JP5403793B2 - Weight measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、重量測定装置に関し、特に、重量測定装置の環境温度に変化があっても精度良く被測定対象の重量を測定できる重量測定装置に関する。 The present invention relates to a weight measuring apparatus, and more particularly, to a weight measuring apparatus that can accurately measure the weight of an object to be measured even when the environmental temperature of the weight measuring apparatus changes.
従来より、物や人などの被測定対象を載置部に載せ、その重量の測定する重量測定装置が利用されている。重量測定装置では、被測定対象の重量を検出する手段としてロードセルが用いられている(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a weight measuring device that uses an object to be measured such as an object or a person on a placement unit and measures the weight thereof has been used. In the weight measuring device, a load cell is used as means for detecting the weight of the object to be measured (for example, Patent Document 1).
一般的に、ロードセルは、荷重がかかるとその荷重に応じて変形する起歪部を有する起歪体と、起歪部に装着されて起歪部の変形(伸縮)に応じて出力値が変化する歪みゲージと、を備える。ロードセルを備える重量測定装置は、荷重がかかっていないときのロードセルからの出力値(いわゆるゼロ点)と、荷重がかかったときの出力値と、の差に基づいて、被測定対象の重量を測定する。 In general, a load cell has a strain generating body having a strain generating portion that deforms according to the load, and an output value that is attached to the strain generating portion and changes according to deformation (expansion / contraction) of the strain generating portion. A strain gauge. A weight measuring device equipped with a load cell measures the weight of the object to be measured based on the difference between the output value from the load cell when no load is applied (so-called zero point) and the output value when the load is applied To do.
上記従来の重量測定装置は、その使用地域が同じで、水平に置かれている場合であっても、重量測定装置が置かれた環境の温度変化により歪みゲージや起歪体の弾性係数が変化することがある。結果として、同じ重量を有する被測定対象であっても、重量測定装置により測定された重量測定値が、環境の温度変化により誤差を生ずる恐れがある。 The above conventional weight measuring device has the same area of use, and even when it is placed horizontally, the elastic modulus of the strain gauge or strain body changes due to the temperature change of the environment where the weight measuring device is placed. There are things to do. As a result, even if the objects to be measured have the same weight, the weight measurement value measured by the weight measuring device may cause an error due to a temperature change in the environment.
そこで、重量測定装置の使用者は、重量測定装置を使用する前に、既知の重量を有する試験体を用いて、重量測定装置の表示値を実際の重量値に調整する、いわゆる器差調整を行う必要がある。しかし、重量測定装置の出荷時若しくは使用者による重量測定装置の使用前に器差調整を行った場合であっても、その後に環境温度が変化した場合には、重量測定値に誤差が生じる恐れがある。従って、使用者は、重量測定装置を使用するたびに、器差調整をする必要が生じてしまう。 Therefore, before using the weight measuring device, the user of the weight measuring device adjusts the display value of the weight measuring device to the actual weight value by using a specimen having a known weight. There is a need to do. However, even when the instrument is adjusted at the time of shipment of the weight measuring device or before the user uses the weight measuring device, if the environmental temperature changes after that, there is a risk that an error may occur in the weight measurement value. There is. Therefore, the user needs to adjust the instrumental error every time the weight measuring device is used.
そこで、本発明は、重量測定装置が置かれている環境の温度変化があっても、使用者による器差調整の手間を軽減しつつ、被測定対象の重量を高精度に測定できる重量測定装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a weight measuring apparatus capable of measuring the weight of a measurement object with high accuracy while reducing the trouble of adjusting the instrumental error by the user even if the temperature of the environment in which the weight measuring apparatus is placed is changed. The purpose is to provide.
上記課題を解決するための本発明の重量測定装置は、被測定対象の重量値を測定する重量測定手段と、温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段により測定される複数の温度測定値、前記複数の温度測定値のそれぞれにおいて前記重量測定手段により測定される既知の重量値を有する試験体の重量測定値、前記試験体の既知の重量値との関係を示す調整係数、を保存する記憶手段と、前記被測定対象の重量測定値の温度誤差を修正し重量調整値を演算する演算手段と、を備え、前記演算手段は、前記重量測定手段により測定される前記被測定対象の重量測定値と、前記被測定対象の測定に関連して前記温度測定手段により測定される温度測定値と、前記記憶手段に保存されている前記温度測定値及び対応する調整係数と、を用いて演算することを特徴とする。 The weight measuring device of the present invention for solving the above-mentioned problems is a weight measuring means for measuring a weight value of an object to be measured, a temperature measuring means for measuring temperature, and a plurality of temperature measurements measured by the temperature measuring means. Value, a weight measurement value of a test specimen having a known weight value measured by the weight measuring means in each of the plurality of temperature measurement values, and an adjustment factor indicating a relationship with the known weight value of the test specimen. Storage means, and a calculation means for correcting a temperature error of the weight measurement value of the measurement object and calculating a weight adjustment value, the calculation means of the measurement object measured by the weight measurement means Using a weight measurement value, a temperature measurement value measured by the temperature measurement means in relation to the measurement of the object to be measured, and the temperature measurement value and a corresponding adjustment factor stored in the storage means Performance Characterized in that it.
また、本発明の重量測定装置における前記温度測定手段は、前記重量測定手段の温度若しくは前記重量測定装置の周辺温度を測定することを特徴とする。 Further, the temperature measuring means in the weight measuring device of the present invention is characterized by measuring the temperature of the weight measuring device or the ambient temperature of the weight measuring device.
本発明の重量測定装置における前記調整係数は、測定された温度測定値における重量測定値と重量調整値との関係を表すスパン係数であり、前記複数の温度測定値から任意に選択された2つの温度測定値をT1、T2とし、前記2つの温度測定値T1、T2に対応するスパン係数をS1、S2とし、被測定対象の測定された重量測定値をDM、被測定対象の測定された温度測定値をTMとすると、前記温度測定値TMに対応するスパン係数SM及び調整された重量調整値WMは、次式
SM=S1+(S2−S1)・(TM−T1)/(T2−T1)、及び
WM=DM・SM
により求めることを特徴とする。
The adjustment coefficient in the weight measuring device of the present invention is a span coefficient that represents a relationship between the weight measurement value and the weight adjustment value in the measured temperature measurement value, and is arbitrarily selected from the two temperature measurement values. The temperature measurement values are T 1 and T 2 , the span coefficients corresponding to the two temperature measurement values T 1 and T 2 are S 1 and S 2, and the measured weight measurement value of the object to be measured is D M , Assuming that the measured temperature measurement value of the measurement target is T M , the span coefficient S M and the adjusted weight adjustment value W M corresponding to the temperature measurement value T M are expressed by the following formula S M = S 1 + (S 2 -S 1) · (T M -T 1) / (T 2 -T 1), and W M = D M · S M
It is calculated | required by.
また、本発明の重量測定装置おける前記温度測定値T1及びT2は、前記温度測定値TMに最も近い値及びその次に近い値であることを特徴とする。 Further, the temperature measurement values T 1 and T 2 in the weight measuring device of the present invention are characterized in that they are values closest to and next to the temperature measurement values T M.
本発明の重量測定装置における前記調整係数は、測定された温度測定値における重量測定値と重量調整値との関係を表すスパン係数に関する温度補正係数であり、前記記憶手段に保存されている前記複数の温度測定値から任意に選択した2つの温度測定値をT1、T2とし、前記2つの温度測定値T1、T2に対応するスパン係数をS1、S2とし、被測定対象の測定された重量測定値をDM、被測定対象の測定された温度測定値をTMとすると、温度測定値TMに対する温度補正係数TCOEFN、前記温度補正係数TCOEF1に対応するスパン係数SM、及び調整された重量調整値WMは、次式
TCOEF1=(S2/S1−1)/(T2−T1)、
SM=S1{1+(TM−T1)・TCOEF1}、及び
WM=DM・SM
により求めることを特徴とする。
The adjustment coefficient in the weight measuring apparatus of the present invention is a temperature correction coefficient related to a span coefficient representing a relationship between the weight measurement value and the weight adjustment value in the measured temperature measurement value, and the plurality of adjustment coefficients stored in the storage unit Two temperature measurement values arbitrarily selected from the temperature measurement values are T 1 and T 2, and the span coefficients corresponding to the two temperature measurement values T 1 and T 2 are S 1 and S 2 . Assuming that the measured weight measurement value is D M and the measured temperature measurement value of the object to be measured is T M , the temperature correction coefficient T COEFN for the temperature measurement value T M and the span coefficient S corresponding to the temperature correction coefficient T COEF1 M and the adjusted weight adjustment value W M are given by the following equation: T COEF1 = (S 2 / S 1 −1) / (T 2 −T 1 ),
S M = S 1 {1+ (T M −T 1 ) · T COEF1 }, and W M = D M · S M
It is calculated | required by.
また、本発明の重量測定装置における前記温度測定値T1は、前記温度測定値TMに最も近い値であり、前記温度測定値T2は、前記温度測定値TMに次に近い値であることを特徴とする。 Further, the temperature measurement value T 1 in the weight measuring device of the present invention is the value closest to the temperature measurement value T M , and the temperature measurement value T 2 is the next closest value to the temperature measurement value T M. It is characterized by being.
本発明の重量測定装置における前記調整係数は、重量測定値に関する温度補正係数であり、前記記憶手段には、前記複数の温度測定値のそれぞれにおいて前記重量測定手段により測定される既知の重量値を有する試験体の重量測定値が保存され、前記記憶手段に保存されている前記複数の温度測定値から任意に選択した2つの温度測定値をT1、T2とし、前記2つの温度測定値T1、T2に対応する重量測定値をD1、D2とし、被測定対象の測定された重量測定値をDM、被測定対象の測定された温度測定値をTMとすると、前記温度測定値TMに対する温度補正係数TCOEF2、既知の重量値WC1について推定されるAD変換後の重量測定値DM´、スパン係数SM、及び調整された重量測定値DMは、次式
TCOEF2=(D2/D1−1)/(T2−T1)、
DM´=D1{1+(TM−T1)・TCOEF2}、
SM=WC1/DM´、及び
WM=DM・SM
により求めることを特徴とする。
The adjustment coefficient in the weight measurement device of the present invention is a temperature correction coefficient related to a weight measurement value, and the storage means stores a known weight value measured by the weight measurement means in each of the plurality of temperature measurement values. A weight measurement value of the test specimen is stored, and two temperature measurement values arbitrarily selected from the plurality of temperature measurement values stored in the storage means are defined as T 1 and T 2, and the two temperature measurement values T 1, the weight measurement value corresponding to T 2 and D 1, D 2, when the measured weight measurements of the object to be measured D M, the measured temperature measured value of the target to be measured and T M, the temperature The temperature correction coefficient T COEF2 for the measurement value T M, the weight measurement value D M ′ after AD conversion estimated for the known weight value W C1 , the span coefficient S M , and the adjusted weight measurement value D M are given by T CO F2 = (D 2 / D 1 -1) / (T 2 -T 1),
D M ′ = D 1 {1+ (T M −T 1 ) · T COEF2 },
S M = W C1 / D M ′ and W M = D M · S M
It is calculated | required by.
また、本発明の重量測定装置における前記温度測定値T1及びT2は、前記温度測定値TMに最も近い値及びその次に近い値であることを特徴とする。 Further, the temperature measurements T 1 and T 2 in the weight measuring device of the present invention is characterized in that the a value close to the nearest value and the next temperature measurement value T M.
本発明の重量測定装置における前記演算手段は、無負荷状態における前記重量測定手段により測定される重量測定値と、前記無負荷状態における前記重量測定手段により測定される重量測定値に関連して前記温度測定手段により測定される温度測定値と、に基づき、前記被測定対象の重量表示値を演算することを特徴とする。 In the weight measuring device of the present invention, the calculation means includes the weight measurement value measured by the weight measurement means in an unloaded state and the weight measurement value measured by the weight measurement means in the no-load state. The weight display value of the object to be measured is calculated based on the temperature measurement value measured by the temperature measurement means.
また、本発明の重量測定装置における前記記憶手段には、さらに、前記複数の温度測定値のそれぞれにおいて重量測定手段により測定される無負荷状態の重量測定値が保存され、器差調整時における前記2つの温度測定値T1、T2に対応する無負荷状態で測定される重量測定値をDZ1、DZ2とし、使用時における温度測定値TM1に対する無負荷状態で測定される重量測定値をDZM1とし、温度測定値TM1、TM2に対する無負荷状態における温度補正係数をTCOEF3とすると、使用時における温度測定値TM1での無負荷状態で測定される重量測定値DZM1´、及び使用時に測定される温度測定値TM2での無負荷状態における重量測定値DZM2は、次式
TCOEF3=(DZ2/DZ1−1)/(T2−T1)、
DZM1´=DZ1・{1+(TM1−T1)・TCOEF3}、及び
DZM2=(DZM1/DZM1´)・DZ1・{1+(TM2−T1)・TCOEF3}
により求めることを特徴とする。
Further, the storage means in the weight measuring device of the present invention further stores a weight measurement value in an unloaded state measured by the weight measurement means in each of the plurality of temperature measurement values, and the weight measurement value is adjusted when the instrument difference is adjusted. The weight measurement values measured in the no-load state corresponding to the two temperature measurement values T 1 and T 2 are D Z1 and D Z2, and the weight measurement value measured in the no-load state with respect to the temperature measurement value T M1 in use. was a D ZM1, when the temperature correction coefficient in the unloaded state relative to the temperature measurements T M1, T M2 and T COEF3, weight measurements D ZM1 measured in no-load conditions at a temperature measurement value T M1 in use ' and weight measurements D ZM2 under no load conditions at a temperature measurement value T M2 to be measured at the time of use, the following equation T COEF3 = (D Z2 / D Z1 -1) / (T -T 1),
D ZM1 '= D Z1 · { 1+ (T M1 -T 1) · T COEF3}, and D ZM2 = (D ZM1 / D ZM1') · D Z1 · {1+ (T M2 -T 1) · T COEF3}
It is calculated | required by.
本発明の重量測定装置における前記温度測定値T1及びT2は、前記温度測定値TM1及びTM2に最も近い値及びその次に近い値であることを特徴とする。 The temperature measurement values T 1 and T 2 in the weight measuring device of the present invention are characterized in that they are values closest to and next to the temperature measurement values T M1 and T M2 .
また、本発明の重量測定装置における前記演算手段は、前記試験体を測定する際の温度測定値における前記演算手段により推測される前記試験体の重量測定値と、前記試験体を測定する際の温度測定値における前記重量測定手段による前記試験体の重量測定値と、が異なる場合には、前記複数の温度測定値のそれぞれにおいて前記重量測定手段により測定される既知の重量値を有する試験体の重量測定値について重力補正をすることを特徴とする。 Further, the calculation means in the weight measuring device of the present invention, the weight measurement value of the test body estimated by the calculation means in the temperature measurement value when measuring the test body, and when measuring the test body If the weight measurement value of the test specimen by the weight measurement means in the temperature measurement value is different, the test specimen having a known weight value measured by the weight measurement means in each of the plurality of temperature measurement values. Gravity correction is performed on the weight measurement value.
本発明の重量測定装置における前記試験体の推測される重量測定値をDC´とし、前記重量測定手段により測定される前記試験体の重量測定値をDCとすると、前記演算手段は、前記複数の温度測定値のそれぞれにおいて前記重量測定手段により測定される既知の重量を有する試験体の重量測定値にDC/DC´を乗じることを特徴とする。 When the estimated weight measurement value of the specimen in the weight measuring device of the present invention is D C ′, and the weight measurement value of the specimen measured by the weight measurement means is D C , the calculation means The weight measurement value of a test body having a known weight measured by the weight measurement means in each of a plurality of temperature measurement values is multiplied by D C / D C ′.
本発明によれば、温度センサによる温度検出を行った際の温度情報と重量値との関係を保存し、その関係に基づいて重量を修正できるため、重量の測定精度を高く維持しつつ、使用者による器差調整を行う頻度を減らすことができ、利便性の向上を図ることが可能となる。 According to the present invention, the relationship between the temperature information and the weight value when the temperature is detected by the temperature sensor can be stored, and the weight can be corrected based on the relationship. The frequency of performing instrumental error adjustment by the person can be reduced, and convenience can be improved.
以下、本発明の実施形態に係る重量測定装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1は、実施形態に係る重量測定装置の制御系を示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments of a weight measuring device according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a control system of the weight measuring apparatus according to the embodiment.
重量測定装置1は、主として、被測定対象の重量を測定する重量測定手段である重量センサ3と、重量センサ3の温度を測定するための温度測定手段である温度センサ5と、温度センサ5により測定される複数の異なる温度測定値(TC、TUC1、TUC2・・・)と、この温度測定値のそれぞれにおいて重量センサ3により測定される既知の重量を有する試験体の重量測定値と前記試験体の既知の重量との関係を示す調整係数(AC、AUC1、AUC2・・・)と、を格納する記憶手段である記憶部7と、環境温度の変化により生じ得る前記被測定対象の重量測定値の温度誤差を修正し重量調整値を計算する演算手段である演算部9と、を備える。
演算部9は、重量センサ3により測定される被測定対象の重量測定値と、被測定対象の測定に関連して温度センサ5により測定される温度測定値と、記憶部7に保存されている温度測定値(TC、TUC1、TUC2・・・)及びそれに対応する調整係数(AC、AUC1、AUC2・・・)と、を用いて各種演算を行う。
The
The calculation unit 9 is stored in the
さらに、重量測定装置1は、重量センサ3からの重量出力値や温度センサ5からの温度出力値をそれぞれ重量測定値や温度測定値にAD(アナログ−デジタル)変換するためのAD変換部11と、被測定対象の重量測定値を演算部9により計算された重量表示値Wを表示する表示部13と、を備える。
また、重量測定装置1は、記憶部7及び演算部9を有する制御部15であるマイクロコンピュータにより各構成要素が制御されている。記憶部7は、ROM(不揮発性メモリ(Read Only Memory))、RAM(揮発性メモリ(Random Access Memory))などによって構成される。
AD変換部11は、AD変換を行うADコンバータ17と、重量センサ3からの重量出力及び温度センサ5からの温度出力のADコンバータ17への入力の切り替えを行う切替部16とを有する。切替部16のADコンバータ17への入力の切り替えは、制御部15により制御される。
さらに、制御部15は、表示部13が演算部9からの重量表示値、温度測定値等の情報を表示するように制御する。表示部13には、フルドットLCD(Liquid Crystal Display)などの液晶を用いることができる。
なお、重量測定装置1は、電池又は外部電源などの電源部(図示せず)から電力が供給されて作動する。
Furthermore, the
Each component of the
The
Further, the
The
重量センサ3は、被測定対象が載せられる載置部(図示せず)に連結され、被測定対象からの荷重を受けるとその荷重に応じて変形する起歪部を有する金属部材からなる起歪体と、起歪部に装着されて起歪部の変形(伸縮)に応じて出力値が変化する歪みゲージと、を備えたロードセルであり、歪みゲージによりフルブリッジ回路又はハーフブリッジ回路が構成された重量検出回路を有する。
The
温度センサ5は、重量センサ3の温度変化に応じて電圧若しくは電流が変化する部材であればよく、例えばサーミスタ、感温抵抗体、ダイオード、焦電型温度センサなどを利用できる。また、本実施形態では、重量センサ3の温度を測定するためだけの温度センサ5を設けているが、温度センサを内蔵しているAD変換ICを利用すると、重量センサ3の温度を測定するためだけの温度センサを設ける必要がなく、重量測定装置1の構成を簡易にできる点で好適である。
さらに、本実施形態では、温度センサ5を重量センサ3に直接固定して、重量センサ3の温度測定を行い、その温度測定値に対応した調整係数を用いるものを説明したが、温度測定の対象は、重量センサ3に限定されるものではない。例えば、重量センサ3と温度センサ5とを離間させ、温度センサ5により、重量測定装置1が置かれる周囲温度(気温)を測定する構成や、その周辺温度を反映する、重量センサ3以外の構成部材の温度を測定する構成とし、これらの温度測定値に対応した調整係数を用いるものとしてもよい。
The
Further, in the present embodiment, the
実施例1に係る重量測定装置について、図2乃至図5を参照して説明する。実施例1では、調整係数としてスパン係数を用いて器差調整が行う重量測定装置を説明する。図2は、工場出荷前に行う器差調整のフローを示す図、図3は、使用者が使用する際に行う器差調整のフローを示す図、図4は、種々の温度測定値における重量測定値(AD変換出力値)と重量表示値との関係を示すグラフ、図5は、スパン係数と温度出力値との関係を示すグラフである。 A weight measuring apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, a weight measuring apparatus that performs instrument difference adjustment using a span coefficient as an adjustment coefficient will be described. FIG. 2 is a diagram showing a flow of instrumental error adjustment performed before factory shipment, FIG. 3 is a diagram showing a flow of instrumental error adjustment performed when the user uses, and FIG. 4 is a weight at various temperature measurement values. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the measured value (AD conversion output value) and the weight display value, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the span coefficient and the temperature output value.
実施例1及び後述する他の実施例を通じて、器差は、重量測定装置の表示値から質量の真の値を引いた値を意味し、器差調整は重量測定装置1により既知の重量を有する試験体の重量測定値を測定し、重量測定装置1の表示部13(図1参照)に表示させる重量表示値が、試験体の重量となるように調整を行うことを意味する(JIS B−7611−2:2005参照)。
Throughout Example 1 and other embodiments described later, the instrumental difference means a value obtained by subtracting the true value of mass from the display value of the weight measuring apparatus, and the instrumental difference adjustment has a known weight by the
出荷前に工場で行う重量測定装置1の初回の器差調整は、図2に示すように行われる。まず、重量測定装置1のゼロ点設定が行われる(ステップS1)。ゼロ点設定とは、重量測定装置1に、荷重がかかっていないときのロードセルからの重量出力値(いわゆるゼロ点)を取得し、この無負荷時においては、表示部13に重量表示値を0(ゼロ)と表示させるように調整することである。
The initial instrument difference adjustment of the
次に、既知の重量値WC1を有する試験体の重量値を、重量測定装置1で測定する(ステップS2)。そして、重量センサ3からの重量出力値をAD変換部11でデジタル変換し、デジタル値としての重量測定値DC1を取得して記憶部7に保存する(ステップS3)。さらに、温度センサ5からの温度出力値をAD変換部11でデジタル変換され、デジタル値としての温度測定値TCを取得して記憶部7に保存される(ステップS4)。ここで、温度測定値TCと重量測定値DC1とは関連づけて保存される。
Next, the weight value of the test body having the known weight value W C1 is measured by the weight measuring device 1 (step S2). Then, the weight output value from the
最後に演算部9により調整係数ACが計算され、温度測定値TCと関連づけて記憶部7に保存される(ステップS5)。ここで、調整係数ACは、ある温度測定値における重量測定値と重量表示値との関係を表す係数である。例えば、100gまで測定できる重量測定装置であれば、温度測定値がTCの時、質量が100gである試験体を載せたときの調整係数をACとすると、AC・DC1=100 となるような係数AC(この場合は、スパン補正係数)を求める。調整係数ACは、被測定対象の重量測定値から重量表示値を導出するために利用される。
Finally, the adjustment coefficient AC is calculated by the calculation unit 9 and stored in the
さらに、重量測定装置1の使用前(測定を開始する前)に、使用者が行う器差調整(ユーザー調整)は、図3に示すように行われる。まず、ある環境(第1環境)において使用者により器差調整の操作が開始されると、重量測定装置1は、図2の工場出荷前の器差調整(ステップS1)に関連して説明したのと同様にして、ゼロ点設定を行う(ステップS11)。
Furthermore, before using the weight measuring apparatus 1 (before starting measurement), the instrumental difference adjustment (user adjustment) performed by the user is performed as shown in FIG. First, when an operation for adjusting the instrumental difference is started by the user in a certain environment (first environment), the
次に、既知の重量値WC1を有する試験体の重量を重量測定装置1で測定する(ステップS12)。また、温度センサ5からの温度出力値は、AD変換部11によりデジタル変換された温度測定値TUC1として取得される(ステップS13)。そして、記憶部7に温度測定値TUC1を保存できる記憶容量が有るか否かについて演算部9により判断される(ステップS14)。ステップS14において、温度測定値TUC1を格納できる記憶容量が有ると判断された場合(ステップS14でNo)、先に取得された温度測定値TUC1が記憶部7に保存され(ステップS15)、ステップS17に移行する。
また、ステップS14において、記憶部7に温度測定値TUC1を格納できる記憶容量が無いと判断された場合(ステップS14でYes)、保存されている温度測定値の中から、今回取得された温度測定値TUC1に最も近い温度測定値と、その温度測定値に関連づけられている重量測定値及び調整係数と、が削除され(ステップS16)、今回取得された温度測定値TUC1が記憶部7に保存され(ステップS15)、次のステップS17に移行する。
重量センサ3からの重量出力値をAD変換部11でデジタル変換し、デジタル値としての重量測定値DUC1を取得して記憶部7に保存する(ステップS17)。ここで、温度測定値TUC1と重量測定値DUC1とは関連づけて保存される。
Next, the weight of the test body having the known weight value W C1 is measured by the weight measuring device 1 (step S12). Further, the temperature output value from the
If it is determined in step S14 that the
The weight output value from the
最後に、演算部9により調整係数AUC1が計算により取得され、記憶部7に保存される(ステップS18)。調整係数は、図2に関連して説明したように、ある温度測定値における重量測定値と重量表示値との関係を表す係数であり、被測定対象の重量測定値から重量表示値を導出するために利用される。また、この調整係数AUC1は、温度測定値TUC1と関連づけて保存される。 Finally, the adjustment coefficient A UC1 is obtained by calculation by the calculation unit 9 and stored in the storage unit 7 (step S18). As described with reference to FIG. 2, the adjustment coefficient is a coefficient representing the relationship between the weight measurement value and the weight display value at a certain temperature measurement value, and the weight display value is derived from the weight measurement value of the measurement target. Used for. The adjustment coefficient A UC1 is stored in association with the temperature measurement value T UC1 .
温度測定値TUC1と異なる環境(第2環境)において、使用者により器差調整の操作が開始されると、図3のステップS11乃至ステップS18に沿って、重量測定装置1は、温度測定値TUC2と、温度測定値TUC2における重量測定値DUC2と、調整係数AUC2と、を取得及び保存し、器差調整を行う。なお、温度測定値、重量測定値、調整係数を記憶部7に保存する個数は、記憶部7の記憶容量の大きさに応じて出荷時に定めておいてもよいし、使用者が任意に設定できるようにしてもよく、特に限定されない。また、本実施例のステップS16では、既に保存されている温度測定値の中で、今回取得された温度測定値に最も近い温度測定値及びそれに関連するデータを削除する構成としたが、保存されている取得データの中で、最も古いデータを削除する構成とすることも可能であり、特に限定されない。
In the environment (second environment) different from the temperature measurement value TUC1 , when the user starts the adjustment of the instrumental error, the
次に、器差調整における調整係数を取得する工程について説明する。図4、図5を参照し、工場出荷前に1回、使用者が使用する前に2回、器差調整を行うためのデータを取得した場合について説明する。図4において、横軸はAD変換された重量測定値、縦軸は重量表示値を示す。TCが示す線は、器差調整のための操作を行ったときの温度測定値TC(若しくは温度測定値から換算された実際の温度、以下同様。)における既知の重量値WC1と重量測定値DC1との関係を示す。同様に、TUC1、TUC2の示す線は、それぞれの温度出力値TUC1、TUC2における既知の重量値WC1と重量測定値DUC1、DUC2の関係を示す。TMの示す線は、温度出力値TMにおける重量表示値と重量測定値との関係を示す。 Next, a process for obtaining an adjustment coefficient in instrument difference adjustment will be described. With reference to FIG. 4 and FIG. 5, a case will be described in which data for performing instrument difference adjustment is acquired once before factory shipment and twice before being used by the user. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the weight measurement value after AD conversion, and the vertical axis indicates the weight display value. A line indicated by TC indicates a known weight value W C1 and a weight in a temperature measurement value T C (or an actual temperature converted from the temperature measurement value, the same applies hereinafter) when an operation for adjusting the instrumental error is performed. The relationship with measured value DC1 is shown. Similarly, the line indicated by T UC1, T UC2 shows the relationship between the known weight value W C1 and weight measurements D UC1, D UC2 at each temperature output value T UC1, T UC2. Line indicated by T M indicates the relationship between the weight display and weight measurements in the temperature output value T M.
図5において、横軸はAD変換された温度測定値、縦軸は調整係数であるスパン係数を示す。スパン係数は、図4のグラフにおける各線の傾きである。例えば、温度測定値がTCにおけるスパン係数SCは、SC=WC1/DC1で示される。 In FIG. 5, the horizontal axis indicates the AD-converted temperature measurement value, and the vertical axis indicates the span coefficient that is an adjustment coefficient. The span coefficient is the slope of each line in the graph of FIG. For example, the span coefficient S C when the temperature measurement value is T C is expressed as S C = W C1 / D C1 .
図5に示すように、各温度測定値TC、TUC1、TUC2におけるスパン係数SC、SUC1、SUC2をプロットしていくと、温度測定値とスパン係数の関係を示す近似線Fが得られ、1次近似式を取得できる。具体的には、以下の式で表わされる。
SM=SC+(SUC2−SC)・(TM−TC)/(TUC2−TC)・・・(1)
As shown in FIG. 5, when plotting the span coefficients S C , S UC1 , S UC2 at each temperature measurement value T C , T UC1 , T UC2 , an approximate line F showing the relationship between the temperature measurement value and the span coefficient. Is obtained, and a first-order approximate expression can be obtained. Specifically, it is represented by the following formula.
S M = S C + (S UC2 −S C ) · (T M −T C ) / (T UC2 −T C ) (1)
上記(1)式では、温度測定値TC及びTUC2と、これらに対応するスパン係数SC、SUC2を選択して、重量測定装置1が現に置かれている環境の温度測定値TMにおけるスパン係数SMを求めている。器差調整の精度を高めるために、現環境下の温度測定値に最も近い温度測定値TCと、次に近い温度測定値TUC2を選択している。従って、仮に、現環境下の温度測定値に対して、2番目に近い温度測定値がTUC2ではなくTUC1となる場合には、上記(1)式におけるTUC2をTUC1に置き換えてスパン係数SMを求めればよい。
In the above equation (1), the temperature measurement values T C and T UC2 and the corresponding span coefficients S C and S UC2 are selected, and the temperature measurement value T M of the environment where the
例えば、出荷前の工場における器差調整が行われた時の温度測定値が25℃(第1環境)、その後、使用者により3回の器差調整が行われて、その時の各温度測定値が10℃(第2環境)、20℃(第3環境)、30℃(第4環境)であり、各データが既に記憶部7に保存されているものとする。その後、使用者が、ある被測定対象の重量測定を行うために、重量測定装置1を使用する場合において、その測定時の温度測定値が13℃であるときは、現環境下の温度測定値(13℃)に対して最も近い温度測定値10℃と、次に近い温度測定値20℃と、これらの温度測定値に対応する重量測定値及びスパン係数を用いて、温度測定値13℃におけるスパン係数を求める。
For example, the temperature measurement value when the instrumental difference adjustment is performed at the factory before shipment is 25 ° C. (first environment), and then the instrumental difference adjustment is performed three times by the user. Are 10 ° C. (second environment), 20 ° C. (third environment), and 30 ° C. (fourth environment), and each data is already stored in the
このように現環境下の温度測定値TMにおけるスパン係数SMを求める。そして、次式により、被測定対象の重量表示値WMを得ることができる。
WM=DM・SM・・・(2)
In this way, the span coefficient S M at the temperature measurement value T M in the current environment is obtained. Then, the following equation can be obtained weight display W M to be measured.
W M = D M · S M (2)
また、温度測定値TMのときのWMとDMとの関係を示す線を参考のために図4に示している。なお、この実施例によれば、使用者が器差調整を行う回数を増やすほど、温度測定値とスパン係数との関係のデータの数を多く保存することができ、重量測定装置1の器差調整の精度を向上させることができる。
Also it shows a line indicating the relationship between W M and D M at the temperature measurements T M in FIG. 4 for reference. According to this embodiment, as the number of times the user performs instrumental error adjustment increases, the number of data on the relationship between the temperature measurement value and the span coefficient can be saved, and the instrumental error of the
なお、上記実施例1では、重量測定値を取得した後に温度測定値を取得する順番としたが、本発明は特にこの順番に限定されない。すなわち、重量測定値を取得する時の重量センサの温度と、温度測定値を取得する時の重量センサの温度とが同一であれば、重量測定値を取得するタイミングと温度測定値を取得するタイミングとは適宜変更できる。 In Example 1 described above, the temperature measurement value is acquired after the weight measurement value is acquired, but the present invention is not particularly limited to this order. In other words, if the temperature of the weight sensor when acquiring the weight measurement value is the same as the temperature of the weight sensor when acquiring the temperature measurement value, the timing for acquiring the weight measurement value and the timing for acquiring the temperature measurement value Can be changed as appropriate.
また、上記実施例及び後述する実施例において、器差調整をするために、試験体を用いて3回データを取得しているが、温度測定値が異なる場合において、少なくとも2回データを取得すれば、器差調整を行うことができ、温度誤差の修正という本発明の目的が達成できる。 Further, in the above example and the examples described later, in order to adjust the instrumental difference, the data is acquired three times using the test specimen. However, when the temperature measurement values are different, the data is acquired at least twice. Thus, the instrumental error can be adjusted, and the object of the present invention of correcting the temperature error can be achieved.
次に、スパン係数を調整係数として用いるものの、スパン係数の導き方が実施例1と異なる器差調整を行う実施例2に係る重量測定装置について、図5を参照して説明する。前述の実施例1は、温度測定値とスパン係数との関係を保存する構成としたが、本実施例では、スパン係数についての温度補正係数を保存する構成である。 Next, a weight measuring apparatus according to a second embodiment, which uses a span coefficient as an adjustment coefficient, but performs instrumental difference adjustment that is different from the first embodiment in how to derive the span coefficient, will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the relationship between the temperature measurement value and the span coefficient is stored. In the present embodiment, the temperature correction coefficient for the span coefficient is stored.
温度測定値TCでのスパン係数SCを基準として、温度測定値TUCNにおける温度補正係数TCOEF1は次式で求められ、記憶部7に保存される。
TCOEF1=(SUCN/SC−1)/(TUCN−TC)・・・(3)
Nは、TMに最も近い点をとるのが精度上好ましい。従って、図5によれば、TMに対して、TUC2はTUC1よりも近く、最も近い点は、TUC2よりN=2である。従って、上記式(3)は、
TCOEF1=(SUC2/SC−1)/(TUC2−TC)
となる。温度補正係数TCOEF1は、図5に示す線Fの傾きを表す。
Based on the span coefficient S C at the temperature measurement value T C, the temperature correction coefficient T coef1 in the temperature measurements T UCN is given by: and is stored in the
T COEF1 = (S UCN / S C -1) / (T UCN -T C ) (3)
N is to take the point closest to T M on the accuracy preferred. Therefore, according to FIG. 5, for T M , T UC2 is closer to T UC1 and the closest point is N = 2 from T UC2 . Therefore, the above equation (3) is
T COEF1 = (S UC2 / S C -1) / (T UC2 -T C)
It becomes. The temperature correction coefficient T COEF1 represents the slope of the line F shown in FIG.
さらに、重量測定装置1の使用時における温度測定値TMでのスパン係数SMは、最も簡単な例として1次近似式で求められ、記憶部7に保存される。
SM=SC・{1+(TM−TC)・TCOEF1}・・・(4)
この式(4)に、先に求めたTCOEF1を代入すると、SMを求めることができる。
Furthermore, the span coefficient S M at the temperature measurement value T M when the
S M = S C · {1+ (T M −T C ) · T COEF1 } (4)
By substituting previously obtained T COEF1 into this equation (4), S M can be obtained.
なお、上記式(3)、(4)において、器差調整時に用いる温度測定値TCの項には、被測定対象の測定時の温度測定値TMに最も近い値を用い、温度測定値TUCNの項には、その次に温度測定値TMに近い値を用いるのが、器差調整の精度を高める上で好ましい。式(4)でスパン係数SMを求めた後は、実施例1において説明した式(2)により、重量表示値WMを得ることができる。 The above formula (3), (4), the term of the temperature measurements T C used during instrumental error adjustment using the value closest to the measured temperature value T M of the measurement of the object to be measured, the temperature measurement value T the term UCN, to use a value close to the temperature measurement value T M in the following, preferable in increasing the accuracy of the instrumental error adjustment. After obtaining the span coefficient S M by the equation (4), the weight display value W M can be obtained by the equation (2) described in the first embodiment.
次に、スパン係数を調整係数として用いるものの、スパン係数の導き方が実施例1及び実施例2と異なる器差調整を行う実施例3に係る重量測定装置について説明する。実施例3は、器差調整時におけるAD変換後の重量測定値についての温度補正係数を保存する構成である。
図4を使って説明すると、各調整時の温度TC及びTUCN(図4では、TUC1又はTUC2)におけるAD変換後の重量測定値DC1及びDUCN(図4では、DUC1又はDUC2)を用い、温度測定値TCを基準とした温度TUCNにおける温度補正係数TCOEF2は、式(5)で求められ、記憶部7に保存される。
TCOEF2=(DUCN/DC1−1)/(TUCN−TC)・・・(5)
Nは、TMに最も近い点をとるのが精度上好ましい。従って、図5によれば、TMに対して、TUC2はTUC1よりも近く、最も近い点は、TUC2よりN=2である。従って、上記式(5)は、次のようになる。
TCOEF2=(DUC2/DC1−1)/(TUC2−TC)
Next, a weight measuring apparatus according to a third embodiment, which uses a span coefficient as an adjustment coefficient, and performs instrument difference adjustment that differs from the first and second embodiments in how to derive the span coefficient, will be described. The third embodiment is configured to store the temperature correction coefficient for the weight measurement value after AD conversion at the time of instrument difference adjustment.
Referring to FIG. 4, the weight measurement values D C1 and D UCN after AD conversion at the temperatures T C and T UCN (in FIG. 4, T UC1 or T UC2 ) at the time of each adjustment (in FIG. 4, D UC1 or D UC2 ), the temperature correction coefficient T COEF2 at the temperature T UCN based on the temperature measurement value T C is obtained by the equation (5) and stored in the
T COEF2 = (D UCN / D C1 -1) / (T UCN -T C) ··· (5)
N is to take the point closest to T M on the accuracy preferred. Therefore, according to FIG. 5, for T M , T UC2 is closer to T UC1 and the closest point is N = 2 from T UC2 . Therefore, the above equation (5) is as follows.
T COEF2 = (D UC2 / D C1 −1) / (T UC2 −T C )
重量測定装置1の使用時に取得された温度測定値TMにおける、既知の重量値WC1について推定されるAD変換後の重量測定値DM´は、最も簡単な例として1次式による近似を行った場合、式(6)で求められる。
DM´=DC1+(DUCN−DC1)・(TM−TC)/(TUCN−TC)、若しくは、
DM´=DC1・{1+(TM−TC)・TCOEF2}・・・(6)
そして、先に求めたTCOEF2を式(6)に代入するとDM´を求めることができる。
The weight measurement value D M ′ after AD conversion estimated for the known weight value W C1 in the temperature measurement value T M acquired when the
D M ′ = D C1 + (D UCN −D C1 ) · (T M −T C ) / (T UCN −T C ), or
D M ′ = D C1 · {1+ (T M −T C ) · T COEF2 } (6)
Then, D M ′ can be obtained by substituting the previously obtained T COEF2 into Equation (6).
式(5)、(6)においては、器差調整時に用いる温度測定値TCの項には、被測定対象の測定時の温度測定値TMに最も近い値を用い、温度測定値TUCNの項に、その次に温度測定値TMに近い値を用いるのが、器差調整の精度を高める上で好ましい。また、重量測定値DM´におけるスパン係数SMは、式(7)の関係を有する。
SM=WC1/DM´・・・(7)
さらに、AD変換後の重量測定値DMと、式(7)により取得したスパン係数SMと、を乗じる式(8)により、重量表示値WMが導かれる。
WM=DM・SM・・・(8)
Equation (5), in (6), the term of the temperature measurements T C used during instrumental error adjustment using the value closest to the measured temperature value T M of the measurement of the object to be measured, the temperature measurements T UCN the sections to use a value close to the temperature measurement value T M in the following, preferable in increasing the accuracy of the instrumental error adjustment. Further, the span coefficient S M in the weight measurement value D M ′ has the relationship of Expression (7).
S M = W C1 / D M ′ (7)
Furthermore, the weight measurement value D M after AD conversion, and span coefficient S M obtained by the equation (7), the equation (8) for multiplying a guided weight display value W M.
W M = D M · S M (8)
次に、ゼロ点設定について器差調整を行う実施例4に係る重量測定装置について、図6を参照して説明する。図6は、ゼロ点における重量測定値(AD変換出力値)と温度出力値との関係を示すグラフである。 Next, a weight measuring apparatus according to a fourth embodiment that performs instrumental difference adjustment for zero point setting will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the weight measurement value (AD conversion output value) at the zero point and the temperature output value.
実施例4における器差調整は、ゼロ点設定においてゼロ点を取得する際のAD変換後の重量測定値を複数の温度測定値について取得し、保存する構成である。すなわち、本実施例では、ゼロ点における重量測定値の温度による影響を考慮する。無負荷状態であるゼロ点における重量測定値は、環境の温度変化により変動しオフセット誤差が生じる恐れがある。そこで、本実施例では温度変化に起因するオフセット誤差を補正する。 The instrumental difference adjustment in the fourth embodiment is a configuration in which the weight measurement values after AD conversion when acquiring the zero point in the zero point setting are acquired and stored for a plurality of temperature measurement values. That is, in this embodiment, the influence of the temperature of the weight measurement value at the zero point is taken into consideration. The weight measurement value at the zero point in the no-load state may fluctuate due to the temperature change of the environment and may cause an offset error. Therefore, in this embodiment, the offset error due to the temperature change is corrected.
図6の線Aに示すように、温度測定値とゼロ点におけるAD変換後の重量測定値との関係を用い、一次式で近似すると、温度測定値TCを基準として無負荷状態に関する温度補正係数TCOEF3は、式(9)により求められる。
TCOEF3=(DZUCN/DZC−1)/(TUCN−TC)・・・(9)
また、被測定対象の測定時における温度測定値TM1、及びその温度測定値TM1のときのゼロ点のAD変換後の重量測定値DZM1が得られ記憶部7に保存されているとする。この場合、温度測定値TM1における器差調整時の温度変化を考慮したゼロ点に関して推測されるAD変換後の重量測定値DZM1´は、式(10)で求められる。
DZM1´=DZC・{1+(TM1−TC)・TCOEF3}・・・(10)
さらに、被測定対象を測定した時の温度測定値がTM2であるときには、ゼロ点の重量測定値DZM2は式(11)で求められる。
DZM2=(DZM1/DZM1´)・DZC・{1+(TM2−TC)・TCOEF3}・・・(11)
As shown by the line A in FIG. 6, using the relationship between the weight measurement value after AD conversion in the temperature measurement value and zero point, it is approximated by a linear equation, temperature correction for a no-load state temperature measurements T C as a reference The coefficient T COEF3 is obtained by Expression (9).
T COEF3 = (D ZUCN / D ZC -1) / (T UCN -T C) ··· (9)
Moreover, the are stored in the weight measurement value D ZM1 is obtained
D ZM1 '= D ZC · { 1+ (T M1 -T C) · T COEF3} ··· (10)
Further, when the temperature measurement value when the measurement target is measured is T M2 , the zero-point weight measurement value D ZM2 is obtained by Expression (11).
D ZM2 = (D ZM1 / D ZM1 ') · D ZC · {1+ (T M2 -T C) · T COEF3} ··· (11)
ここで使用者によるゼロ点設定時の温度測定値TCの項と温度測定値TUC2の項は、被測定対象の測定時の温度測定値TM1及びTM2に最も近い値と、その次に近い値となるように変数Nを設定することが、器差調整の精度を高める上で好ましい。式(11)により求められたゼロ点における重量測定値DZM2を用いると、実施例1乃至3で説明した器差調整の精度をさらに高めることができ、結果として高精度で重量表示値WMを取得できる。 Here, the term of the temperature measurement value T C and the term of the temperature measurement value T UC2 at the time of zero point setting by the user are the values closest to the temperature measurement values T M1 and T M2 at the time of measurement of the measurement target, and the next It is preferable to set the variable N so as to be a value close to that in order to improve the accuracy of the instrumental error adjustment. By using the weight measurement value D ZM2 at the zero point obtained by the equation (11), the accuracy of the instrumental error adjustment described in the first to third embodiments can be further increased, and as a result, the weight display value W M can be obtained with high accuracy. Can be obtained.
上記実施例4の計算式では、工場出荷前に器差調整用に取得された温度測定値やAD変換後のゼロ点における重量測定値と、使用者による使用前に器差調整用に取得された温度測定値のうち、被測定対象の測定時における温度測定値に最も近い温度測定値やAD変換後のゼロ点の重量測定値と、の間で、被測定対象を測定する際に用いるゼロ点の重量測定値を計算している。 In the calculation formula of Example 4 above, the temperature measurement value obtained for instrumental error adjustment before factory shipment, the weight measurement value at the zero point after AD conversion, and the instrumental error adjustment value obtained before use by the user. The zero used when measuring the measured object between the measured temperature value closest to the measured temperature value at the time of measuring the measured object and the zero point weight measured value after AD conversion. The point weight measurement is calculated.
しかしながら、使用者が器差調整用に、測定時の温度測定値に最も近い温度測定値及び次に近い温度測定値を取得している場合には、その使用者が行った器差調整用のゼロ点の重量測定値を用いて、測定時においてAD変換後のゼロ点の重量測定値を計算してもよい。例えば、工場における器差調整時の温度測定値が25℃、使用者による器差調整時の温度測定値が10℃、20℃、30℃で行われている場合、ゼロ点の重量測定値の測定時の温度測定値が15℃のときには、温度測定値10℃と20℃と、この温度測定値におけるAD変換後のゼロ点の重量測定値を使用すると、精度が高いゼロ点設定が行うことができる。 However, if the user has acquired the temperature measurement value closest to the temperature measurement value at the time of measurement and the next closest temperature measurement value for adjustment of the instrument difference, The zero point weight measurement value after AD conversion may be calculated at the time of measurement using the zero point weight measurement value. For example, if the temperature measurement value at the time of instrumental error adjustment at the factory is 25 ° C, and the temperature measurement value at the time of instrumental error adjustment by the user is 10 ° C, 20 ° C, 30 ° C, the zero point weight measurement value When the temperature measurement value at the time of measurement is 15 ° C., the temperature measurement value 10 ° C. and 20 ° C. and the zero point weight measurement value after AD conversion in this temperature measurement value should be used to set the zero point with high accuracy. Can do.
また、実施例1乃至4では、工場において器差調整時の温度測定値や重量調整値やゼロ点の調整係数を保存しない場合や、工場の器差調整時若しくは使用者による器差調整時に保存された温度測定値、ゼロ点の調整係数等が、使用中に誤って消去された場合でも、使用者が器差調整を行い、温度測定値と調整係数を蓄積することで温度による重量の誤差を補正できる重量測定装置を実現できる。 In the first to fourth embodiments, the temperature measurement value, the weight adjustment value, and the zero point adjustment coefficient at the time of instrument difference adjustment are not stored in the factory, or the instrument difference adjustment at the factory or when the instrument difference adjustment is performed by the user. Even if the measured temperature value, zero point adjustment coefficient, etc. are accidentally erased during use, the user performs instrumental error adjustment and accumulates the temperature measurement value and adjustment coefficient, resulting in a weight error due to temperature. It is possible to realize a weight measuring device capable of correcting the above.
さらに、実施例1乃至4では、工場出荷時における器差調整用のデータを取得した後に、使用者により器差調整用の情報を取得する構成としたが、工場出荷時に、重量測定装置1が使用される温度範囲の上限温度測定値及び下限温度測定値、若しくは上限(下限)温度測定値及び温度範囲の中間の温度測定値等、少なくとも異なる2つの温度測定値における器差調整用の情報取得を行い、器差調整に必要な情報を保存する構成としても良い。この構成により、使用者が重量測定装置1の器差調整を行うこと無しに、使用者の使用開始時から温度補正された測定結果、すなわち重量表示値を得ることが出来る。
Furthermore, in the first to fourth embodiments, after the data for adjusting the instrumental error at the time of shipment from the factory is acquired, the information for adjusting the instrumental error is acquired by the user. Acquisition of information for adjusting instrument differences in at least two different temperature measurement values, such as upper and lower temperature measurement values of the temperature range used, or temperature measurement values between the upper (lower) temperature measurement value and the temperature range It is good also as a structure which performs information and preserve | saves information required for instrument difference adjustment. With this configuration, it is possible to obtain a measurement result whose temperature is corrected from the start of use by the user, that is, a weight display value, without the user adjusting the instrumental error of the
重力補正を行う実施例5に係る重量測定装置について図7を参照しつつ説明する。従来より、重量測定装置の使用地域の変更に伴う重量測定値の重力誤差に対しては、使用者が重力に関する初期設定を行うことや、装置に組み込まれている重力補正用の地域設定モードを使用地域に設定することで対処している。また、重量測定装置に設けられた重力加速度センサにより、使用時の重力加速度を取得し重力補正を自動的に行う方法も知られている。 A weight measuring apparatus according to a fifth embodiment that performs gravity correction will be described with reference to FIG. Conventionally, for gravity errors of weight measurement values due to changes in the use area of the weight measurement device, the user can make initial settings related to gravity and the gravity setting region setting mode built into the device. This is dealt with by setting the area of use. There is also known a method in which gravitational acceleration sensor provided in the weight measuring device acquires gravitational acceleration during use and automatically performs gravity correction.
実施例5の重量測定装置によれば、実施例1乃至4で用いた、複数の温度測定値における重量測定値、スパン係数等を用いることで、重力差に起因する測定誤差を修正できる。まず、地点Aにおいて工場出荷前に器差調整用に取得する温度測定値がTCであり、AD変換後の試験体の重量測定値がDCである。ここで、使用前の1回目の器差調整用に取得される温度測定値はTUC1、AD変換後の試験体の重量測定値はDUC1である。そして、地点Aとは異なる地点Bに移動し、使用前の2回目の器差調整用に取得される温度測定値はTUC2、AD変換後の試験体の重量測定値はDUC2である。 According to the weight measuring apparatus of the fifth embodiment, the measurement error caused by the gravitational difference can be corrected by using the weight measurement values, the span coefficients, etc. of the plurality of temperature measurement values used in the first to fourth embodiments. First, a T C is the temperature measurements to obtain for instrumental error adjustment before shipment at the point A, the weight measurements of the specimen after the AD conversion is D C. Here, the temperature measurement value acquired for the first instrument difference adjustment before use is T UC1 , and the weight measurement value of the specimen after AD conversion is D UC1 . And it moves to the point B different from the point A, the temperature measurement value acquired for the instrument difference adjustment of the 2nd time before use is TUC2 , and the weight measurement value of the test body after AD conversion is DUC2 .
地点Aで温度測定値TUC2の時に、演算部により推測されるAD変換後の重量測定値をDUC2´とする。ここで、温度測定値TUC2における重量測定値DUC2´は、温度測定値TC及び重量測定値DCと、温度測定値TUC1及び重量測定値DUC1とを用いることにより、図2、3に関連して説明したように、重量測定値DUC2´を取得する。 When the temperature measurement value T UC2 at the point A, the weight measurement value after AD conversion estimated by the calculation unit is set to D UC2 ′. Here, the weight measurement value D UC2 in temperature measurements T UC2 ', by using the temperature measurements T C and weight measurements D C, and a temperature measurement value T UC1 and weight measurements D UC1, 2, As described in connection with 3, the weight measurement D UC2 ′ is obtained.
次に、試験体の重量測定値DUC2を重量測定手段により測定する。ここで、先に推測された重量測定値DUC2´と重量測定値DUC2とが異なる場合には、重力変化が生じたと演算部9で判断される。
この場合には、記憶部7に格納されている重量測定値DC、DUC1を重力補正するために、重量測定値DC、DUC1に重力補正係数であるDUC2/DUC2´が演算部9により乗じられ、重力補正された重量測定値はそれぞれの温度測定値と関連づけて記憶部7に保存される。その後、器差調整処理が、実施例1乃至5と同様に行われ、重量測定装置1は、被測定対象の重量を測定できる状態となる。
Next, the weight measurement value DUC2 of the test specimen is measured by the weight measuring means. Here, when the previously estimated weight measurement value D UC2 ′ is different from the weight measurement value D UC2 , the calculation unit 9 determines that a gravity change has occurred.
In this case, in order to gravity-correct the weight measurement values D C and D UC1 stored in the
反対に、重量測定値DUC2´と重量測定値DUC2とが同一の場合には、重力変化がないと演算部9により判断され、重力補正は行われない。その後は、すでに記憶部7に格納されている器差調整の情報を用いて被測定対象の重量測定が行われる。このように、本実施例によれば、重量測定装置1の使用場所が移動しても、重力変化の影響を受けずに精度良く重量を測定することができる。
On the contrary, when the weight measurement value D UC2 ′ and the weight measurement value D UC2 are the same, it is determined by the calculation unit 9 that there is no gravity change, and gravity correction is not performed. Thereafter, the weight of the measurement target is measured using the information on the instrumental difference adjustment already stored in the
なお、重力補正においても、前述の実施例1乃至5と同様に、少なくとも異なる2つの温度測定値において器差調整用の情報取得を行い、器差調整に必要な温度測定値、重量測定値が記憶部7に保存されている必要がある。また、器差調整用の情報取得の回数を増やすことにより、被測定対象を測定する際の温度測定値に近い温度測定値における情報が得られ、重力補正の精度を高めることができる。
In the gravity correction, as in the first to fifth embodiments, information for adjusting the instrumental difference is acquired at least at two different temperature measurement values, and the temperature measurement value and the weight measurement value necessary for the instrumental difference adjustment are obtained. It must be stored in the
なお、上記実施例1乃至5の計算式では、工場出荷時に取得された器差調整のための温度測定値、スパン係数及び重量測定値と、使用者により取得された器差調整のための検出された温度測定値、スパン係数及び重量測定値の内の、実際に被測定対象(ゼロ点)を測定するときの温度測定値に近い温度測定値、その温度測定値に関する温度測定値、及びスパン係数と、の間で、測定時のAD変換後の重量測定値、スパン係数を計算している。 In the calculation formulas of Examples 1 to 5, the temperature measurement value, the span coefficient, and the weight measurement value for instrumental error adjustment acquired at the time of shipment from the factory and the detection for instrumental error adjustment acquired by the user. Of the measured temperature value, span coefficient, and weight value measured, the measured temperature value close to the measured temperature value when actually measuring the measurement target (zero point), the measured temperature value related to the measured temperature value, and the span Between the coefficient, the weight measurement value after AD conversion at the time of measurement, and the span coefficient are calculated.
しかしながら、被測定対象の重量測定時に取得された温度測定値が、使用者の器差調整時に取得した温度測定値に最も近い値と、その次に近い値とを有する場合には、その重量測定値、及びスパン係数により、測定時のAD変換後の重量測定値、スパン係数との間で計算すると、精度が高い重量表示値が得られる。例えば、工場出荷前における器差調整時に取得した温度測定値が25℃、使用者による器差調整時に取得した温度測定値が10℃、20℃、30℃で行われている場合、測定時の温度測定値が15℃のときには、10℃と20℃におけるAD変換後の重量測定値、スパン係数等を使用する。被測定対象の重量測定時に取得された温度測定値が、器差調整用に取得した温度測定値に最も近い値と、その次に近い値と、器差調整用に取得した温度測定値に対応する重量測定値、及びスパン係数を用いて、被測定対象の測定時のAD変換後の重量測定値、スパン係数との間で計算すると、精度が高い重量表示値が得られるので好ましい。 However, if the temperature measurement value obtained when measuring the weight of the object to be measured has the value closest to the temperature measurement value obtained when adjusting the user's instrumental error, and the next closest value, the weight measurement is performed. If the weight and the weight value after AD conversion at the time of measurement are calculated based on the value and the span coefficient, a weight display value with high accuracy can be obtained. For example, when the temperature measurement value acquired at the time of instrument difference adjustment before factory shipment is 25 ° C and the temperature measurement value acquired at the time of instrument difference adjustment by the user is 10 ° C, 20 ° C, 30 ° C, When the temperature measurement value is 15 ° C., the weight measurement value after AD conversion at 10 ° C. and 20 ° C., the span coefficient, etc. are used. Corresponds to the temperature measurement value obtained when measuring the weight of the object to be measured, the closest value to the temperature measurement value obtained for instrumental error adjustment, the next closest value, and the temperature measurement value obtained for instrumental error adjustment. It is preferable to use the weight measurement value to be measured and the span coefficient to calculate between the weight measurement value after AD conversion at the time of measurement of the measurement target and the span coefficient, because a weight display value with high accuracy can be obtained.
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態及び実施例は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。 The present invention can be embodied in many forms without departing from its essential characteristics. Therefore, it is needless to say that the above-described embodiments and examples are merely illustrative and do not limit the present invention.
本発明に係る重量測定装置は、特に、比較的軽量な被測定対象の重量を測定するもの、例えば家庭で食品を計量するためのクッキングスケールなどに適用できる。 The weight measuring device according to the present invention is particularly applicable to a device that measures the weight of a measurement object that is relatively light, for example, a cooking scale for weighing food at home.
1 重量測定装置
3 重量センサ
5 温度センサ
7 記憶部
9 演算部
11 AD変換部
13 表示部
15 制御部
16 切替部
17 ADコンバータ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記重量測定手段の温度若しくは前記重量測定手段の周辺温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段により測定される複数の温度測定値、前記複数の温度測定値のそれぞれにおいて前記重量測定手段により測定される既知の重量値を有する試験体の重量測定値、前記試験体の既知の重量値との関係を示す調整係数、を保存する記憶手段と、
前記被測定対象の重量測定値の温度誤差を修正し重量調整値を演算する演算手段と、を備え、
前記演算手段は、前記重量測定手段により測定される前記被測定対象の重量測定値と、前記被測定対象の測定に関連して前記温度測定手段により測定される温度測定値と、前記記憶手段に保存されている前記温度測定値及び対応する調整係数と、を用いて演算し、
前記調整係数は、測定された温度測定値における重量測定値と重量調整値との関係を表すスパン係数であり、前記複数の温度測定値から任意に選択された2つの温度測定値をT1、T2とし、前記2つの温度測定値T1、T2に対応するスパン係数をS1、S2とし、被測定対象の測定された重量測定値をDM、被測定対象の測定された温度測定値をTMとすると、前記温度測定値TMに対応するスパン係数SM及び調整された重量調整値WMは、次式
SM=S1+(S2−S1)・(TM−T1)/(T2−T1)、及び
WM=DM・SM
により求めること
を特徴とする重量測定装置。 A weight measuring means for measuring a weight value of an object to be measured;
Temperature measuring means for measuring the temperature of the weight measuring means or the ambient temperature of the weight measuring means ;
A plurality of temperature measurement values measured by the temperature measurement means, a weight measurement value of a specimen having a known weight value measured by the weight measurement means in each of the plurality of temperature measurement values, a known value of the test specimen Storage means for storing an adjustment coefficient indicating a relationship with the weight value;
A calculation means for correcting a temperature error of the weight measurement value of the measurement target and calculating a weight adjustment value,
The calculation means includes a weight measurement value of the measurement target measured by the weight measurement means, a temperature measurement value measured by the temperature measurement means in relation to the measurement of the measurement target, and the storage means Using the stored temperature measurement and the corresponding adjustment factor,
The adjustment coefficient is a span coefficient representing a relationship between the weight measurement value and the weight adjustment value in the measured temperature measurement value, and two temperature measurement values arbitrarily selected from the plurality of temperature measurement values are represented by T 1 , T 2 , S 1 and S 2 are the span coefficients corresponding to the two temperature measurement values T 1 and T 2 , D M is the measured weight measurement value of the measurement target, and the measured temperature of the measurement target When the measured value is T M , the span coefficient S M and the adjusted weight adjustment value W M corresponding to the temperature measured value T M are expressed by the following formulas S M = S 1 + (S 2 −S 1 ) · (T M− T 1 ) / (T 2 −T 1 ), and W M = D M · S M
A weight measuring device obtained by
TCOEF3=(DZ2/DZ1−1)/(T2−T1)、
DZM1´=DZ1・{1+(TM1−T1)・TCOEF3}、及び
DZM2=(DZM1/DZM1´)・DZ1・{1+(TM2−T1)・TCOEF3}
により求めることを特徴とする請求項3に記載の重量測定装置。 The storage means further stores a weight measurement value in an unloaded state measured by the weight measurement means in each of the plurality of temperature measurement values, and the two temperature measurement values T 1 , T when adjusting the instrumental error. The weight measurement values measured in the no-load state corresponding to 2 are D Z1 and D Z2 , the weight measurement value measured in the no-load state with respect to the temperature measurement value T M1 in use is D ZM1 , and the temperature measurement value T If the temperature correction coefficient in the no-load state for M1 and T M2 is T COEF3 , the weight measurement value D ZM1 ′ measured in the no-load state at the temperature measurement value T M1 in use and the temperature measurement measured in the use The weight measurement value D ZM2 in the no-load state at the value T M2 is given by the following formula: T COEF3 = (D Z2 / D Z1 −1) / (T 2 −T 1 ),
D ZM1 '= D Z1 · { 1+ (T M1 -T 1) · T COEF3}, and D ZM2 = (D ZM1 / D ZM1') · D Z1 · {1+ (T M2 -T 1) · T COEF3}
The weight measuring device according to claim 3, wherein the weight measuring device is obtained by:
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