JP3104380B2 - Electronic balance - Google Patents

Electronic balance

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JP3104380B2
JP3104380B2 JP04067310A JP6731092A JP3104380B2 JP 3104380 B2 JP3104380 B2 JP 3104380B2 JP 04067310 A JP04067310 A JP 04067310A JP 6731092 A JP6731092 A JP 6731092A JP 3104380 B2 JP3104380 B2 JP 3104380B2
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電磁力平衡式の天びんに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic force balance.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁界中に設けたフォースコイルに電流を
流すことによって発生する電磁力を被測定荷重と平衡さ
せ、その平衡状態を得るに要する電流値から被測定荷重
を求める、いわゆる電磁力平式の天びんにおいては、通
常は、荷重受部の変位を検出してその変位が零となるよ
うにフォースコイルに流れる電流を制御するために、ア
ナログサーボ機構が使用されている。
2. Description of the Related Art An electromagnetic force generated by flowing a current through a force coil provided in a magnetic field is balanced with a load to be measured, and a load to be measured is obtained from a current value required to obtain the equilibrium state. In the balance of the formula, an analog servo mechanism is usually used to detect the displacement of the load receiving portion and control the current flowing through the force coil so that the displacement becomes zero.

【0003】アナログサーボ機構を用いると、その回路
の集積化にはある程度の限界があるとともに、回路の調
整箇所が多く、天びんとしての製品の性能を均一化する
ことも困難である。また、外乱に対する表示値の安定性
等においても限界があった。
When an analog servo mechanism is used, the integration of the circuit has a certain limit, and there are many adjustment points of the circuit, so that it is difficult to make the performance of the product as a balance uniform. In addition, there is a limit in stability of a display value with respect to disturbance.

【0004】このような点に鑑み、本発明者はすでに、
フォースコイルにパルス電流を流すようにするととも
に、荷重受部の変位をデジタル信号として採り込み、デ
ジタルPID演算を行った後、その演算結果からフォー
スコイルに流すべきパルス電流のデューティを決定する
ようにした電子天びんを提案している(特開平3−63
526号等)。
In view of such a point, the present inventor has already
A pulse current is caused to flow through the force coil, the displacement of the load receiving portion is taken in as a digital signal, and after performing a digital PID calculation, the duty of the pulse current to be passed through the force coil is determined from the calculation result. (Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-63)
No. 526).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の提案
においては、電流値の異なるフォースコイル電流を複数
種類作り、それぞれにパルスデューティデータを供給す
ることによって、電流値(波高値)およびデューティの
相違する複数種類のパルス電流をフォースコイルに供給
するように構成して、重み付け加算することにより、分
解能を向上させている。
By the way, in the above proposal, a plurality of types of force coil currents having different current values are produced, and pulse duty data is supplied to each of them, so that a difference between the current value (peak value) and the duty is obtained. A plurality of types of pulse currents are supplied to the force coil, and weighted addition is performed to improve the resolution.

【0006】この方式では、各パルス電流発生手段の分
解能(ビット数)に限界があっても、全体としての分解
能はこれらを合計したものとなり、パルス電流発生手段
の数とパルスデューティデータの分割数を増やしていく
ことによって、分解能の向上に限界がなくなるという利
点がある。
In this method, even if the resolution (number of bits) of each pulse current generating means is limited, the total resolution is the sum of these, and the number of pulse current generating means and the division number of pulse duty data There is an advantage that there is no limit to the improvement of the resolution by increasing the number.

【0007】しかし、この方式は、それほど精度を必要
としない用途ではコストの点で不利となる。本発明の目
的は、パルス電流をフォースコイルに流し、デジタル演
算によって電磁力平衡機構を制御する天びんにおいて、
コストを上昇させることなく、分解能を向上させること
のできる天びんを提供することにある。
However, this method is disadvantageous in terms of cost in applications that do not require much accuracy. An object of the present invention is to supply a pulse current to a force coil and control an electromagnetic force balancing mechanism by digital computation.
An object of the present invention is to provide a balance capable of improving resolution without increasing cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、その天びんの表示分解能より少容量の
ビット数(分解能)で決定されるデューティのパルス電
流をフォースコイルに供給するとともに、このパルス電
流のデューティに、所定時間内で所定の比率で強制的に
変化を与えるように構成している。
According to the present invention, a pulse current having a duty determined by a smaller number of bits (resolution) than the display resolution of the balance is supplied to a force coil. The duty of the pulse current is forcibly changed at a predetermined ratio within a predetermined time.

【0009】[0009]

【作用】天びんのひょう量と最小表示の比である表示分
解能よりも少ないビット数に基づくパルス電流では、電
子天びんとして必要とする分解能に達しないことになる
が、このパルス電流を、所定時間内に所定の比率で強制
的に変化させると、その時間内では、この変化を与えな
い場合に比してその分だけフォースコイルに流れる電流
が相違し、分解能は擬似的に向上する。
With the pulse current based on the number of bits smaller than the display resolution, which is the ratio between the weighing capacity of the balance and the minimum display, the resolution required for the electronic balance will not be reached. , The current flowing through the force coil differs during that time compared to the case where this change is not applied, and the resolution improves in a pseudo manner.

【0010】例えばパルス電流の周期を2mSとする
と、フォースコイルには0.2秒間に100パルスが流
れる。この間の一つのパルスだけ、デューティを例えば
増加させた場合、平均的にはパルスデューティを1/1
00増加した場合と等価となり、分解能を実質的に2桁
向上させることができる。
For example, if the cycle of the pulse current is 2 ms, 100 pulses flow through the force coil for 0.2 seconds. If the duty is increased, for example, by one pulse during this time, the pulse duty is reduced to 1/1 on average.
This is equivalent to the case of increasing by 00, and the resolution can be substantially improved by two digits.

【0011】なお、一定時間内でデューティ変化を与え
るパルスを複数個とする場合には、その変化を与えたパ
ルスはその間に発生するパルス内に平均的にばらまくこ
とが発生電磁力の変動が少なくなって望ましく、フィル
タリングが容易となる。
When a plurality of pulses give a duty change within a certain period of time, the pulses giving the change are dispersed evenly among the pulses generated between them, so that the variation of the generated electromagnetic force is small. It is desirable, and filtering becomes easy.

【0012】[0012]

【実施例】 図1は本発明実施例の構成を示すブロック
図である。天びん機構部1は公知の電磁力平衡式の荷重
検出メカニズムで、磁気回路(図示せず)で作られた磁
界中にフォースコイル13が置かれ、このフォースコイ
ル13に電流を流すことによって発生する電磁力を、皿
11に係合する荷重受部12に作用させ、皿11上の荷
重Wと釣り合わせるための機構である。ここで、この皿
11を含む可動部は、ロバーバル機構(図示せず、パラ
レルガイドとも呼ばれる)により垂直方向にのみ運動方
向を規制することが望ましい。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. The balance mechanism 1 is a known load detecting mechanism of an electromagnetic force balance type. The force coil 13 is placed in a magnetic field formed by a magnetic circuit (not shown), and is generated by passing a current through the force coil 13. This is a mechanism for applying an electromagnetic force to the load receiving portion 12 engaging with the plate 11 to balance the load W on the plate 11. Here, it is desirable that the movable part including the plate 11 restricts the movement direction only in the vertical direction by a roberval mechanism (not shown, also called a parallel guide).

【0013】この釣り合いは、天びん機構部1内の荷重
受部12の変位を検出する変位センサ14の出力のデジ
タル変換データを後述するマイクロコンピュータ5でデ
ータ処理し、フォースコイル13に流す電流のパルスデ
ューティを変化させることによって得られる。
This balance is achieved by processing the digitally converted data of the output of the displacement sensor 14 for detecting the displacement of the load receiving portion 12 in the balance mechanism 1 by a microcomputer 5 described later, and applying a pulse of a current flowing to the force coil 13. It is obtained by changing the duty.

【0014】変位センサ14による荷重受部12の変位
検出信号は、プリアンプ3で増幅された後、A−D変換
器4でデジタル化され、マイクロコンピュータ5に採り
込まれる。この図においては、説明の便宜上、マイクロ
コンピュータ5をその機能ごとに分けてブロック図で示
している。
The displacement detection signal of the load receiver 12 by the displacement sensor 14 is amplified by the preamplifier 3, digitized by the A / D converter 4, and taken into the microcomputer 5. In this figure, for convenience of explanation, the microcomputer 5 is shown in a block diagram separately for each function.

【0015】A−D変換器4としての実用回路は、図2
に示すように、一定周期ののこぎり波を出力するのこぎ
り波発生器41と、こののこぎり波発生器41と変位セ
ンサ14の出力を入力するコンパレータ42、このコン
パレータ42の出力とクロックパルスを入力するAND
ゲート43、およびこのANDゲート43を経たクロッ
クパルスを計数するカウンタ44によって構成すること
ができ、コンパレータ42の出力が入力信号の大きさに
相関するパルス幅信号を形成して、このパルス幅信号を
ゲート信号としてクロックパルスを計数することによ
り、のこぎり波の1周期ごとに変位検出信号のデジタル
変換データを得ることができる。
A practical circuit as the AD converter 4 is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a sawtooth wave generator 41 for outputting a sawtooth wave having a constant period, a comparator 42 for inputting the sawtooth wave generator 41 and the output of the displacement sensor 14, and an AND for inputting the output of the comparator 42 and a clock pulse
A gate 43 and a counter 44 for counting clock pulses passing through the AND gate 43 can be constituted. The output of the comparator 42 forms a pulse width signal correlated with the magnitude of the input signal. By counting clock pulses as gate signals, digitally converted data of the displacement detection signal can be obtained for each cycle of the sawtooth wave.

【0016】さて、デジタル化された変位データは、P
ID演算部51に採り込まれ、ここでデジタル演算によ
るPID処理、つまり比例、積分および微分処理を受け
る。そして、このPID出力はデータ処理部52を介し
てパルスデューティ変換部53に導かれ、パルスデュー
ティ信号が形成されてパルス電流発生部2に送出され
る。また、データ処理部52からの出力データは、表示
部6に計量値として表示されるように構成されている。
Now, the digitized displacement data is P
It is incorporated into the ID calculation unit 51, and undergoes PID processing by digital calculation, that is, proportional, integration, and differentiation processing. Then, the PID output is guided to the pulse duty conversion unit 53 via the data processing unit 52, where a pulse duty signal is formed and sent to the pulse current generation unit 2. The output data from the data processing unit 52 is configured to be displayed on the display unit 6 as a measured value.

【0017】パルス電流発生部2は、定電流発生回路2
1と、パルスデューティ変換部53からのデューティ信
号に基づき開閉する電子スイッチ22によって構成され
ており、定電流発生回路21から出力電流に基づく一定
の波高値で、かつ、パルスデューティ変換部53からの
データに応じたデューティのパルス電流を発生してフォ
ースコイル13に供給する。
The pulse current generator 2 includes a constant current generator 2
1 and an electronic switch 22 that opens and closes based on the duty signal from the pulse duty conversion unit 53, and has a constant peak value based on the output current from the constant current generation circuit 21, and an output from the pulse duty conversion unit 53. A pulse current having a duty corresponding to the data is generated and supplied to the force coil 13.

【0018】すなわち、基本的には、パルスデューティ
変換部53は、データ処理部52からのデジタルデータ
に応じて、一定周期でH,Lの比率が変化するデューテ
ィ信号を出力する。このパルスデューティ変換部53か
らのデューティ信号は電子スイッチ22をON・OFF
し、この電子スイッチ22は定電流発生回路21からの
直流電流をチョッピングする。これによってフォースコ
イルコイル13には、データ処理部52の出力データに
応じてデューティが変化するパルス電流が流れることに
なる。
That is, basically, the pulse duty conversion unit 53 outputs a duty signal in which the ratio of H and L changes at a constant cycle according to the digital data from the data processing unit 52. The duty signal from the pulse duty converter 53 turns the electronic switch 22 ON / OFF.
The electronic switch 22 chops the DC current from the constant current generating circuit 21. As a result, a pulse current whose duty changes according to the output data of the data processing unit 52 flows through the force coil 13.

【0019】本発明実施例において最も特徴とするとこ
ろは、例えば必要分解能を100万分の1としたとき、
パルスデューティ変換部53が作るデューティ信号は2
0ビットを必要とするが、本発明実施例では16ビット
である点である。つまり、パルスデューティ変換部のク
ロックパルスを30MHzとして、パルスデューティ周期
を2mSとすれば、内部のカウント値は約65,000
カウント≒16ビットが限界となる。
The most characteristic feature of the embodiment of the present invention is that, for example, when the required resolution is set to 1 / 1,000,000,
The duty signal generated by the pulse duty conversion unit 53 is 2
Although 0 bits are required, the present embodiment is 16 bits. That is, if the clock pulse of the pulse duty conversion unit is 30 MHz and the pulse duty cycle is 2 ms, the internal count value is about 65,000.
Count $ 16 bits is the limit.

【0020】そして、このビット数の不足分は、後述す
るようにデューティ信号を周期的に増加または減少させ
ることによって、フォースコイル13には実質的に高分
解能のパルス電流が流されるようになっている。
The shortage of the number of bits is achieved by periodically increasing or decreasing the duty signal, as will be described later, so that a high-resolution pulse current is caused to flow through the force coil 13. I have.

【0021】なお、定電流発生回路21が発生する電流
は、天びん機構1内に挿入された温度センサ15による
磁気回路の永久磁石(図示せず)の温度検出値により、
磁場変化と等しい割合で変化するように温度補償されて
いる。
The current generated by the constant current generating circuit 21 is determined by the temperature of a permanent magnet (not shown) of the magnetic circuit by the temperature sensor 15 inserted into the balance mechanism 1.
The temperature is compensated to change at a rate equal to the change in the magnetic field.

【0022】次に、本発明実施例の動作を図3に例示す
る電子スイッチ22のON・OFFのタイミングチャー
ト(もしくはパルスデューティ変換部53からのパルス
デューティ信号の波形)を参照しつつ詳細に説明する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the ON / OFF timing chart of the electronic switch 22 (or the waveform of the pulse duty signal from the pulse duty converter 53) illustrated in FIG. I do.

【0023】前記したように、パルスデューティ変換部
53では16ビットの分解能のデューティ信号しか作ら
ず、例えば5000Hの次は5001Hであるが、この
天びんの分解能は例えば20ビットである。
As described above, the pulse duty converter 53 produces only a duty signal having a resolution of 16 bits. For example, next to 5000H is 5001H, but the resolution of this balance is, for example, 20 bits.

【0024】さて、このような構成において、図3
(A),(B)に示すように、5001Hを作るための
パルスデューティ信号のデューティは、5000Hの場
合に比して16ビットの分解能に応じた幅tだけ大きく
なるが、説明のために、この図3において5000Hの
場合のパルスをA、5001Hの場合のパルスをBの符
号付して表す。
Now, in such a configuration, FIG.
As shown in (A) and (B), the duty of the pulse duty signal for producing 5001H is larger by the width t corresponding to the resolution of 16 bits than in the case of 5000H. In FIG. 3, the pulse in the case of 5000H is denoted by A, and the pulse in the case of 5001H is denoted by B.

【0025】さて、このような分解能の信号を用いて例
えば16進数50001Hを作る場合、(C)に示すよ
うに、16回のパルス発生中に5000HのパルスAを
15回、5001HのパルスBを1回の割合で発生す
る。また、50002Hなら同じくパルスAを14回、
パルスBを2回とする。
When a signal of such resolution is used to generate, for example, a hexadecimal number 50001H, as shown in FIG. 3C, a pulse A of 5000H is generated 15 times and a pulse B of 5001H is generated during 16 pulse generations. Occurs once. Also, if it is 50002H, the pulse A is also repeated 14 times,
Pulse B is set to twice.

【0026】そして、(D)に示すように、50008
Hなら16回のパルス発生中にパルスAおよびパルスB
を8回ずつ発生するが、このように1周期内でパルス幅
を大きくしたパルスBを多数回発生する場合には、この
例のようにパルスBを1周期中で平均的に分散させるこ
とが、フィルタリング上有利である。すなわち、荷重受
部12をはじめとする可動部がパルス電流によって振動
するとき、パルス電流が平均化されている方が有利であ
り、また、フィルター回路を通して直流化して流す方法
もあるが、この方法でもフィルタリング上リップルが少
なくて有利となる。
Then, as shown in FIG.
If H, pulse A and pulse B during 16 pulse generations
Is generated eight times, but when the pulse B having the increased pulse width is generated many times in one cycle as described above, the pulse B can be averagely dispersed in one cycle as in this example. This is advantageous for filtering. That is, when the movable portion such as the load receiving portion 12 vibrates by the pulse current, it is advantageous that the pulse current is averaged. In addition, there is a method in which the pulse current is converted into a direct current through a filter circuit. However, there is little ripple in filtering, which is advantageous.

【0027】このようにして、荷重と等価的に等しいパ
ルスデューティ信号により、天びんメカニズム1がバラ
ンスしたとき、A−D変換器4の出力は0ないしあらか
じめ決めた基準の値(マイナス側を測定できないタイプ
のA−D変換器においては、例えば図2の例においてフ
ルスケールの1/2のカウント値をバランス状態におけ
る基準値と決めておき、この基準値となるようにパルス
デューティ値をコントロールする)となるので、A−D
変換器4のビット数、リニアリティ、スパン変化等は問
題とならない。つまり、A−D変換器4は天びんメカニ
ズム1がバランス状態まで追い掛けるための手段のみと
して働くので、0安定度、あるいはフルスケールの1/
2の基準値のみが重要となる。
As described above, when the balance mechanism 1 is balanced by the pulse duty signal equivalent to the load, the output of the A / D converter 4 is 0 or a predetermined reference value (the minus side cannot be measured). In the A / D converter of the type, for example, in the example of FIG. 2, a count value of の of the full scale is determined as a reference value in the balance state, and the pulse duty value is controlled so as to be the reference value. A-D
The number of bits, linearity, span change, etc. of the converter 4 do not matter. That is, since the A / D converter 4 functions only as a means for the balance mechanism 1 to follow up to the balance state, the stability is 0, or 1 / full scale.
Only the reference value of 2 is important.

【0028】なお、以上の実施例では、アナログ型の変
位センサ14を用いてその出力をA−D変換した場合に
ついて説明したが、図4に示すようにこの変位センサと
して例えばCCDラインセンサ140等のデジタル型の
ものを使用すれば、A−D変換器4を不要にできる(パ
ルス電流を流してデジタルPID演算により電磁力平衡
機構を制御する電子天びんにおいてデジタル変位センサ
を用いる技術は特開平3−162631号で本発明者が
すでに提案しているが、本発明はこのタイプのものに
も、その分解能向上を目的として適用できる)。
In the above embodiment, the case where the output of the analog type displacement sensor 14 is subjected to AD conversion has been described. However, as shown in FIG. 4, the displacement sensor is, for example, a CCD line sensor 140 or the like. If the digital type is used, the A / D converter 4 can be dispensed with. (A technology using a digital displacement sensor in an electronic balance in which a pulse current is supplied to control an electromagnetic force balance mechanism by digital PID calculation is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. The present invention has already been proposed in US Pat. No. -162631, but the present invention can also be applied to this type for the purpose of improving the resolution.)

【0029】また、以上の実施例では、変位センサ14
からの変位検出データを、いわゆる古典制御であるPI
D演算処理を施す場合について述べたが、本発明は、P
ID演算処理に代えて、最適制御や
In the above embodiment, the displacement sensor 14
From the displacement detection data from the PI
Although the case of performing the D arithmetic processing has been described, the present invention
Instead of ID calculation processing, optimal control and

【0030】[0030]

【数1】 (Equation 1)

【0031】をはじめとするいわゆる現代制御理論に基
づく演算処理を採用し得ることは勿論である。すなわ
ち、本発明は、荷重による荷重受部の変位を元に戻すべ
く任意の自動制御演算処理を行い、その結果をそのまま
パルスデューティデータとしてパルス電流のデューティ
に変換するのではなく、この演算結果に基づき、天びん
が必要とする分解能よりも粗い分解能しか持たないパル
ス電流を、定められた時間内において強制的に変化させ
ることにより、パルス電流の分解能を疑似的に向上させ
ることを特徴とするものであって、自動制御の演算法に
は何ら限定されることはない。
It goes without saying that arithmetic processing based on so-called modern control theory can be employed. That is, the present invention does not perform any automatic control calculation processing to restore the displacement of the load receiving portion due to the load to the original state, and converts the result as it is to pulse current duty as pulse duty data. Based on this, the pulse current resolution is artificially improved by forcibly changing the pulse current within the specified time, which has a coarser resolution than the resolution required by the balance. Therefore, the calculation method of the automatic control is not limited at all.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フォースコイルにパルス電流を流すようにするととも
に、荷重受部の変位検出値のデジタル値を用いてこの変
位を元に戻すべくPID演算処理等の所定の自動制御演
算処理を行い、その演算結果に基づいて上記したパルス
電流のデューティを決定する方式の天びんにおいて、フ
ォースコイルに流すべきパルス電流のデューティのビッ
ト数(分解能)を、この天びんの表示分解能よりも少容
量として、このパルス電流のデューティを所定周期で所
定の比率で強制的に変化させることによって、擬似的に
パルスデューティの分解能を向上させるので、一つのコ
イルに一種の波高値のパルス電流を単純に流した場合
に、例えばクロックパルスを30MHzとした場合には
分解能は数万分の1程度が限界であるのに対し、本発明
では数100万分の1に向上させることが可能である。
しかも、特開平3−63526号に比して、複数のフォ
ースコイル電流を作る必要がなく、コストの点で有利で
ある。
As described above, according to the present invention,
A pulse current is caused to flow through the force coil, and a predetermined automatic control calculation process such as a PID calculation process is performed to restore the displacement using the digital value of the displacement detection value of the load receiving portion. In the above-described method of determining the duty of the pulse current, the number of bits (resolution) of the duty of the pulse current to be passed through the force coil is set to be smaller than the display resolution of the balance, and the duty of the pulse current is determined. By forcibly changing the pulse duty at a predetermined ratio in a predetermined cycle, the resolution of the pulse duty is improved in a pseudo manner, so that when a pulse current of a kind of peak value is simply applied to one coil, for example, a clock pulse is generated. In the case of 30 MHz, the resolution is limited to about several tens of thousands, whereas in the present invention, the resolution is several hundreds of millions. It is possible to improve.
In addition, there is no need to generate a plurality of force coil currents as compared with JP-A-3-63526, which is advantageous in terms of cost.

【0033】また、外乱があった場合に、PID出力を
パルスデューティ信号にセットするとき、平均化処理し
てからセットするとか、一時的な外乱ならばパルスデュ
ーティを変えない等のデータ処理を行ってからセットす
るとかの対策をソフトウエアにより行うことができるの
で、外乱に対する表示値の安定性が従来方式に比して大
幅に向上した電子天びんが得られる。
When a PID output is set to a pulse duty signal when there is a disturbance, data processing is performed such as averaging and then setting, or if the disturbance is temporary, the pulse duty is not changed. Since the countermeasure such as setting after the software can be performed by software, it is possible to obtain an electronic balance in which the stability of the displayed value with respect to disturbance is greatly improved as compared with the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明実施例の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】そのA−D変換器4の具体的回路構成例を示す
ブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a specific circuit configuration example of the AD converter 4;

【図3】本発明実施例の作用説明図FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例の変位センサの説明図FIG. 4 is an explanatory view of a displacement sensor according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 天びん機構部 11 皿 12 荷重受部 13 フォースコイル 14 変位センサ 15 温度センサ 2 パルス電流発生部 21 定電流発生回路 22 電子スイッチ 3 プリアンプ 4 A−D変換器 41 のこぎり波発生器 42 コンパレータ 43 ANDゲート 44 カウンタ 5 マイクロコンピュータ 51 PID演算部 52 データ処理部 53 パルスデューティ変換部 6 表示部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Balance mechanism part 11 Plate 12 Load receiving part 13 Force coil 14 Displacement sensor 15 Temperature sensor 2 Pulse current generation part 21 Constant current generation circuit 22 Electronic switch 3 Preamplifier 4 A / D converter 41 Saw wave generator 42 Comparator 43 AND gate 44 counter 5 microcomputer 51 PID operation unit 52 data processing unit 53 pulse duty conversion unit 6 display unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01G 7/04 G01G 23/37 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01G 7/04 G01G 23/37

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 磁界中に設けたフォースコイルに発生す
る力を荷重と平衡させ、その状態でフォースコイルに流
れる電流値から荷重の大きさを求める天びんにおいて、
入力データに基づくディーティのパルス電流を発生して
上記フォースコイルに供給するパルス電流発生手段と、
荷重による荷重受部の変位検出信号を採り込み、その変
位を元に戻すべく当該変位検出信号に対して所定の自動
制御演算処理を行った後に、所定ビット数のパルスデュ
ーティデータに変換して上記パルス電流発生手段に供給
するデータ処理部を備え、上記フォースコイルに供給し
たパルス電流のパルスデューティを質量値に換算して表
示するよう構成するとともに、上記フォースコイルには
当該天びんの表示分解能よりも少ない容量のビット数で
決定されるデューティのパルス電流が流され、かつ、そ
のパルス電流のデューティは、所定の時間内に所定の比
率で強制的に変化が与えられるよう構成されていること
を特徴とする電子天びん。
1. A balance that balances a force generated in a force coil provided in a magnetic field with a load, and obtains the magnitude of the load from a current value flowing through the force coil in that state.
Pulse current generating means for generating a duty pulse current based on input data and supplying the pulse coil to the force coil;
The displacement detection signal of the load receiving portion due to the load is taken in, and after performing a predetermined automatic control calculation process on the displacement detection signal to restore the displacement, the pulse detection data is converted into pulse duty data having a predetermined number of bits. A data processing unit for supplying the pulse current to the force coil, the pulse duty of the pulse current supplied to the force coil is configured to be converted into a mass value and displayed, and the force coil has a higher resolution than the display resolution of the balance. A pulse current having a duty determined by the number of bits of a small capacity is supplied, and the duty of the pulse current is forcibly changed at a predetermined ratio within a predetermined time. And electronic balance.
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