＞（第３図） なお、前記実施例では、電流変換回路20を駆動増幅器
21とバッファ増幅器22で構成していたが、第３図に示す
電流変換回路30のように、PID演算器７からの制御電圧
を大電流を出力できる電圧利得“1"の駆動増幅器31で受
け、電磁コイル９と電流検出用の抵抗R2を帰還ループに
挿入した反転型の駆動増幅器32に、駆動増幅器31からの
出力を抵抗R4を介して入力するように構成してもよい
（33は抵抗R2の端子電圧を計量信号として出力する差動
増幅器）。
21とバッファ増幅器22で構成していたが、第３図に示す
電流変換回路30のように、PID演算器７からの制御電圧
を大電流を出力できる電圧利得“1"の駆動増幅器31で受
け、電磁コイル９と電流検出用の抵抗R2を帰還ループに
挿入した反転型の駆動増幅器32に、駆動増幅器31からの
出力を抵抗R4を介して入力するように構成してもよい
（33は抵抗R2の端子電圧を計量信号として出力する差動
増幅器）。
また前記実施例では、２つの受光器４、５によって秤
量台の変位を検出するようにしていたが、この変位検出
は、光学的によるものだけでなく差動トランス等を用い
ることができる。
量台の変位を検出するようにしていたが、この変位検出
は、光学的によるものだけでなく差動トランス等を用い
ることができる。
＜本発明の効果＞ 本発明の電磁補償はかりは、前記説明のように、制御
電圧に比例した電流と電磁コイルに実際に流れる電流に
比例した電流との差を増幅し、その増幅出力を電磁コイ
ルに供給することによって、秤量台の所定位置からの変
位を抑制するようにしているため、荷重変化に電磁コイ
ルの電流が速やかに応答し、荷重変化から計量タイミン
グまでの時間を著しく短縮でき、計量効率を格段に高め
ることができる。
電圧に比例した電流と電磁コイルに実際に流れる電流に
比例した電流との差を増幅し、その増幅出力を電磁コイ
ルに供給することによって、秤量台の所定位置からの変
位を抑制するようにしているため、荷重変化に電磁コイ
ルの電流が速やかに応答し、荷重変化から計量タイミン
グまでの時間を著しく短縮でき、計量効率を格段に高め
ることができる。
第１図は、本発明の一実施例の構成を示す図、第２図
は、一実施例の動作を説明するための信号波形図、第３
図は本発明の他の実施例の要部を示す回路図である。 第４図は従来装置の構成を示す図である。 ３……投光器、４、５……受光器、６……差動増幅器、
７……PID演算器、９……電磁コイル、15……秤量台、2
0……電流変換回路。
は、一実施例の動作を説明するための信号波形図、第３
図は本発明の他の実施例の要部を示す回路図である。 第４図は従来装置の構成を示す図である。 ３……投光器、４、５……受光器、６……差動増幅器、
７……PID演算器、９……電磁コイル、15……秤量台、2
0……電流変換回路。
Claims (1)
- 【請求項１】秤量台と、 荷重変化による前記秤量台の所定位置からの変位を検出
する位置検出手段と、 前記荷重に対抗する力を前記秤量台に与える電磁コイル
と、 前記位置検出手段からの検出信号を受け、前記荷重に応
じた制御電圧を出力する制御電圧出力手段と、 前記制御電圧出力手段から出力される制御電圧に比例し
た電流と前記電磁コイルに実際に流れる電流に比例した
電流との差を増幅し該増幅出力を前記電磁コイルに供給
することによって、前記秤量台の所定位置からの変位を
抑制する電流変換回路とを備えたことを特徴とする電磁
補償はかり。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1214558A JP2706825B2 (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 電磁補償はかり |
| US07/678,334 US5367128A (en) | 1989-08-21 | 1990-12-15 | Fast-responsive electromagnetic balance-type weighing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1214558A JP2706825B2 (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 電磁補償はかり |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0377024A JPH0377024A (ja) | 1991-04-02 |
| JP2706825B2 true JP2706825B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=16657715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1214558A Expired - Lifetime JP2706825B2 (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 電磁補償はかり |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2706825B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007181083A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Sony Corp | ワイヤレスマイクロホン及びワイヤレスマイクロホンの送信機固定装置 |
| JP5624496B2 (ja) * | 2011-02-24 | 2014-11-12 | アンリツ産機システム株式会社 | 計量装置 |
| JP2016151461A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 大和製衡株式会社 | 計量装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833127A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | Shimadzu Corp | 電子天びん |
-
1989
- 1989-08-21 JP JP1214558A patent/JP2706825B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0377024A (ja) | 1991-04-02 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
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