JP3104498B2 - 電子天びん - Google Patents

電子天びん

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JP3104498B2
JP3104498B2 JP05271794A JP27179493A JP3104498B2 JP 3104498 B2 JP3104498 B2 JP 3104498B2 JP 05271794 A JP05271794 A JP 05271794A JP 27179493 A JP27179493 A JP 27179493A JP 3104498 B2 JP3104498 B2 JP 3104498B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子天びんに関し、更に
詳しくは、記憶しているスパン係数を用いて荷重データ
を質量に換算して表示するとともに、そのスパン係数を
更新する、いわゆるスパン較正機能を備えた電子天びん
に関する。
【0002】
【従来の技術】スパン較正機能を備えた電子天びんにお
いて、従来、荷重検出部の近傍に設けられた温度センサ
の出力を監視して、前回のスパン較正時における温度か
ら所定温度以上の変化があった場合、内蔵分銅を自動的
に荷重検出部に負荷し、その状態での荷重データからス
パン係数を更新するようにしたものが既に提案されてい
る(例えば特開昭60−13223号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上の提案
のように、一定の温度変化があるごとに自動的にスパン
較正動作を実行させようとすると、コストアップに繋が
るばかりでなく、以下に示すような不具合が生じてしま
う。
【0004】すなわち、上記した提案は、記憶している
スパン係数が温度変化により正しい値ではなくなってし
まうこと、つまりスパン変化によって、計量表示値がそ
の天びんの精度を保証し得なくなることを防止すること
を目的とするものであるが、その保証は当該天びんの測
定範囲全体(ひょう量)についてなされるため、僅かの
温度変化でも自動スパン較正動作を実行する必要があ
り、較正頻度が高くなって実際の計量作業を行うべく待
ち時間が長くなってしまう。
【0005】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、特にコストアップを伴うことなく、かつ、温度変
化時にも不必要にスパン較正を実行せずとも実質的に計
量表示値の保証を行うことのできる電子天びんの提供を
目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、図1に示す基本概念図を参照しつつ説明す
ると、本発明の電子天びんは、荷重検出部aと、その荷
重検出部aからの荷重データを質量値に換算するための
スパン係数を記憶するスパン係数記憶手段bと、そのス
パン係数と荷重データから表示器cに表示すべき計量値
を算出する演算手段dと、荷重検出部aに既知質量を負
荷した状態での荷重データからスパン係数記憶手段b内
のスパン係数を更新するスパン較正手段eを備えた電子
天びんにおいて、荷重検出部a近傍の温度を測定する温
度センサfと、スパン係数の更新時における温度センサ
fからの温度データを記憶する温度データ記憶手段g
と、温度センサfからの温度データを刻々と採り込んで
温度データ記憶手段gの内容との差を算出する温度変化
量算出手段hと、その温度変化量算出手段hからの温度
変化量算出結果に基づき、現時点における温度下におい
て当該電子天びんの精度を保証できるか否かを計量すべ
き質量との関連で判定する判定手段iと、その判定結果
を報知する報知手段jを備えたことによって特徴づけら
れる。
【0007】
【作用】スパン変化の計量表示値に及ぼす影響は、計量
値が小さいときには小さく、大きいときには大きく現れ
る。すなわち、計量すべき質量が天びんのひょう量近傍
の大きさであれば、わずかなスパン変化により天びん精
度を保証できる計量表示値が得られないが、同じスパン
変化でも計量すべき質量が小さい場合には、天びん精度
を保証した計量表示値を得ることができる。
【0008】本発明はこの点を考慮してなされたもの
で、温度変化量算出手段hにより算出される、前回のス
パン較正時点からの温度変化量が一定の大きさになった
ときに自動的にスパン較正動作を実行し、あるいはスパ
ン較正を行うように報知するのではなく、計量すべき質
量の大きさに関連して、その温度変化量において天びん
精度を保証できるか否かを判定してその結果を報知する
ようにしている。
【0009】ここで、この判定〜報知の仕方としては、
一つは、荷重検出部aからの荷重データの大きさ、つま
り負荷されている質量の大きさから、その質量が現時点
の温度下で表示値を保証できるか否かを判定して報知す
る仕方であり、もう一つは、現時点の温度下で保証でき
る質量の上限を求め、その保証可能な上限値に関連した
報知を行う仕方であって、本発明において、温度変化量
算出手段hからの温度変化量算出結果に基づき、現時点
における温度下において当該電子天びんの精度を保証で
きるか否かを計量すべき質量との関連で判定する判定手
段iおよびその判定結果を報知する報知手段jは、これ
らのいずれの判定〜報知の仕方であってもよい。
【0010】
【実施例】図2は本発明実施例の構成を示すブロック図
である。荷重検出部1は例えば電磁力平衡型の天びん機
構であり、皿1a上の荷重に応じた電気信号を出力する
ことができる。この荷重検出部1からの出力はスイッチ
2を介してA−D変換器3に導入され、デジタル化され
た後に制御部4に採り込まれる。
【0011】また、荷重検出部1に近接して温度センサ
5が配設されており、その出力もスイッチ2を介してA
−D変換器3に導入されて、デジタル化された後に制御
部4に採り込まれる。
【0012】制御部4はマイクロコンピュータを主体と
して構成され、CPU41、ROM42、RAM43、
不揮発性RAM44、および入出力インターフェース4
5等を備え、入出力インターフェース45には上述のA
−D変換器3のほかに計量値を表示するための表示器6
や、スパン較正指令を与えるためのスパン較正指令キー
を含む各種キー群7が接続されているとともに、この入
出力インターフェース45を介してスイッチ2の駆動信
号が出力される。
【0013】制御部4内のROM42には後述するプロ
グラムが書き込まれており、RAM43には荷重データ
を格納するエリアやワークエリアのほかに、スパン較正
を実行した時点における温度データを格納するエリアが
設定されている。また、不揮発性RAM44はスパン係
数を記憶するさめのものである。
【0014】図3はROM42に書き込まれたプログラ
ムの内容を示すフローチャートで、以下、これらの図を
参照しつつ本発明実施例の作用を述べる。通常の測定時
にはST2以下の測定ルーチンが実行され、キー群7内
のスパン較正指令キーを操作すると、ST 以下のスパ
ン較正ルーチンが実行される(ST1)。
【0015】通常の測定ルーチンにおいて、荷重検出部
1からの荷重データは所定の微小時間ごとに制御部4に
採取されるが、制御部4は荷重データを規定個数連続し
て採取するごとに、温度センサ5からの温度データを採
取する(ST2,ST3,ST8)。
【0016】荷重検出部1から採取された荷重データは
RAM43内に格納されるが、RAM43内には一定個
数分の荷重データを格納するエリアが設定されており、
最新の荷重データを採取するごとに既に格納している荷
重データをシフトし、最も古いデータは捨てられる(S
T3,ST4)。
【0017】荷重データを採取するごとに、そのデータ
を含めたRAM43内の荷重データの平均値dA を算出
し、その平均値dA に不揮発性RAM44内のスパン係
数kを乗じることにより、皿1a上に負荷されている質
量値wを求め、計量値として表示器6に表示する(ST
5,ST6,ST7)。
【0018】すなわち、計量表示値wは、 w=kdA ・・(1) によって求められる。
【0019】一方、スパン較正ルーチンにおいては、皿
1a上に基準分銅等の既知質量W0を負荷した状態で荷
重データをRAM43内に採取しつつ荷重データが安定
するのを待ち、安定状態での荷重データが所定個数以上
に達したらこれらを平均化して、その平均値D0 と既知
質量値W0 とから、 k=W0 /D0 ・・(2) によりスパン係数kを算出する(ST12,ST13,
ST14,ST15)。そして、その値kによって不揮
発性RAM44内のスパン係数を更新する(ST16)
と同時に、温度センサ5からの温度データを採り込み、
スパン較正時の温度T0 としてRAM43内に記憶する
(ST17,ST18)。
【0020】さて、通常の測定ルーチンにおいて、荷重
データを規定個数連続して採取するごとに温度データを
採取するすることは既に述べたが、温度データTを採取
するごとに、そのデータTとRAM44内に格納されて
いる前回スパン較正時における温度データT0 との差|
T−T0 |を算出する(ST9)。次に、その値、つま
り前回のスパン較正時点における温度T0 からの現時点
の温度Tの変化量|T−T0 |と、当該電子天びんのス
パン温度係数α、並びに現時点における計量表示値wと
から、その計量表示値wがこの天びんの精度(グラム)
Aを保証できるか否かを次の式を満足するか否かによっ
て判定し、満足しない場合には、例えば表示器6の表示
値を点滅する等によって、その旨を報知する(ST1
0,ST11)。
【0021】A≧α|T−T0 |w ・・(3) この(3)式の意味するところは以下の通りである。ス
パン温度係数αは、単位温度当たりの温度変化ごとのス
パン係数の変化率である。(1)式から明らかなよう
に、所定の温度変化があってそれに基づいてスパン係数
kが所定の率だけ変化したとき、計量値wには一定の率
の誤差が含まれることになるが、計量値wが小さい場合
には、誤差の率は同じでも計量値wそのものとしては小
さくなる。一方、天びんの保証精度Aは質量単位の例え
ば0.1mg等と絶対的な質量値であるから、大きな質
量を測定している状態ではその精度Aを保証できないも
のの、小さい質量を測定している状態では精度Aを保証
することができる。よって(3)式を満足するか否かに
より、現温度下で現計量表示値wを保証できるか否かを
判定することができ、測定者はその判定結果の報知によ
りスパン較正を行うべきか否かを知ることができる。
【0022】ここで、以上の実施例では、計量値wに基
づいてスパン較正を行うか否かの報知をしたが、この場
合、被計量物を皿1a上に載せた後の報知となる。本発
明では、このような報知の仕方のみならず、被計量物を
皿1a上に載せる前の状態において、計量すべき質量が
どの程度までなら精度を保証できるのか、換言すれば計
量すべき質量がどの程度以上であるならばスパン較正を
行わなければならないのかを報知するように構成するこ
とができる。
【0023】すなわち、図3のフローチャートにおいて
ST9で前回のスパン較正時における温度T0 からの温
度変化量|T−T0 |を求めた後、 wI =A/α|T−T0 | ・・(4) を算出する。このwI は、(3)式から明らかなように
現時点の温度Tのもとに精度Aを保証できる上限の質量
値を意味する。そして、このwI を報知することによ
り、測定者はその質量値wI 以下であればスパン較正を
することなく正確な計量が可能であり、wI を越える質
量を計量する場合には未然にスパン較正を実行する必要
があることを知ることができる。
【0024】保証可能な上限の質量値wI の報知の仕方
としては、特に厳密な値を報知する必要がないことか
ら、例えば図4に示すように複数の表示素子eを連続的
に配列したバーグラフ様の表示器を用いて、そのいくつ
かを点灯することによって、例えばひょう量に対して数
十分の一程度の分解能のもとにwI を越えない範囲を点
灯表示する等の方式を採用することができる。
【0025】なお、wI の表示方式はこれに限定される
ことはなく、また、先の実施例におけるスパン較正実行
勧告のための報知についても、計量表示値の点滅以外に
別途メーセージを表示したり、あるいは専用のランプを
設ける等、任意の報知の仕方を採用することができる。
【0026】また、スパン較正時における既知質量とし
ては外部の基準分銅等を用いるほか、基準分銅とその加
除機構を内蔵して、スパン較正指令を与えたときに自動
的にその内蔵分銅を加除するように構成してもよい。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
荷重検出部の近傍に設けた温度センサからの温度データ
を刻々と採り込んでスパン較正時点の温度からの変化量
を算出し、その結果に基づき、現時点における温度下に
おいて当該電子天びんの精度を保証できるか否かを計量
すべき質量との関連で判定してその結果を報知するよう
に構成しているから、計量すべき質量に則してスパン較
正の要・不要が報知されることになり、従来の提案に基
づく天びんのように全測定範囲を保証すべく不必要な較
正動作を実行してしまうことがなくなり、真に必要な場
合に限ってスパン較正を行えばよいようになった。しか
も、本発明は主としてソフトのみを変更すればよいた
め、特にコストアップの要因とはならず、従来の提案の
ように内蔵分銅とその加除機構は必ずしも備える必要は
なく、低コストの製品として実用化することができるよ
うになった。
【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】本発明実施例の構成を示すブロック図
【図3】そのROM42に書き込まれたプログラムの内
容を示すフローチャート
【図4】本発明の他の実施例における保証可能な上限質
量値を報知するための表示器の例の説明図
【符号の説明】
1 荷重検出部 1a 皿 2 スイッチ 3 A−D変換器 4 制御部 5 温度センサ 6 表示器 7 キー群
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/01 G01G 23/48

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 荷重検出部と、その荷重検出部からの荷
    重データを質量値に換算するためのスパン係数を記憶す
    るスパン係数記憶手段と、そのスパン係数と荷重データ
    から表示器に表示すべき計量値を算出する演算手段と、
    上記荷重検出部に既知質量を負荷した状態での荷重デー
    タから上記スパン係数記憶手段内のスパン係数を更新す
    るスパン較正手段を備えた電子天びんにおいて、荷重検
    出部近傍の温度を測定する温度センサと、スパン係数の
    更新時における温度センサからの温度データを記憶する
    温度データ記憶手段と、上記温度センサからの温度デー
    タを刻々と採り込んで上記温度データ記憶手段の内容と
    の差を算出する温度変化量算出手段と、その温度変化量
    算出手段からの温度変化量算出結果に基づき、現時点に
    おける温度下において当該電子天びんの精度を保証でき
    るか否かを計量すべき質量との関連で判定する判定手段
    と、その判定結果を報知する報知手段を備えたことを特
    徴とする電子天びん。
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