JP3444952B2 - ロードセルの故障検出装置及び故障復帰装置 - Google Patents
ロードセルの故障検出装置及び故障復帰装置Info
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- JP3444952B2 JP3444952B2 JP05504394A JP5504394A JP3444952B2 JP 3444952 B2 JP3444952 B2 JP 3444952B2 JP 05504394 A JP05504394 A JP 05504394A JP 5504394 A JP5504394 A JP 5504394A JP 3444952 B2 JP3444952 B2 JP 3444952B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロードセルの故障を検
出する装置及びこの故障状態からロードセルを復帰させ
る装置に関する。
出する装置及びこの故障状態からロードセルを復帰させ
る装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ロードセルには、例えば図9に示
すようなロバーバル型のものがある。このロバーバル型
のロードセルでは、起歪弾性体2の起歪部2a乃至2d
に、抵抗線式または半導体型のストレインゲージ4a乃
至4dを貼着してある。これらストレインゲージ4a乃
至4dを、図10に示すようにブリッジ回路5に接続
し、このブリッジ回路5の出力端子6a、6bから、起
歪弾性体2に印加された荷重に比例した電圧信号を取り
出している。この電圧信号を重量指示計へ送り、重量表
示値に変換する。
すようなロバーバル型のものがある。このロバーバル型
のロードセルでは、起歪弾性体2の起歪部2a乃至2d
に、抵抗線式または半導体型のストレインゲージ4a乃
至4dを貼着してある。これらストレインゲージ4a乃
至4dを、図10に示すようにブリッジ回路5に接続
し、このブリッジ回路5の出力端子6a、6bから、起
歪弾性体2に印加された荷重に比例した電圧信号を取り
出している。この電圧信号を重量指示計へ送り、重量表
示値に変換する。
【0003】このようなロードセルに生じる故障の要因
としては、 (1)起歪弾性体2に過負荷が印加され、起歪部2a乃
至2dに永久歪が残る。 (2)ストレインゲージ4a乃至4dの耐湿被覆が充分
でなく、絶縁不良が発生する。 (3)ストレインゲージ4a乃至4dに機械的欠損が発
生したり、腐食が発生し、ゲージ抵抗が変化する。 (4)起歪部2a乃至2dが腐食して、ばね定数が変化
する。 等が揚げられる。
としては、 (1)起歪弾性体2に過負荷が印加され、起歪部2a乃
至2dに永久歪が残る。 (2)ストレインゲージ4a乃至4dの耐湿被覆が充分
でなく、絶縁不良が発生する。 (3)ストレインゲージ4a乃至4dに機械的欠損が発
生したり、腐食が発生し、ゲージ抵抗が変化する。 (4)起歪部2a乃至2dが腐食して、ばね定数が変化
する。 等が揚げられる。
【0004】このような故障が生じると、図10のブリ
ッジ回路5の出力電圧信号に、零点及びスパンの大きな
シフトやドリフトが発生する。このような故障を発見す
るため、図11に示すように各起歪部2a乃至2dに、
ストレインゲージ4a乃至4dとは別個に、検査用のス
トレインゲージ8a乃至8dをそれぞれ貼着し、これら
ストレインゲージ8a乃至8dによってブリッジ回路を
構成し、このブリッジ回路の出力と、ブリッジ回路5の
出力とを比較し、故障を発見しようとすることが行われ
ていた。
ッジ回路5の出力電圧信号に、零点及びスパンの大きな
シフトやドリフトが発生する。このような故障を発見す
るため、図11に示すように各起歪部2a乃至2dに、
ストレインゲージ4a乃至4dとは別個に、検査用のス
トレインゲージ8a乃至8dをそれぞれ貼着し、これら
ストレインゲージ8a乃至8dによってブリッジ回路を
構成し、このブリッジ回路の出力と、ブリッジ回路5の
出力とを比較し、故障を発見しようとすることが行われ
ていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
技術では、例えば、検査用のストレインゲージ8aと、
測定用のストレインゲージ4aとは、同一の起歪部2a
に貼着されている。このように検査用のストレインゲー
ジと測定用のストレインゲージとが、同一の起歪部に貼
着されているので、起歪弾性体2への過負荷に基づいて
起歪部2a乃至2dに永久歪を生じたり、起歪部2a乃
至2dに腐食が発生して、ばね定数が変化したりした場
合、これら永久歪や変化したばね定数は、測定用及び検
査用のストレインゲージにそれぞれ同様な影響を与える
ので、どちらのストレインゲージも、同時に正しい荷重
を表さなくなる。
技術では、例えば、検査用のストレインゲージ8aと、
測定用のストレインゲージ4aとは、同一の起歪部2a
に貼着されている。このように検査用のストレインゲー
ジと測定用のストレインゲージとが、同一の起歪部に貼
着されているので、起歪弾性体2への過負荷に基づいて
起歪部2a乃至2dに永久歪を生じたり、起歪部2a乃
至2dに腐食が発生して、ばね定数が変化したりした場
合、これら永久歪や変化したばね定数は、測定用及び検
査用のストレインゲージにそれぞれ同様な影響を与える
ので、どちらのストレインゲージも、同時に正しい荷重
を表さなくなる。
【0006】しかも、同一の起歪部に貼着されている
と、即ち貼着位置が接近していると、双方のストレイン
ゲージが同時に、外界の影響、例えば湿度の影響を受
け、耐湿被覆が充分でない場合には、同時に絶縁不良を
生じたり、同時に機械的欠損が発生したり、腐食が発生
したりして、ゲージ抵抗が変化する。従って、検査用及
び測定用のストレインゲージが、同時に不良となる確率
が高くなり、たとえ故障を発見できても、このロードセ
ル自体は、使用できなくなる。
と、即ち貼着位置が接近していると、双方のストレイン
ゲージが同時に、外界の影響、例えば湿度の影響を受
け、耐湿被覆が充分でない場合には、同時に絶縁不良を
生じたり、同時に機械的欠損が発生したり、腐食が発生
したりして、ゲージ抵抗が変化する。従って、検査用及
び測定用のストレインゲージが、同時に不良となる確率
が高くなり、たとえ故障を発見できても、このロードセ
ル自体は、使用できなくなる。
【0007】ロードセルが使用できないと、新たなロー
ドセルの入手、或いは修理が行われるまでの間は、計量
作業を中止しなければならず、使用者は大きな損失を被
ることになる。
ドセルの入手、或いは修理が行われるまでの間は、計量
作業を中止しなければならず、使用者は大きな損失を被
ることになる。
【0008】本発明は、測定用のストレインゲージと検
査用のストレインゲージとに同時に故障が生じないよう
にして、ロードセルの故障を発見する装置を提供するこ
とを目的とする。
査用のストレインゲージとに同時に故障が生じないよう
にして、ロードセルの故障を発見する装置を提供するこ
とを目的とする。
【0009】また、本発明は、ロードセルに印加されて
いる荷重が変化しているような状態でも、故障の検出が
行える装置を提供することも目的とする。
いる荷重が変化しているような状態でも、故障の検出が
行える装置を提供することも目的とする。
【0010】さらに、本発明は、故障が発見された場合
には、これを報知すると共に、故障復帰させることがで
きる故障復帰装置を提供することも目的とする。
には、これを報知すると共に、故障復帰させることがで
きる故障復帰装置を提供することも目的とする。
【0011】
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、ロードセルは、印加荷重に対して発生する応力に差
がある起歪部を異なった複数の位置にそれぞれ有し、こ
れら起歪部にそれぞれストレインゲージを設けており、
これらストレインゲージによって同一の荷重に対して少
なくとも2つの異なる出力を発生する。このロードセル
の正常状態において上記起歪部のうち発生応力の小さい
ものに貼着されたストレインゲージに基づく第1出力の
増幅出力である第1の増幅出力と、上記発生応力の大き
い起歪部に貼着されたストレインゲージに基づく第2出
力の増幅出力である第2の増幅出力とが、ほぼ等しくな
るように、第1出力を第1の増幅器が増幅し、第2出力
を第2増幅器が増幅する。第1及び第2の増幅出力がほ
ぼ等しいか否かを判断手段が判断する。第1及び第2の
増幅出力がほぼ等しくないと上記判断手段が判断したと
き、故障報知手段が作動する。第2増幅出力が計測値と
して出力されている。
は、ロードセルは、印加荷重に対して発生する応力に差
がある起歪部を異なった複数の位置にそれぞれ有し、こ
れら起歪部にそれぞれストレインゲージを設けており、
これらストレインゲージによって同一の荷重に対して少
なくとも2つの異なる出力を発生する。このロードセル
の正常状態において上記起歪部のうち発生応力の小さい
ものに貼着されたストレインゲージに基づく第1出力の
増幅出力である第1の増幅出力と、上記発生応力の大き
い起歪部に貼着されたストレインゲージに基づく第2出
力の増幅出力である第2の増幅出力とが、ほぼ等しくな
るように、第1出力を第1の増幅器が増幅し、第2出力
を第2増幅器が増幅する。第1及び第2の増幅出力がほ
ぼ等しいか否かを判断手段が判断する。第1及び第2の
増幅出力がほぼ等しくないと上記判断手段が判断したと
き、故障報知手段が作動する。第2増幅出力が計測値と
して出力されている。
【0013】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、上記ロードセルの2つの出力を実質的に同
一のタイミングで交互にサンプリングするものである。
明において、上記ロードセルの2つの出力を実質的に同
一のタイミングで交互にサンプリングするものである。
【0014】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明と同様なロードセルと、第1及び第2の増幅器を有
し、更に、上記ロードセルが無荷重状態において第2の
増幅出力が許容値以内にないとき、第1故障検出信号を
生成する手段と、第1故障検出信号の非発生時には第2
の増幅出力を計測値として出力し、第1故障検出信号の
発生時には第1の増幅出力を計測値として出力する出力
切換手段とを、具備している。
明と同様なロードセルと、第1及び第2の増幅器を有
し、更に、上記ロードセルが無荷重状態において第2の
増幅出力が許容値以内にないとき、第1故障検出信号を
生成する手段と、第1故障検出信号の非発生時には第2
の増幅出力を計測値として出力し、第1故障検出信号の
発生時には第1の増幅出力を計測値として出力する出力
切換手段とを、具備している。
【0015】請求項4記載の発明では、請求項3記載の
発明において、上記ロードセルが無荷重状態において、
第1及び第2の増幅出力が共に上記許容値以内にないと
き、第2故障検出信号を生成する手段が設けられてい
る。
発明において、上記ロードセルが無荷重状態において、
第1及び第2の増幅出力が共に上記許容値以内にないと
き、第2故障検出信号を生成する手段が設けられてい
る。
【0016】
【0017】請求項1記載の発明では、起歪部は、印加
荷重に対して発生する応力に差があるものであるので、
このロードセルの正常状態において、上記起歪部のうち
発生応力の小さいものに貼着されたストレインゲージに
基づく第1出力と、上記発生応力の大きい起歪部に貼着
されたストレインゲージに基づく第2出力とが、ほぼ等
しくなるように第1及び第2の増幅器で増幅してから、
第1及び第2の増幅出力の比較を行い、故障があるか否
かを判断している。
荷重に対して発生する応力に差があるものであるので、
このロードセルの正常状態において、上記起歪部のうち
発生応力の小さいものに貼着されたストレインゲージに
基づく第1出力と、上記発生応力の大きい起歪部に貼着
されたストレインゲージに基づく第2出力とが、ほぼ等
しくなるように第1及び第2の増幅器で増幅してから、
第1及び第2の増幅出力の比較を行い、故障があるか否
かを判断している。
【0018】請求項2記載の発明では、ロードセルから
の2つの出力のサンプリングを、実質的に同一のタイミ
ングで交互に行っているので、ロードセルが正常である
限り、印加荷重が増加、減少しつつあるときでも、両出
力は同一と見なせる。また、故障があれば、両出力は異
なった値となる。従って、ロードセルを使用中でも、故
障があるか否かを検出できる。
の2つの出力のサンプリングを、実質的に同一のタイミ
ングで交互に行っているので、ロードセルが正常である
限り、印加荷重が増加、減少しつつあるときでも、両出
力は同一と見なせる。また、故障があれば、両出力は異
なった値となる。従って、ロードセルを使用中でも、故
障があるか否かを検出できる。
【0019】請求項3記載の発明では、請求項1記載の
発明と同様なロードセルを有し、このロードセルが無荷
重状態において、第2の増幅出力が許容値以内にないと
き、第1故障検出信号生成手段が第1故障検出信号を発
生し、この故障検出に応じて、出力切換手段が、第2の
増幅出力から第1増幅出力に計測値として出力するもの
を切り換えるので、発生応力の大きいストレインゲージ
側に故障が生じても、発生応力の小さいストレインゲー
ジに基づく第1増幅出力によって測定を続行することが
できる。
発明と同様なロードセルを有し、このロードセルが無荷
重状態において、第2の増幅出力が許容値以内にないと
き、第1故障検出信号生成手段が第1故障検出信号を発
生し、この故障検出に応じて、出力切換手段が、第2の
増幅出力から第1増幅出力に計測値として出力するもの
を切り換えるので、発生応力の大きいストレインゲージ
側に故障が生じても、発生応力の小さいストレインゲー
ジに基づく第1増幅出力によって測定を続行することが
できる。
【0020】また、請求項4記載の発明では、さらに、
ロードセルが無荷重状態において、両増幅出力が許容値
以内にないとき、第2故障検出信号生成手段が、故障検
出信号を生成する。従って、いずれの出力も故障してい
る場合には、これを報知することができる。
ロードセルが無荷重状態において、両増幅出力が許容値
以内にないとき、第2故障検出信号生成手段が、故障検
出信号を生成する。従って、いずれの出力も故障してい
る場合には、これを報知することができる。
【0021】
【実施例】この実施例は、図4に示すようなロードセル
10を有している。このロードセル10は、ロバーバル
起歪弾性体12を有している。このロバーバル起歪弾性
体12には、起歪部12a、12b、12c、12d、
12eが形成されている。起歪部12eの厚さは、起歪
部12a乃至12dの約1/3乃至1/4とされてい
る。起歪部12a乃至12dには、それぞれ抵抗線式ま
たは半導体式のストレインゲージ14a乃至14dが貼
着されている。また、起歪部12eの両側には、それぞ
れ抵抗線式または半導体式のストレインゲージ16a乃
至16dがそれぞれ貼着されている。
10を有している。このロードセル10は、ロバーバル
起歪弾性体12を有している。このロバーバル起歪弾性
体12には、起歪部12a、12b、12c、12d、
12eが形成されている。起歪部12eの厚さは、起歪
部12a乃至12dの約1/3乃至1/4とされてい
る。起歪部12a乃至12dには、それぞれ抵抗線式ま
たは半導体式のストレインゲージ14a乃至14dが貼
着されている。また、起歪部12eの両側には、それぞ
れ抵抗線式または半導体式のストレインゲージ16a乃
至16dがそれぞれ貼着されている。
【0022】このロードセル10では、起歪弾性体12
の一端を固定し、他端側に矢印で示すように荷重を印加
すると、ストレインゲージ14a、14dに引っ張り応
力が印加され、ストレインゲージ14b、14cに圧縮
応力が印加される。このとき、図5に拡大して示すよう
に、ストレインゲージ16a、16dに引っ張り応力が
印加され、ストレインゲージ16b、16cに圧縮応力
が印加される。
の一端を固定し、他端側に矢印で示すように荷重を印加
すると、ストレインゲージ14a、14dに引っ張り応
力が印加され、ストレインゲージ14b、14cに圧縮
応力が印加される。このとき、図5に拡大して示すよう
に、ストレインゲージ16a、16dに引っ張り応力が
印加され、ストレインゲージ16b、16cに圧縮応力
が印加される。
【0023】従って、図6に示すようにストレインゲー
ジ14a乃至14dによってブリッジ回路18を組み、
ストレインゲージ16a乃至16dによってブリッジ回
路20を組むと、両ブリッジ回路18、20からそれぞ
れ印加荷重に比例した出力が得られる。
ジ14a乃至14dによってブリッジ回路18を組み、
ストレインゲージ16a乃至16dによってブリッジ回
路20を組むと、両ブリッジ回路18、20からそれぞ
れ印加荷重に比例した出力が得られる。
【0024】起歪部12eの肉厚が起歪部12a乃至1
2dよりも薄くされているので、起歪部12eに発生す
る応力は、起歪部12a乃至12dに発生する応力より
も大きく、そのため同じ荷重に対してブリッジ回路20
の出力の方がブリッジ回路18よりも大きい。
2dよりも薄くされているので、起歪部12eに発生す
る応力は、起歪部12a乃至12dに発生する応力より
も大きく、そのため同じ荷重に対してブリッジ回路20
の出力の方がブリッジ回路18よりも大きい。
【0025】従って、外来の電気的ノイズや増幅器の入
力ノイズに対してS/N比を大きくとれ、荷重計測用信
号としては、ブリッジ回路20の出力の方が、ブリッジ
回路18の出力よりも有利である。
力ノイズに対してS/N比を大きくとれ、荷重計測用信
号としては、ブリッジ回路20の出力の方が、ブリッジ
回路18の出力よりも有利である。
【0026】しかし、何らかの原因でロードセル10に
大きな捩じれ力や衝撃力が印加された場合、起歪部12
eの肉厚が薄いので、ストレインゲージ16a乃至16
dの全てまたは一部に永久歪が残り、ブリッジ回路20
の出力が異常となる可能性がある。このような場合で
も、起歪部12a乃至12dの肉厚は厚いので、ストレ
インゲージ14a乃至14dに永久歪が残る可能性は少
なく、ブリッジ回路18の出力が正常である可能性は高
い。
大きな捩じれ力や衝撃力が印加された場合、起歪部12
eの肉厚が薄いので、ストレインゲージ16a乃至16
dの全てまたは一部に永久歪が残り、ブリッジ回路20
の出力が異常となる可能性がある。このような場合で
も、起歪部12a乃至12dの肉厚は厚いので、ストレ
インゲージ14a乃至14dに永久歪が残る可能性は少
なく、ブリッジ回路18の出力が正常である可能性は高
い。
【0027】また、起歪部12a乃至12eに同時に腐
食が生じたとしても、肉厚の厚い起歪部12a乃至12
dに設けたストレインゲージ14a乃至14dによって
構成したブリッジ回路18の方が、腐食の影響が出力に
表れるのは遅い。従って、腐食等による起歪部やストレ
インゲージの損傷及び過負荷等に起因する起歪部の損傷
の影響がブリッジ回路20の出力に表れた時点では、ま
だブリッジ回路18の出力が正常である可能性は非常に
高い。
食が生じたとしても、肉厚の厚い起歪部12a乃至12
dに設けたストレインゲージ14a乃至14dによって
構成したブリッジ回路18の方が、腐食の影響が出力に
表れるのは遅い。従って、腐食等による起歪部やストレ
インゲージの損傷及び過負荷等に起因する起歪部の損傷
の影響がブリッジ回路20の出力に表れた時点では、ま
だブリッジ回路18の出力が正常である可能性は非常に
高い。
【0028】これらブリッジ回路18、20の出力は、
増幅器22、24でそれぞれ増幅される。これら増幅器
22、24の出力側にはアナログスイッチ26、28が
設けられている。アナログスイッチ28は入出力回路3
0から供給される制御信号によって開閉制御され、アナ
ログスイッチ26は、入出力回路30からの上記制御信
号をインバータ32で反転させた反転制御信号によって
開閉制御される。従って、アナログスイッチ26がオン
のとき、アナログスイッチ28がオフであり、アナログ
スイッチ26がオフのとき、アナログスイッチ28がオ
ンとなる。
増幅器22、24でそれぞれ増幅される。これら増幅器
22、24の出力側にはアナログスイッチ26、28が
設けられている。アナログスイッチ28は入出力回路3
0から供給される制御信号によって開閉制御され、アナ
ログスイッチ26は、入出力回路30からの上記制御信
号をインバータ32で反転させた反転制御信号によって
開閉制御される。従って、アナログスイッチ26がオン
のとき、アナログスイッチ28がオフであり、アナログ
スイッチ26がオフのとき、アナログスイッチ28がオ
ンとなる。
【0029】ブリッジ回路18、20の出力を増幅した
増幅器22、24の出力信号は、このようなアナログス
イッチ26、28のオン、オフによって正常状態では交
互にサンプリングされ、A/D変換器34に供給され
る。このサンプリングの周波数(例えばアナログスイッ
チ26がオンになってから、アナログスイッチ28がオ
ンになるまでの時間tの逆数)は、ロードセル10の過
渡応答周波数よりも充分に高く設定されている。なお、
時間tは、例えば数m秒である。従って、図7に示すよ
うに増幅器22、24の出力信号は、それぞれ実質的に
同一のタイミングでサンプリングしたものとみなすこと
ができる。なお、図7では、両者のサンプリングタイミ
ングが実質的に同一であることを容易に示すために、両
増幅器の出力信号のレベルをかなり異なったものとし
て、示してあるが、実際には、両者のレベルが、ほぼそ
ろうように増幅器22、24の利得を調整している。
増幅器22、24の出力信号は、このようなアナログス
イッチ26、28のオン、オフによって正常状態では交
互にサンプリングされ、A/D変換器34に供給され
る。このサンプリングの周波数(例えばアナログスイッ
チ26がオンになってから、アナログスイッチ28がオ
ンになるまでの時間tの逆数)は、ロードセル10の過
渡応答周波数よりも充分に高く設定されている。なお、
時間tは、例えば数m秒である。従って、図7に示すよ
うに増幅器22、24の出力信号は、それぞれ実質的に
同一のタイミングでサンプリングしたものとみなすこと
ができる。なお、図7では、両者のサンプリングタイミ
ングが実質的に同一であることを容易に示すために、両
増幅器の出力信号のレベルをかなり異なったものとし
て、示してあるが、実際には、両者のレベルが、ほぼそ
ろうように増幅器22、24の利得を調整している。
【0030】A/D変換器34は、アナログスイッチ2
6、28を介して増幅器22または24から供給された
信号を、入出力回路30から供給されるA/D変換指令
信号が供給されるごとにA/D変換し、入出力回路30
を介してCPU36に供給する。なお、A/D変換指令
信号は、上記時間tごとにA/D変換器34に供給され
る。また、上述したように増幅器22、24の出力信号
レベルをそろえているので、A/D変換器34は両出力
信号に対して同一の分解能を有している。
6、28を介して増幅器22または24から供給された
信号を、入出力回路30から供給されるA/D変換指令
信号が供給されるごとにA/D変換し、入出力回路30
を介してCPU36に供給する。なお、A/D変換指令
信号は、上記時間tごとにA/D変換器34に供給され
る。また、上述したように増幅器22、24の出力信号
レベルをそろえているので、A/D変換器34は両出力
信号に対して同一の分解能を有している。
【0031】CPU36には、例えばROM、RAM及
びE2 ROMからなるメモリ38が設けられており、ま
た入出力回路30を介してキースイッチ40及び表示装
置42に接続されている。
びE2 ROMからなるメモリ38が設けられており、ま
た入出力回路30を介してキースイッチ40及び表示装
置42に接続されている。
【0032】CPU36が行う処理を概略的に説明する
と、CPU36にはt時間ごとに、増幅器22からの出
力をディジタル化したW1,22、W2,22・・・・・と増幅
器24からの出力をディジタル化したW1,24、W2,24・・
・・が交互に入力される。上述したように増幅器22、
24の出力信号のレベルを完全にそろえることは、かな
り困難であるので、例えばW1,22、W2,22・・の方がW
1,24、W2,24・・よりも大きい。両者を揃えるために、
W1,24、W2,24・・に係数Kを乗算する。
と、CPU36にはt時間ごとに、増幅器22からの出
力をディジタル化したW1,22、W2,22・・・・・と増幅
器24からの出力をディジタル化したW1,24、W2,24・・
・・が交互に入力される。上述したように増幅器22、
24の出力信号のレベルを完全にそろえることは、かな
り困難であるので、例えばW1,22、W2,22・・の方がW
1,24、W2,24・・よりも大きい。両者を揃えるために、
W1,24、W2,24・・に係数Kを乗算する。
【0033】この係数Kは事前に求められており、例え
ばロードセル10を利用した秤の載台に、この秤のフル
スケールに相当する重量の被計量物品、例えば分銅を載
置し、W1,22=K・W1,24、一般形としてWn,22=K・
Wn,24となるように、或いは秤の外乱(機械的、電気的
ノイズ)を考慮して、平均重量値の形で、 (Wk+1,22+Wk+2,22+・・・Wk+N,22)/N=K・
(Wk+1,24+Wk+2,24+・・・Wk+N,24)/N が成立するようにKを決定する。なお、この係数Kを決
定するのに使用する基礎となる式は、上記のような平均
値方式に限らず、別の形式のディジタルフィルタによる
演算を行ってもよい。また、係数Kを増幅器24からの出
力W1,24、W2,24・・に乗算するのに代えて、例えば増
幅器24を可変利得増幅器とし、その利得を一般形とし
てWn,22=K・Wn,24となるように調整してもよい。
ばロードセル10を利用した秤の載台に、この秤のフル
スケールに相当する重量の被計量物品、例えば分銅を載
置し、W1,22=K・W1,24、一般形としてWn,22=K・
Wn,24となるように、或いは秤の外乱(機械的、電気的
ノイズ)を考慮して、平均重量値の形で、 (Wk+1,22+Wk+2,22+・・・Wk+N,22)/N=K・
(Wk+1,24+Wk+2,24+・・・Wk+N,24)/N が成立するようにKを決定する。なお、この係数Kを決
定するのに使用する基礎となる式は、上記のような平均
値方式に限らず、別の形式のディジタルフィルタによる
演算を行ってもよい。また、係数Kを増幅器24からの出
力W1,24、W2,24・・に乗算するのに代えて、例えば増
幅器24を可変利得増幅器とし、その利得を一般形とし
てWn,22=K・Wn,24となるように調整してもよい。
【0034】通常の秤用重量値としては、アナログであ
る出力値自体が大きいブリッジ回路20の出力を増幅、
ディジタル化したW1,22、W2,22・・を使用する。信号
自体が大きい方が増幅器入力ノイズ、入力ドリフト等の
誤差成分に対して有利であるからである。これに対し
て、ブリッジ回路18の出力を増幅、ディジタル化した
W1,24、W2,24・・は、故障発見のための参照計測用と
する。
る出力値自体が大きいブリッジ回路20の出力を増幅、
ディジタル化したW1,22、W2,22・・を使用する。信号
自体が大きい方が増幅器入力ノイズ、入力ドリフト等の
誤差成分に対して有利であるからである。これに対し
て、ブリッジ回路18の出力を増幅、ディジタル化した
W1,24、W2,24・・は、故障発見のための参照計測用と
する。
【0035】上述したように、W1,22、W2,22・・やW
1,24、W2,24・・を得るためのサンプリング周期tは、
このロードセル10を使用した秤の過渡応答周波数の周
期に比較して充分に小さく設定してあるので、Wn,22と
Wn,24(nは正の任意の整数)は、ほぼ同一タイミング
で計測した重量値と見なすことができる。従って、秤上
に被計量物品が静止している時だけでなく、秤がホッパ
ースケールやパッカースケールのように、被計量物品が
次第に増加または減少しているときでも、ロードセル1
0が正常である限り、Wn,22=Wn,24が成立する。逆に
Wn,22≠Wn,24のときには、ブリッジ回路18、20ま
たは起歪部12a乃至12eのいずれかに異常が生じて
いるときである。これによって、秤の荷重が変化しつつ
あるときでも、ロードセル10に故障があるか否かを判
断できる。
1,24、W2,24・・を得るためのサンプリング周期tは、
このロードセル10を使用した秤の過渡応答周波数の周
期に比較して充分に小さく設定してあるので、Wn,22と
Wn,24(nは正の任意の整数)は、ほぼ同一タイミング
で計測した重量値と見なすことができる。従って、秤上
に被計量物品が静止している時だけでなく、秤がホッパ
ースケールやパッカースケールのように、被計量物品が
次第に増加または減少しているときでも、ロードセル1
0が正常である限り、Wn,22=Wn,24が成立する。逆に
Wn,22≠Wn,24のときには、ブリッジ回路18、20ま
たは起歪部12a乃至12eのいずれかに異常が生じて
いるときである。これによって、秤の荷重が変化しつつ
あるときでも、ロードセル10に故障があるか否かを判
断できる。
【0036】ブリッジ回路18、20及び増幅器22、
24には、周囲の環境変化、例えば温度変化等による微
小なドリフト誤差の発生を考慮する必要がある。そこ
で、Wn,22とWn,24とを直接に比較するのではなく、最
新のN個のWn,22の平均値WN,22と同じく最新のN個の
Wn,24の平均値WN,24との比P1 を求め、予め定めた上
限境界値a、下限境界値bとP1 とをそれぞれ比較し、
P1 ≧a>1またはP1≦b<1が成立したとき、なん
からかの異常がロードセル10に生じたと判定する。な
お、平均値WN,22及び平均値WN,24を使用するのは、振
動成分の影響を除去するためである。
24には、周囲の環境変化、例えば温度変化等による微
小なドリフト誤差の発生を考慮する必要がある。そこ
で、Wn,22とWn,24とを直接に比較するのではなく、最
新のN個のWn,22の平均値WN,22と同じく最新のN個の
Wn,24の平均値WN,24との比P1 を求め、予め定めた上
限境界値a、下限境界値bとP1 とをそれぞれ比較し、
P1 ≧a>1またはP1≦b<1が成立したとき、なん
からかの異常がロードセル10に生じたと判定する。な
お、平均値WN,22及び平均値WN,24を使用するのは、振
動成分の影響を除去するためである。
【0037】或いは、|WN,22−WN,24|=P2 を求
め、予め定めた境界値cとP2 とを比較し、P2 ≧|c
|が成立したとき、なんらかの異常がロードセル10に
生じたと判定する。
め、予め定めた境界値cとP2 とを比較し、P2 ≧|c
|が成立したとき、なんらかの異常がロードセル10に
生じたと判定する。
【0038】この異常が生じたと判定したとき、CPU
36は表示装置42に例えば異常警報を表示する。ある
いは図示していないが、音や光によって異常を報知す
る。このように異常が報知されると、作業者は、キース
イッチ40を操作して、CPU36に対してWN,24を表
示装置42に表示するように指示する。この状態で作業
者は既知の重量を持つ物品をロードセル10を使用した
秤に乗せ、ブリッジ回路20、18の出力をディジタル
化したWN,22及びWN,24を表示装置42に表示させる。
これら表示を見て、作業者は、ブリッジ回路18、20
のいずれの側に故障があるのか、あるいは双方に故障が
あるのかを判断する。
36は表示装置42に例えば異常警報を表示する。ある
いは図示していないが、音や光によって異常を報知す
る。このように異常が報知されると、作業者は、キース
イッチ40を操作して、CPU36に対してWN,24を表
示装置42に表示するように指示する。この状態で作業
者は既知の重量を持つ物品をロードセル10を使用した
秤に乗せ、ブリッジ回路20、18の出力をディジタル
化したWN,22及びWN,24を表示装置42に表示させる。
これら表示を見て、作業者は、ブリッジ回路18、20
のいずれの側に故障があるのか、あるいは双方に故障が
あるのかを判断する。
【0039】仮にブリッジ回路20側に故障が生じた場
合、ロードセル10の交換が必要であるが、交換が行わ
れるまでの間、ブリッジ回路18側の出力をディジタル
化したWN,24を計測に使用するように、キースイッチ4
0を操作して、CPU36に指示を与える。WN,24はS
/N比を考えると、WN,22よりも不利であるが、一時的
な使用には充分に耐えることができる。従って、WN,24
の使用によって、故障による秤の稼働停止を防ぐことが
できる。
合、ロードセル10の交換が必要であるが、交換が行わ
れるまでの間、ブリッジ回路18側の出力をディジタル
化したWN,24を計測に使用するように、キースイッチ4
0を操作して、CPU36に指示を与える。WN,24はS
/N比を考えると、WN,22よりも不利であるが、一時的
な使用には充分に耐えることができる。従って、WN,24
の使用によって、故障による秤の稼働停止を防ぐことが
できる。
【0040】また、ロードセル10を例えば図8に示し
たホッパースケールに使用した場合、供給ホッパー50
から、ロードセル10に結合された計量ホッパー52に
粉粒体が供給され、所定量の粉粒体が計量ホッパー52
に供給され終わった状態で、計量ホッパー52から例え
ば瓶のような容器54に粉粒体が移される。容器54は
搬送コンベヤ56によって搬出され、新たな容器54が
計量ホッパー52の下方に搬入される。これを1サイク
ルとして、何サイクルも行われる。従って、容器54に
粉粒体を排出した後には、ロードセル10の出力が零付
近となるタイミングが必ず1サイクルに1回は存在す
る。
たホッパースケールに使用した場合、供給ホッパー50
から、ロードセル10に結合された計量ホッパー52に
粉粒体が供給され、所定量の粉粒体が計量ホッパー52
に供給され終わった状態で、計量ホッパー52から例え
ば瓶のような容器54に粉粒体が移される。容器54は
搬送コンベヤ56によって搬出され、新たな容器54が
計量ホッパー52の下方に搬入される。これを1サイク
ルとして、何サイクルも行われる。従って、容器54に
粉粒体を排出した後には、ロードセル10の出力が零付
近となるタイミングが必ず1サイクルに1回は存在す
る。
【0041】同様なことはホッパースケールの他に、パ
ッカースケールでも存在する。このようにロードセル1
0に荷重が印加されずに、その出力が零付近にあるべき
タイミングのときに、WN,22またはWN,24が零にならな
ければ、ブリッジ回路18、20または起歪部12a乃
至12eのいずれかに故障が生じている可能性がある。
実際には、上述したように環境変化によるドリフト等を
考慮して、秤の零点を中心に定めた±P3 の範囲内にW
N,22またはWN,24が入らなければ、そのブリッジ側や関
連する起歪部に故障が生じていると判断する。
ッカースケールでも存在する。このようにロードセル1
0に荷重が印加されずに、その出力が零付近にあるべき
タイミングのときに、WN,22またはWN,24が零にならな
ければ、ブリッジ回路18、20または起歪部12a乃
至12eのいずれかに故障が生じている可能性がある。
実際には、上述したように環境変化によるドリフト等を
考慮して、秤の零点を中心に定めた±P3 の範囲内にW
N,22またはWN,24が入らなければ、そのブリッジ側や関
連する起歪部に故障が生じていると判断する。
【0042】このように無荷重時に故障と判断される
と、表示装置42に故障表示を行い、その故障がブリッ
ジ回路20側に生じている場合には、自動的にブリッジ
回路18側の出力WN,24を計測用に使用する。即ち、自
動復帰する。これによって、S/N比等の問題は、若干
残るが、故障による秤の稼働停止を防止できる。また、
故障がブリッジ回路18側に生じた場合には、今までの
状態を維持する。そして、いずれの場合にも、早期のロ
ードセル10の交換を促す。
と、表示装置42に故障表示を行い、その故障がブリッ
ジ回路20側に生じている場合には、自動的にブリッジ
回路18側の出力WN,24を計測用に使用する。即ち、自
動復帰する。これによって、S/N比等の問題は、若干
残るが、故障による秤の稼働停止を防止できる。また、
故障がブリッジ回路18側に生じた場合には、今までの
状態を維持する。そして、いずれの場合にも、早期のロ
ードセル10の交換を促す。
【0043】上記のような処理を行うために、CPU3
6は図1乃至図3にフローチャートで示すような動作を
行う。この処理を行うために、CPU36は2つのフラ
グF1、F2を使用する。フラグF1は、故障状態が検
出されたときに1とされるもので、フラグF2は自動復
帰が行われる際に1とされる。
6は図1乃至図3にフローチャートで示すような動作を
行う。この処理を行うために、CPU36は2つのフラ
グF1、F2を使用する。フラグF1は、故障状態が検
出されたときに1とされるもので、フラグF2は自動復
帰が行われる際に1とされる。
【0044】時間tが経過するごとにCPU36は、図
1に示すような処理を行う。即ち、A/D変換器34か
らA/D変換データを読み込み、重量データに変換する
(ステップS2)。そして、フラグF1が1であるか、
即ち故障状態が検出されているか判断する(ステップS
4)。
1に示すような処理を行う。即ち、A/D変換器34か
らA/D変換データを読み込み、重量データに変換する
(ステップS2)。そして、フラグF1が1であるか、
即ち故障状態が検出されているか判断する(ステップS
4)。
【0045】故障状態が検出されていないと(ステップ
S4がノー)、重量データがいずれのブリッジ回路に基
づくものか判断するために、アナログスイッチ26がオ
ンであるか判断する(ステップS6)。この判断は、例
えば図示していないが、アナログスイッチ26用にフラ
グを設け、アナログスイッチ26がオンになったとき、
このフラグを1にするようにしておけば、このフラグを
検査することで可能となる。
S4がノー)、重量データがいずれのブリッジ回路に基
づくものか判断するために、アナログスイッチ26がオ
ンであるか判断する(ステップS6)。この判断は、例
えば図示していないが、アナログスイッチ26用にフラ
グを設け、アナログスイッチ26がオンになったとき、
このフラグを1にするようにしておけば、このフラグを
検査することで可能となる。
【0046】アナログスイッチ26がオンであると(ス
テップS6がイエス)、即ちブリッジ回路18側の重量
データWn,22であると、今までに入力記憶されている合
計(N−1)個の重量データWn,22と今回の重量データ
Wn,22との平均値WN,22を求める(ステップS8、S1
0)。
テップS6がイエス)、即ちブリッジ回路18側の重量
データWn,22であると、今までに入力記憶されている合
計(N−1)個の重量データWn,22と今回の重量データ
Wn,22との平均値WN,22を求める(ステップS8、S1
0)。
【0047】そして、重量データが零付近のタイミング
か判断する(ステップS12)。これは、例えばホッパ
ースケールの場合、供給ホッパー50から計量ホッパー
52へ粉粒体の充填を開始した時点から計量ホッパー5
2から瓶54へ粉粒体を排出し終わるまでの時間は、概
ね判るので、例えば充填を開始した時点で作動させたタ
イマーのカウント値が瓶54へ粉粒体の排出を完了する
までの時間に対応した値になったか否かによって判断で
きる。
か判断する(ステップS12)。これは、例えばホッパ
ースケールの場合、供給ホッパー50から計量ホッパー
52へ粉粒体の充填を開始した時点から計量ホッパー5
2から瓶54へ粉粒体を排出し終わるまでの時間は、概
ね判るので、例えば充填を開始した時点で作動させたタ
イマーのカウント値が瓶54へ粉粒体の排出を完了する
までの時間に対応した値になったか否かによって判断で
きる。
【0048】零付近タイミングであると(ステップS1
4がイエス)、重量データWN,22が零付近であるか判断
する(ステップS16)。これは上述したようにWN,22
が±P3 の範囲内にあるか否か判断することによって行
う。重量データWN,22が零付近でないと判断されると
(ステップS16がノー)、以後の入力をブリッジ回路
18側の重量データWN,24から行うために、アナログス
イッチ26をオフとし、アナログスイッチ28をオンと
する(ステップS18)。
4がイエス)、重量データWN,22が零付近であるか判断
する(ステップS16)。これは上述したようにWN,22
が±P3 の範囲内にあるか否か判断することによって行
う。重量データWN,22が零付近でないと判断されると
(ステップS16がノー)、以後の入力をブリッジ回路
18側の重量データWN,24から行うために、アナログス
イッチ26をオフとし、アナログスイッチ28をオンと
する(ステップS18)。
【0049】また、ステップS6においてアナログスイ
ッチ26がオンでないと判断されると、即ちブリッジ回
路18側の重量データWn,24が入力されていると、係数
Kを乗算して、ブリッジ回路20側の重量データWn,22
と値を揃え、ステップS8、S10と同様に処理して平
均値WN,24を求め(ステップS22、S24)、零付近
タイミングか判断し(ステップS26)、零付近タイミ
ングであれば、ステップS16と同様にして平均値W
N,24が零付近か判断し(ステップS28)、零付近でな
ければ、アナログスイッチ26をオンとし、アナログス
イッチ28をオフとする(ステップS30)。
ッチ26がオンでないと判断されると、即ちブリッジ回
路18側の重量データWn,24が入力されていると、係数
Kを乗算して、ブリッジ回路20側の重量データWn,22
と値を揃え、ステップS8、S10と同様に処理して平
均値WN,24を求め(ステップS22、S24)、零付近
タイミングか判断し(ステップS26)、零付近タイミ
ングであれば、ステップS16と同様にして平均値W
N,24が零付近か判断し(ステップS28)、零付近でな
ければ、アナログスイッチ26をオンとし、アナログス
イッチ28をオフとする(ステップS30)。
【0050】ステップS18またはS30に続いて、い
ずれか一方のブリッジ回路だけが故障しているか判断す
る(ステップS32)。これは、例えば図示していない
が、フラグF1、F2以外にブリッジ回路18、20に
対応してフラグをそれぞれ設けておき、ステップS16
において平均値WN,22が零付近でないと判断されたとき
に、ブリッジ回路20用のフラグを1としておき、同様
にステップS28において平均値WN,24が零付近でない
と判断されたときに、ブリッジ回路18用のフラグを1
としておき、ステップS32においてどちらか一方のフ
ラグのみが1であるか判断することによって行える。
ずれか一方のブリッジ回路だけが故障しているか判断す
る(ステップS32)。これは、例えば図示していない
が、フラグF1、F2以外にブリッジ回路18、20に
対応してフラグをそれぞれ設けておき、ステップS16
において平均値WN,22が零付近でないと判断されたとき
に、ブリッジ回路20用のフラグを1としておき、同様
にステップS28において平均値WN,24が零付近でない
と判断されたときに、ブリッジ回路18用のフラグを1
としておき、ステップS32においてどちらか一方のフ
ラグのみが1であるか判断することによって行える。
【0051】一方のブリッジ回路側のみが故障であると
判断されると、自己復帰させるためにフラグF2を1と
し(ステップS34)、さらに自己復帰させることを報
知するため、自己復帰表示をオンする。また自己復帰ま
たは後述する手動復帰させるためにフラグF1を1と
し、かつ警報表示をオンとする(ステップS36)。ま
た、双方のブリッジ回路で故障が生じている場合には、
秤本体異常表示をオンし(ステップS38)、その後に
ステップS36を実行する。
判断されると、自己復帰させるためにフラグF2を1と
し(ステップS34)、さらに自己復帰させることを報
知するため、自己復帰表示をオンする。また自己復帰ま
たは後述する手動復帰させるためにフラグF1を1と
し、かつ警報表示をオンとする(ステップS36)。ま
た、双方のブリッジ回路で故障が生じている場合には、
秤本体異常表示をオンし(ステップS38)、その後に
ステップS36を実行する。
【0052】また、ステップS12またはS26におい
て零付近タイミングでないと判断されたのに続いて、或
いはステップS16またはS28において、平均値は零
付近であると判断されたのに続いて、対応する平均値W
N,22とWN,24とが規定値以内であるか判断する(ステッ
プS38)。この判断は、上述したようにWN,22とW
N,24との比P1 を求め、P1 ≧a>1またはP1 ≦b<
1が成立するか否か、或いは|WN,22−WN,24|=P2
を求め、P2 ≧|c|が成立するか否かを判断すること
によって行う。
て零付近タイミングでないと判断されたのに続いて、或
いはステップS16またはS28において、平均値は零
付近であると判断されたのに続いて、対応する平均値W
N,22とWN,24とが規定値以内であるか判断する(ステッ
プS38)。この判断は、上述したようにWN,22とW
N,24との比P1 を求め、P1 ≧a>1またはP1 ≦b<
1が成立するか否か、或いは|WN,22−WN,24|=P2
を求め、P2 ≧|c|が成立するか否かを判断すること
によって行う。
【0053】両平均値が規定値以内であると判断された
とき、平均値WN,22を被計量物品の計量値として処理を
行う(ステップS40)。両平均値が規定値以内でない
と判断されたとき、アナログスイッチ26、28を共に
オフとし(ステップS42)、ステップS36を実行し
て、すなわちフラグF1を1とし、かつ警報表示をオン
とする。
とき、平均値WN,22を被計量物品の計量値として処理を
行う(ステップS40)。両平均値が規定値以内でない
と判断されたとき、アナログスイッチ26、28を共に
オフとし(ステップS42)、ステップS36を実行し
て、すなわちフラグF1を1とし、かつ警報表示をオン
とする。
【0054】このようにして警報表示がなされた場合で
あって、特に自己復帰の表示がない場合には、作業者
は、秤の稼働を一旦停止させ、ブリッジ回路18側の出
力に異常があるのか、ブリッジ回路20側の出力に異常
があるのかを上述したようにして判断する。
あって、特に自己復帰の表示がない場合には、作業者
は、秤の稼働を一旦停止させ、ブリッジ回路18側の出
力に異常があるのか、ブリッジ回路20側の出力に異常
があるのかを上述したようにして判断する。
【0055】そして、ブリッジ回路20側に故障がある
と作業者が判断した場合、図2に示すようにキースイッ
チ40を操作することによって、フラグF2を1とし
(ステップS44)、アナログスイッチ26をオフと
し、アナログスイッチ28をオンとし(ステップS4
6)、手動復帰に備える。
と作業者が判断した場合、図2に示すようにキースイッ
チ40を操作することによって、フラグF2を1とし
(ステップS44)、アナログスイッチ26をオフと
し、アナログスイッチ28をオンとし(ステップS4
6)、手動復帰に備える。
【0056】また、ブリッジ回路18側に故障があると
作業者が判断した場合、キースイッチ40を操作するこ
とによって、フラグF2を1とし(ステップS48)、
アナログスイッチ26をオンとし、アナログスイッチ2
8をオフとし(ステップS50)、手動復帰に備える。
作業者が判断した場合、キースイッチ40を操作するこ
とによって、フラグF2を1とし(ステップS48)、
アナログスイッチ26をオンとし、アナログスイッチ2
8をオフとし(ステップS50)、手動復帰に備える。
【0057】また、ブリッジ回路18、20いずれにも
故障がないと判断された場合、或いは故障したロードセ
ル10が交換された場合には、キースイッチ40の操作
によってフラグF1、フラグ2をそれぞれ0とし(ステ
ップS52、S54)、アナログスイッチ26をオンと
し、アナログスイッチ28をオフとし(ステップS5
6)、警報表示をオフとする(ステップS58)。
故障がないと判断された場合、或いは故障したロードセ
ル10が交換された場合には、キースイッチ40の操作
によってフラグF1、フラグ2をそれぞれ0とし(ステ
ップS52、S54)、アナログスイッチ26をオンと
し、アナログスイッチ28をオフとし(ステップS5
6)、警報表示をオフとする(ステップS58)。
【0058】このように故障が復帰した場合、上述した
のと同一の動作を行う。また、手動復帰の指示が与えら
れている場合、図1に示すようにステップS2が実行さ
れた後、ステップS4でフラグF1が1であると判断さ
れるので、図3に示すようにフラグF2が1であるか、
即ち自己復帰または手動復帰の指示が与えられているか
判断する(ステップS60)。
のと同一の動作を行う。また、手動復帰の指示が与えら
れている場合、図1に示すようにステップS2が実行さ
れた後、ステップS4でフラグF1が1であると判断さ
れるので、図3に示すようにフラグF2が1であるか、
即ち自己復帰または手動復帰の指示が与えられているか
判断する(ステップS60)。
【0059】フラグF1が1でないと、復帰待ちでなに
の処理も行わない。フラグF1が1であると、アナログ
スイッチ26がオンであるか判断する(ステップS6
2)。この判断は、例えば図示していないが、アナログ
スイッチ26に対応して設けた図示していないフラグ
を、ステップS46、S50またはS56において1と
しておけば、このフラグが1であるか否か判断すること
によって行える。
の処理も行わない。フラグF1が1であると、アナログ
スイッチ26がオンであるか判断する(ステップS6
2)。この判断は、例えば図示していないが、アナログ
スイッチ26に対応して設けた図示していないフラグ
を、ステップS46、S50またはS56において1と
しておけば、このフラグが1であるか否か判断すること
によって行える。
【0060】そして、アナログスイッチ26がオンの場
合には、ステップS8、S10と同様に最新のN個の重
量Wn,22の平均値WN,22を求める(ステップS64)。
また、アナログスイッチ28がオンの場合には、ステッ
プS20と同様に重量データWn,24に係数Kを乗算し
(ステップS68)、ステップS22、S24と同様に
平均値WN,24を求める(ステップS70)。このステッ
プS70またはS64に続いて、これら平均値WN,22ま
たは平均値WN,24を計量値として以後の処理を行う(ス
テップS72)。
合には、ステップS8、S10と同様に最新のN個の重
量Wn,22の平均値WN,22を求める(ステップS64)。
また、アナログスイッチ28がオンの場合には、ステッ
プS20と同様に重量データWn,24に係数Kを乗算し
(ステップS68)、ステップS22、S24と同様に
平均値WN,24を求める(ステップS70)。このステッ
プS70またはS64に続いて、これら平均値WN,22ま
たは平均値WN,24を計量値として以後の処理を行う(ス
テップS72)。
【0061】
【0062】上記の実施例では、ブリッジ回路18から
の出力をK倍したが、逆にブリッジ回路20側の出力を
1/Kとし、ブリッジ回路18の出力に揃えるようにし
てもよい。
の出力をK倍したが、逆にブリッジ回路20側の出力を
1/Kとし、ブリッジ回路18の出力に揃えるようにし
てもよい。
【0063】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、ロードセルが、異なった複数の位置にそれぞれ起
歪部を有しているので、過負荷が印加された場合でも、
複数の起歪部のうちいずれかには永久歪が発生しない確
率が高く、また、起歪部のいずれかが腐食しても、少な
くとも1つの起歪部には歪が生じない確率が高くなる。
さらに異なった複数の位置の起歪部にストレインゲージ
を設けており、これらストレインゲージが、同一の環境
に曝されることはないので、複数のストレインゲージが
同時に絶縁不良やゲージ抵抗の変化を生じることはな
い。従って、このようなロードセルからの2つの出力を
比較することによって、故障の有無を検出することがで
きる。
れば、ロードセルが、異なった複数の位置にそれぞれ起
歪部を有しているので、過負荷が印加された場合でも、
複数の起歪部のうちいずれかには永久歪が発生しない確
率が高く、また、起歪部のいずれかが腐食しても、少な
くとも1つの起歪部には歪が生じない確率が高くなる。
さらに異なった複数の位置の起歪部にストレインゲージ
を設けており、これらストレインゲージが、同一の環境
に曝されることはないので、複数のストレインゲージが
同時に絶縁不良やゲージ抵抗の変化を生じることはな
い。従って、このようなロードセルからの2つの出力を
比較することによって、故障の有無を検出することがで
きる。
【0064】更に、起歪部は、印加荷重に対して発生す
る応力に差がある。従って、発生する応力の小さい起歪
部に永久歪みが生じる可能性は小さくなるし、この発生
応力の小さい起歪部に腐食が発生した場合でも、その進
行が最も遅くなる。従って、故障の発見が益々容易にな
る。
る応力に差がある。従って、発生する応力の小さい起歪
部に永久歪みが生じる可能性は小さくなるし、この発生
応力の小さい起歪部に腐食が発生した場合でも、その進
行が最も遅くなる。従って、故障の発見が益々容易にな
る。
【0065】請求項2記載の発明では、ロードセルから
の2つの出力のサンプリングを、実質的に同一のタイミ
ングで交互に行っているので、ロードセルが正常である
限り、印加荷重が増加、減少しつつあるときでも、両出
力は同一の荷重に対するものと見なすことができる。ま
た、故障があれば、両出力は異なった値となる。従っ
て、ロードセルを使用中でも、故障があるか否かを検出
でき、稼働率を向上させることができる。
の2つの出力のサンプリングを、実質的に同一のタイミ
ングで交互に行っているので、ロードセルが正常である
限り、印加荷重が増加、減少しつつあるときでも、両出
力は同一の荷重に対するものと見なすことができる。ま
た、故障があれば、両出力は異なった値となる。従っ
て、ロードセルを使用中でも、故障があるか否かを検出
でき、稼働率を向上させることができる。
【0066】請求項3記載の発明では、請求項1基債の
発明と同様なロードセルを有し、このロードセルが無荷
重状態において、第2増幅出力が許容値以内にないと
き、第1故障検出信号が発生され、この故障検出に応じ
て、出力切換手段が第1増幅出力を計測値として出力す
るので、第2増幅出力に故障が生じても、第1増幅出力
によって測定を続行でき、稼働率を向上させることがで
きる。
発明と同様なロードセルを有し、このロードセルが無荷
重状態において、第2増幅出力が許容値以内にないと
き、第1故障検出信号が発生され、この故障検出に応じ
て、出力切換手段が第1増幅出力を計測値として出力す
るので、第2増幅出力に故障が生じても、第1増幅出力
によって測定を続行でき、稼働率を向上させることがで
きる。
【0067】また、請求項4記載の発明では、さらに、
ロードセルが無荷重状態において、上記両出力が許容値
内にないとき、第2故障検出信号が発生される。従っ
て、いずれの出力が故障している場合には、これを報知
することができ、ロードセルの交換を促すことができ
る。
ロードセルが無荷重状態において、上記両出力が許容値
内にないとき、第2故障検出信号が発生される。従っ
て、いずれの出力が故障している場合には、これを報知
することができ、ロードセルの交換を促すことができ
る。
【図1】本発明によるロードセルの故障検出及び復帰装
置の1実施例の主要部のフローチャートである。
置の1実施例の主要部のフローチャートである。
【図2】同実施例の手動復帰させる際の処理を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図3】同実施例の故障復帰させる際の処理を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図4】同実施例において使用するロードセルの側面図
である。
である。
【図5】図4のロードセルの一部の拡大図である。
【図6】本実施例の主要部のブロック図である。
【図7】同実施例のロードセルの出力波形図である。
【図8】同実施例の全体構成図である。
【図9】従来のロードセルの正面図である。
【図10】図9のロードセルの回路図である。
【図11】従来の故障検出用のロードセルの平面図であ
る。
る。
10 ロードセル
12 起歪弾性体
12a乃至12e 起歪部
14a乃至14d 16a乃至16d ストレインゲー
ジ 36 CPU(比較手段、処理手段、判断手段、故障報
知手段、故障検出信号生成手段、切換手段)
ジ 36 CPU(比較手段、処理手段、判断手段、故障報
知手段、故障検出信号生成手段、切換手段)
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G01L 1/22
G01G 23/37
Claims (4)
- 【請求項1】 印加荷重に対して発生する応力に差があ
る起歪部を異なった複数の位置にそれぞれ有し、これら
起歪部にそれぞれストレインゲージを設けており、これ
らストレインゲージによって同一の荷重に対して少なく
とも2つの異なる出力を発生するロードセルと、 このロードセルの正常状態において上記起歪部のうち発
生応力の小さいものに貼着されたストレインゲージに基
づく第1出力の増幅出力である第1の増幅出力と、上記
発生応力の大きい起歪部に貼着されたストレインゲージ
に基づく第2出力の増幅出力である第2の増幅出力と
が、ほぼ等しくなるように、第1出力を増幅する第1の
増幅器及び第2出力を増幅する第2増幅器と、 第1及び第2の増幅出力がほぼ等しいか否かを判断する
判断手段と、 第1及び第2の増幅出力がほぼ等しくないと上記判断手
段が判断したとき、作動する故障報知手段とを、具備
し、第2増幅出力を計測値として出力するロードセルの
故障検出装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のロードセルの故障検出装
置において、上記ロードセルの2つの出力を実質的に同
一のタイミングで交互にサンプリングすることを特徴と
するロードセルの故障検出装置。 - 【請求項3】 印加荷重に対して発生する応力に差があ
る起歪部を異なった複数の位置にそれぞれ有し、これら
起歪部にそれぞれストレインゲージを設けており、これ
らストレインゲージによって同一の荷重に対して少なく
とも2つの異なる出力を発生するロードセルと、 このロードセルの正常状態において上記起歪部のうち発
生応力の小さいものに貼着されたストレインゲージの基
づく第1出力の増幅出力である第1の増幅出力と、上記
発生応力の大きい起歪部に貼着されたストレインゲージ
に基づく第2出力の増幅出力である第2の増幅出力と
が、ほぼ等しくなるように、第1出力を増幅する第1の
増幅器及び第2出力を増幅する第2増幅器と、 上記ロードセルが無荷重状態において第2の増幅出力が
許容値以内にないとき、第1の故障検出信号を生成する
手段と、 第1の故障検出信号の非発生時には第2の増幅出力を計
測値として出力し、第1の故障検出信号の発生時には第
1の増幅出力を計測値として出力する出力切換手段と
を、具備するロードセルの故障復帰装置。 - 【請求項4】 請求項3記載のロードセルの故障復帰装
置において、上記ロードセルが無荷重状態において、第
1及び第2の増幅出力が共に上記許容値以内にないと
き、第2故障検出信号を生成する手段が設けられている
ロードセルの故障復帰装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05504394A JP3444952B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ロードセルの故障検出装置及び故障復帰装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05504394A JP3444952B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ロードセルの故障検出装置及び故障復帰装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07239283A JPH07239283A (ja) | 1995-09-12 |
JP3444952B2 true JP3444952B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=12987648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05504394A Expired - Fee Related JP3444952B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ロードセルの故障検出装置及び故障復帰装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3444952B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6214072B1 (ja) * | 2016-08-09 | 2017-10-18 | 株式会社トライフォース・マネジメント | 力覚センサ |
WO2018029866A1 (ja) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | 株式会社 トライフォース・マネジメント | 力覚センサ |
JP6308605B1 (ja) * | 2017-03-06 | 2018-04-11 | 株式会社トライフォース・マネジメント | 力覚センサ |
WO2018146917A1 (ja) * | 2017-02-13 | 2018-08-16 | 日本電産コパル電子株式会社 | トルクセンサ |
JP2018146584A (ja) * | 2018-03-05 | 2018-09-20 | 株式会社トライフォース・マネジメント | 力覚センサ |
JP2019023639A (ja) * | 2018-08-22 | 2019-02-14 | 株式会社トライフォース・マネジメント | 力覚センサ |
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JP5669551B2 (ja) * | 2010-12-14 | 2015-02-12 | 大和製衡株式会社 | ロードセルの故障診断装置 |
CN104006959B (zh) * | 2014-06-18 | 2016-05-18 | 苏州东菱科技有限公司 | 一种复合疲劳试验的测量方法 |
JP6346052B2 (ja) * | 2014-09-24 | 2018-06-20 | 大和製衡株式会社 | ロードセル |
JP6241982B1 (ja) * | 2016-08-31 | 2017-12-06 | 株式会社トライフォース・マネジメント | 力覚センサ |
KR102179016B1 (ko) * | 2019-06-18 | 2020-11-16 | 주식회사 멤스팩 | 반도체형 스트레인 게이지를 적용한 로드셀 |
KR102398725B1 (ko) | 2020-08-04 | 2022-05-17 | 주식회사 멤스팩 | 반도체형 풀 브리지 스트레인 게이지 모듈 및 이를 적용한 로드셀 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP05504394A patent/JP3444952B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US10955309B2 (en) | 2017-02-13 | 2021-03-23 | Nidec Copal Electronics Corporation | Torque sensor |
JP6308605B1 (ja) * | 2017-03-06 | 2018-04-11 | 株式会社トライフォース・マネジメント | 力覚センサ |
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JP2019023639A (ja) * | 2018-08-22 | 2019-02-14 | 株式会社トライフォース・マネジメント | 力覚センサ |
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JPH07239283A (ja) | 1995-09-12 |
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