JPH03233327A - ロードセル型重量測定装置 - Google Patents
ロードセル型重量測定装置Info
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- JPH03233327A JPH03233327A JP2236694A JP23669490A JPH03233327A JP H03233327 A JPH03233327 A JP H03233327A JP 2236694 A JP2236694 A JP 2236694A JP 23669490 A JP23669490 A JP 23669490A JP H03233327 A JPH03233327 A JP H03233327A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
- G01G23/06—Means for damping oscillations, e.g. of weigh beams
- G01G23/10—Means for damping oscillations, e.g. of weigh beams by electric or magnetic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
- G01G3/14—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
- G01G3/1414—Arrangements for correcting or for compensating for unwanted effects
-
- G—PHYSICS
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- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
- G01G3/14—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
- G01G3/142—Circuits specially adapted therefor
- G01G3/147—Circuits specially adapted therefor involving digital counting
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ロードセルを荷重検出手段に用いた重量測定
装置、より詳しくは重量測定装置が設置されている床等
からの振動の影響を防止する技術に関する。
装置、より詳しくは重量測定装置が設置されている床等
からの振動の影響を防止する技術に関する。
（従来技術）
ロードセルを荷重検出手段とする重量測定装置は、ロー
ドセルの一端を基台に固定し、他端に被測定物の荷重を
掛け、荷重に比例して生しるロードセルの歪をゲージに
より電気信号に変換するように構成されている。このよ
うにロードセルは、片持梁状に支持されている関係上、
重量測定装置か設置されている席等からの振動を受は易
く、計量結果に誤差を含むという問題がある。
ドセルの一端を基台に固定し、他端に被測定物の荷重を
掛け、荷重に比例して生しるロードセルの歪をゲージに
より電気信号に変換するように構成されている。このよ
うにロードセルは、片持梁状に支持されている関係上、
重量測定装置か設置されている席等からの振動を受は易
く、計量結果に誤差を含むという問題がある。
このような問題を解消するために、例えば特開昭６０−
１４２２１６号公報に示されでいるように、荷重検出手
段をなす口〜ドセルと同様な構造の第２のロードセルを
片持梁状に取付けてダミー用ロードセルを構成し、この
ダミー用ロードセルからの信号と荷重信号を演！！増幅
器に入力して、荷重信号に含まれているｆｉ勤酸成分相
殺する技術が提案されている。
１４２２１６号公報に示されでいるように、荷重検出手
段をなす口〜ドセルと同様な構造の第２のロードセルを
片持梁状に取付けてダミー用ロードセルを構成し、この
ダミー用ロードセルからの信号と荷重信号を演！！増幅
器に入力して、荷重信号に含まれているｆｉ勤酸成分相
殺する技術が提案されている。
ところで、−数的にローＦ′：ｔ？ルから出力された信
号は、機械的ｆｉ動よりもさらに高い周波数の雑音成分
を含んでいるため、通常、アナログ回路で構成されたロ
ーパスフィルタを通しで低周波成分たけを抽出すること
か行なわれているが、ローパスフィルタを構成している
直流増幅器自体のドリフトや、コンデンサ等の回路定数
の誤差による位相遅れ等により各ロードセルからの信号
にレベル変動や、位相差か生しるため、床からの振動を
十分に除去することができず、計量誤差が生しるという
問題があった。
号は、機械的ｆｉ動よりもさらに高い周波数の雑音成分
を含んでいるため、通常、アナログ回路で構成されたロ
ーパスフィルタを通しで低周波成分たけを抽出すること
か行なわれているが、ローパスフィルタを構成している
直流増幅器自体のドリフトや、コンデンサ等の回路定数
の誤差による位相遅れ等により各ロードセルからの信号
にレベル変動や、位相差か生しるため、床からの振動を
十分に除去することができず、計量誤差が生しるという
問題があった。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、外部からの振動の影響をＷ
実に防止することができる新規な重量測定装置を提供す
ることにある。
、その目的とするところは、外部からの振動の影響をＷ
実に防止することができる新規な重量測定装置を提供す
ることにある。
（課題を解決するための手段）
このような問題を解消するために本発明においては、一
端が基台に固定され、また他端に被測定物載置台が取付
けられた計量用ロードセルと、端が基台に、また他端に
既知重量の分銅が取付けられたダミー用ロードセルと、
前記計量用ロードセルからのアナログ電気信号をデジタ
ルデータに変換する第１のアナログ−デジタル変換手段
と、第１のアナログ−デジタル変換手段からのデジタル
データをフィルタリングする第１のフィルタ手段と、前
記ダミー用ロードセルからのアナログ電気信号をデジタ
ルデータに変換する第２のアナログ−デジタル変換手段
と、第２のアナログ−デジタル変換手段からのデータを
フィルタリングする第２のフィルタ手段と、第２のフィ
ルタ手段からの出力データに被測定物の重量に比例した
係数を乗じる係数乗算手段と、第１のフィルタ手段から
のデータと前記係数乗算手段からの出力との差分を出力
する引算手段を備えるようにした。
端が基台に固定され、また他端に被測定物載置台が取付
けられた計量用ロードセルと、端が基台に、また他端に
既知重量の分銅が取付けられたダミー用ロードセルと、
前記計量用ロードセルからのアナログ電気信号をデジタ
ルデータに変換する第１のアナログ−デジタル変換手段
と、第１のアナログ−デジタル変換手段からのデジタル
データをフィルタリングする第１のフィルタ手段と、前
記ダミー用ロードセルからのアナログ電気信号をデジタ
ルデータに変換する第２のアナログ−デジタル変換手段
と、第２のアナログ−デジタル変換手段からのデータを
フィルタリングする第２のフィルタ手段と、第２のフィ
ルタ手段からの出力データに被測定物の重量に比例した
係数を乗じる係数乗算手段と、第１のフィルタ手段から
のデータと前記係数乗算手段からの出力との差分を出力
する引算手段を備えるようにした。
（作用）
外部振動の影響を受けた計量用ロードセルからのアナロ
グ電気信号と、外部振動だけの影響を受けるダミー用ロ
ードセルからのアナログ電気信号をそれぞれアナログ−
デジタル変換手段によりデジタルデータに変換し、各々
のデータをデジタル的にフィルタリングして計量用ロー
ドセル、及びダミーロードセルとの信号から位相差なく
目的成分を抽出し、ついでダミー用ロードセルからの振
動成分データに被測定物体の重量に比例する係数を乗し
たデータを作成し、このデータと計量用ロードセルのデ
ジタルデータとの引算を行なうことにより、アナログフ
ィルタ回路につきもののドリフトや位相遅れの影響を受
けることなく外部振動に起因する信号成分を確実に相殺
することができる。
グ電気信号と、外部振動だけの影響を受けるダミー用ロ
ードセルからのアナログ電気信号をそれぞれアナログ−
デジタル変換手段によりデジタルデータに変換し、各々
のデータをデジタル的にフィルタリングして計量用ロー
ドセル、及びダミーロードセルとの信号から位相差なく
目的成分を抽出し、ついでダミー用ロードセルからの振
動成分データに被測定物体の重量に比例する係数を乗し
たデータを作成し、このデータと計量用ロードセルのデ
ジタルデータとの引算を行なうことにより、アナログフ
ィルタ回路につきもののドリフトや位相遅れの影響を受
けることなく外部振動に起因する信号成分を確実に相殺
することができる。
（実施例）
そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。
て説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示すものであって、図中
符号］は、荷重検出手段をなす計量用ロードセルで、一
端は筐体のフレーム２に固定され、また他端には被測定
物載置台３が取付けられでいて一１表面に貼着された歪
ゲージ４により被測定物の重量に比例した電気信号を出
力するように構成されている。
符号］は、荷重検出手段をなす計量用ロードセルで、一
端は筐体のフレーム２に固定され、また他端には被測定
物載置台３が取付けられでいて一１表面に貼着された歪
ゲージ４により被測定物の重量に比例した電気信号を出
力するように構成されている。
５は、振動検出手段をなすダミー用ロードセルで、一端
は計量用ロードセル１と同等に外部振動を受けるように
フレーム２に固定され、また他端には既知型１ｉＷ２の
分銅６を取付けて自由端とし、外部振動に起因する歪を
表面に固定された歪ゲージ７により電気信号に変換する
ように構成されている。
は計量用ロードセル１と同等に外部振動を受けるように
フレーム２に固定され、また他端には既知型１ｉＷ２の
分銅６を取付けて自由端とし、外部振動に起因する歪を
表面に固定された歪ゲージ７により電気信号に変換する
ように構成されている。
これら各ロードセル］、５からの電気信号は、それぞれ
前置増幅器］０１１１により増幅された後、アナログ−
デジタル変換器１２．１３によりデジタルデータに変換
され、次いで各デジタルデータを乗加算して高域ノイズ
、つまり各ロードセル１．５及び載置台等の振動に起因
する各低回波の成分を遮断するデジタルフィルタ１４．
１５を介して後述するデジタル信号処理装置！１６に入
力している。
前置増幅器］０１１１により増幅された後、アナログ−
デジタル変換器１２．１３によりデジタルデータに変換
され、次いで各デジタルデータを乗加算して高域ノイズ
、つまり各ロードセル１．５及び載置台等の振動に起因
する各低回波の成分を遮断するデジタルフィルタ１４．
１５を介して後述するデジタル信号処理装置！１６に入
力している。
］６は、前述のデジタル信号処理装置で、各デジタルフ
ィルタ１４．１５からの出力データを順次記憶するメモ
リ１７．１８とアナログ−デジタル変換器１３からの初
期荷重として出力される分銅重量に相当するデジタルデ
ータを零しヘルに補正する零点補正手段１９と、零点補
正手段１９からのデータに係数Ｋを乗じて出力する係数
乗算手段２０と、計量用ロードセル１側のデータと係数
乗算手段２０からのデータとの引算をデジタル的に実行
する引算手段２１とから構成されている。
ィルタ１４．１５からの出力データを順次記憶するメモ
リ１７．１８とアナログ−デジタル変換器１３からの初
期荷重として出力される分銅重量に相当するデジタルデ
ータを零しヘルに補正する零点補正手段１９と、零点補
正手段１９からのデータに係数Ｋを乗じて出力する係数
乗算手段２０と、計量用ロードセル１側のデータと係数
乗算手段２０からのデータとの引算をデジタル的に実行
する引算手段２１とから構成されている。
係数乗算手段２０は、計量用ロードセル１とダミー用ロ
ードセル５との感度係数の比、つまり単位重量当りの出
力Ｅｌ、Ｅ２の比Ｋ ＋ ＝ Ｅ Ｉ／Ｅ ２が予め設
定されでいるとともに、計量用ロードセル１に掛かる荷
重Ｗ＋、つまり載置台３とロードセル１と被測定物とを
合せた全重量と、グミ用ロードセル５に掛かる重量Ｗ２
、つまり分銅の重量Ｗ２とロードセルとを合せた全重量
との比に２ ＝Ｗ＋／Ｗ２を演算し、これら比Ｋ ＋
、Ｋ ２の積に＝に＋ＸＫ２’ｆ！ゼロ点補正手段１９
からの出力データに乗算して引算手段２１に出力するよ
うに橋！されている。
ードセル５との感度係数の比、つまり単位重量当りの出
力Ｅｌ、Ｅ２の比Ｋ ＋ ＝ Ｅ Ｉ／Ｅ ２が予め設
定されでいるとともに、計量用ロードセル１に掛かる荷
重Ｗ＋、つまり載置台３とロードセル１と被測定物とを
合せた全重量と、グミ用ロードセル５に掛かる重量Ｗ２
、つまり分銅の重量Ｗ２とロードセルとを合せた全重量
との比に２ ＝Ｗ＋／Ｗ２を演算し、これら比Ｋ ＋
、Ｋ ２の積に＝に＋ＸＫ２’ｆ！ゼロ点補正手段１９
からの出力データに乗算して引算手段２１に出力するよ
うに橋！されている。
次に、このように構成した装置を、重量検査装置、つま
り被測定物が予め定められた基準重量であるか否かを検
査する、いわゆる重量％エラカーに適用した場合に例を
採ってその動作についで説明する。
り被測定物が予め定められた基準重量であるか否かを検
査する、いわゆる重量％エラカーに適用した場合に例を
採ってその動作についで説明する。
これらから検査しようとする重量検査装置の載置台の重
量、及び感度係数を予めキーボード２２から入力しでお
く。係数乗算手段２０は、ダミー用ロードセル５に掛か
る重量Ｗ２と、計量用ロドセル１に掛かる荷重Ｗ、との
比に２＝Ｗ２／ｗ。
量、及び感度係数を予めキーボード２２から入力しでお
く。係数乗算手段２０は、ダミー用ロードセル５に掛か
る重量Ｗ２と、計量用ロドセル１に掛かる荷重Ｗ、との
比に２＝Ｗ２／ｗ。
と感度係数に、との積に＝に＋ＸＫｚが演算可能となる
。
。
この状態で載置台３に被測定物を載せると、計量用ロー
ドセル１は載置台３と被測定物等の重量Ｗ、に比例した
歪を生じ、重量に一致するアナログ電気信号を出力する
。このアナログ電気信号は、前置増幅器１０により増幅
された後、アナログ−デジタル変換器１２、及びデジタ
ルフィルタ１４により高周波ノイズを除去されたデジタ
ル信号として出力される。
ドセル１は載置台３と被測定物等の重量Ｗ、に比例した
歪を生じ、重量に一致するアナログ電気信号を出力する
。このアナログ電気信号は、前置増幅器１０により増幅
された後、アナログ−デジタル変換器１２、及びデジタ
ルフィルタ１４により高周波ノイズを除去されたデジタ
ル信号として出力される。
一方、ダミー用ロードセル５は、端部に取付けられてい
る分銅６等の重量Ｗ２に相当する歪みを受けで、これの
重量に一致するアナログ電気信号を出力する。このアナ
ログ電気信号は、前置増幅器１１により増幅された後、
アナログ−デジタル変換器］３、及びデジタルフィルタ
１５により高周波ノイズを除去されたデジタル信号とし
で出力され、零点補正手段１９により分銅の重量がデジ
タル処理により相殺される。
る分銅６等の重量Ｗ２に相当する歪みを受けで、これの
重量に一致するアナログ電気信号を出力する。このアナ
ログ電気信号は、前置増幅器１１により増幅された後、
アナログ−デジタル変換器］３、及びデジタルフィルタ
１５により高周波ノイズを除去されたデジタル信号とし
で出力され、零点補正手段１９により分銅の重量がデジ
タル処理により相殺される。
重量測定装置に床等から外部振動が作用しでいない状態
では、計量用ロードセル１、及びグミ用ロードセル５は
、その歪量が一定しでいるから、アナログ電気信号は直
流信号となる。このため、零点補正手段］９は、零デー
タを出力することになり、したかって引算手段２１から
はデジタルフィルタ１４からの信号がそのまま計量デー
タとして出力されることになる。
では、計量用ロードセル１、及びグミ用ロードセル５は
、その歪量が一定しでいるから、アナログ電気信号は直
流信号となる。このため、零点補正手段］９は、零デー
タを出力することになり、したかって引算手段２１から
はデジタルフィルタ１４からの信号がそのまま計量デー
タとして出力されることになる。
一方、重量測定装置に外部からの振動が作用すると、計
量用ロードセル１は、載置台３とロードセル１と被測定
物との合計重量に比例したレベル幅でもって、外部振動
周期に一致した周期の交流成分を含む信号を出力するこ
とになる。また、ダミー用ロードセル５は、分銅６とロ
ードセル５との合計重量に比例したレベル幅でもつで、
外部振動周期に一致した周期の交流成分を含んだアナロ
グ電気信号を出力する。このアナログ電気信号は、アナ
ログ−デジタル変換器１３によりデジタルデータに変換
された後、デジタルフィルタ１４により高周波雑音成分
を除去され、次いで零点補正手段１９により振動成分だ
けが抽出されて振動成分データに変換される。
量用ロードセル１は、載置台３とロードセル１と被測定
物との合計重量に比例したレベル幅でもって、外部振動
周期に一致した周期の交流成分を含む信号を出力するこ
とになる。また、ダミー用ロードセル５は、分銅６とロ
ードセル５との合計重量に比例したレベル幅でもつで、
外部振動周期に一致した周期の交流成分を含んだアナロ
グ電気信号を出力する。このアナログ電気信号は、アナ
ログ−デジタル変換器１３によりデジタルデータに変換
された後、デジタルフィルタ１４により高周波雑音成分
を除去され、次いで零点補正手段１９により振動成分だ
けが抽出されて振動成分データに変換される。
係数乗算手段２０は、零点補正手段１９からのデータに
重量Ｗ、比例した係数Ｋを乗算しで出力する。これによ
り、ダミー用ロードセル５に掛かる全重量Ｗ２と計量用
ロードセル１に掛かる全重量Ｗ１との差に起因するダミ
ー用ロードセル５からの振動成分の振幅が補正されるこ
とになる。
重量Ｗ、比例した係数Ｋを乗算しで出力する。これによ
り、ダミー用ロードセル５に掛かる全重量Ｗ２と計量用
ロードセル１に掛かる全重量Ｗ１との差に起因するダミ
ー用ロードセル５からの振動成分の振幅が補正されるこ
とになる。
引算手段２１は、デジタルフィルタ１４からの振動成分
を含むデータと、係数乗算手段２０からのｆｉ動酸成分
データとを受け、これら２つのブタをデジタル的に引算
して差分を出力する。これにより、振動成分を含む計量
データは、その振動成分だけを係数乗算手段２０からの
データにより相殺されることになって、被測定物の重量
に一致したデータに変換されることになる。云うまでも
なく、これら相殺演算は全てデジタル信号により実行さ
れているため、計量データと振動成分データとの間に時
間的なズレや、ドリフトが生じる余地がなく、しかも各
ロードセル１．５から出力された同一時点のデータを保
持可能なため、計量用ロードセル１のアナログ電気信号
から外部振動に起因するアナログ電気信号が確実に除去
されることになる。
を含むデータと、係数乗算手段２０からのｆｉ動酸成分
データとを受け、これら２つのブタをデジタル的に引算
して差分を出力する。これにより、振動成分を含む計量
データは、その振動成分だけを係数乗算手段２０からの
データにより相殺されることになって、被測定物の重量
に一致したデータに変換されることになる。云うまでも
なく、これら相殺演算は全てデジタル信号により実行さ
れているため、計量データと振動成分データとの間に時
間的なズレや、ドリフトが生じる余地がなく、しかも各
ロードセル１．５から出力された同一時点のデータを保
持可能なため、計量用ロードセル１のアナログ電気信号
から外部振動に起因するアナログ電気信号が確実に除去
されることになる。
第２図は、本発明の第２実施例を示すものであって、図
中符号２３は、信号切替器で、外部振動の周期よりも極
めて短い周期、例えば１／１００程度の周期により、前
置増幅器１０．１１からの計量用ロードセル１、及びダ
ミー用ロードセル５のアナログ電気信号を交互に共通の
アナログ−デジタル変換器２４に出力するものである。
中符号２３は、信号切替器で、外部振動の周期よりも極
めて短い周期、例えば１／１００程度の周期により、前
置増幅器１０．１１からの計量用ロードセル１、及びダ
ミー用ロードセル５のアナログ電気信号を交互に共通の
アナログ−デジタル変換器２４に出力するものである。
２６は、デジタル信号処理装置で、前段の信号切替器２
３の動作周期に合せてアナログ−デジタル変換器２４か
らのデジタルデータを、各々同様のデジタルフィルタ１
４．１５に出力する信号切換器２５と、重量測定系のデ
ジタルデータからロードセル１及び載置台３の振動に起
因する各低周波の成分を除去するデジタルフィルタ１４
と、振動検出系のデジタルデータからロードセル５の固
有周波数以上の高周波成分を除去するデジタルフィルタ
１５と、各デジタルフィルタ１４．１５からの出力デー
タを順次記憶するメモリ１７．１８と、第１実施例にお
いて説明したのと同様の零点補正手段１９、係数乗算手
段２０、引算手段２１とから構成されている。
３の動作周期に合せてアナログ−デジタル変換器２４か
らのデジタルデータを、各々同様のデジタルフィルタ１
４．１５に出力する信号切換器２５と、重量測定系のデ
ジタルデータからロードセル１及び載置台３の振動に起
因する各低周波の成分を除去するデジタルフィルタ１４
と、振動検出系のデジタルデータからロードセル５の固
有周波数以上の高周波成分を除去するデジタルフィルタ
１５と、各デジタルフィルタ１４．１５からの出力デー
タを順次記憶するメモリ１７．１８と、第１実施例にお
いて説明したのと同様の零点補正手段１９、係数乗算手
段２０、引算手段２１とから構成されている。
これらメモリ１８に記憶された信号は、零点補正手段１
９により分銅６の重量を相殺された後、係数乗算手段２
０により係数Ｋｖｉ−乗じられて引算手段２１に入力さ
れる。引算手段２１は、メモリ１７に保持されている重
量測定系のフィルタ１４からのデジタルデータと、係数
乗算手段２０からのデジタルデータとの引算を行なって
振動成分を除去したデータを出力する。なお、図中符号
２９は、切替器２３．２５を相互に同期を取りながら作
動させるための切換制御手段を示す。
９により分銅６の重量を相殺された後、係数乗算手段２
０により係数Ｋｖｉ−乗じられて引算手段２１に入力さ
れる。引算手段２１は、メモリ１７に保持されている重
量測定系のフィルタ１４からのデジタルデータと、係数
乗算手段２０からのデジタルデータとの引算を行なって
振動成分を除去したデータを出力する。なお、図中符号
２９は、切替器２３．２５を相互に同期を取りながら作
動させるための切換制御手段を示す。
この実施例においで、各ロードセル１．５がら出力され
たアナログ電気信号は、前１１増幅器１０．１１により
所定レベルに増幅された後、切替器２３により共通のア
ナログ−デジタル変換器２４に交互に入力して、デジタ
ルデータに変換される０次いで前段の切替器２３の切替
えタイミングに同期しで作動する切替器２５により、各
ロードセル１．５に専用のデジタルフィルタ１４．１５
に振分けられることになる。もとより、切替器２３．２
５の切換え周波数が振動成分の周波数に比較して極めて
高いため、振動成分を忠実に取込んたデータが各メモリ
１７．１８に格納されることになる。
たアナログ電気信号は、前１１増幅器１０．１１により
所定レベルに増幅された後、切替器２３により共通のア
ナログ−デジタル変換器２４に交互に入力して、デジタ
ルデータに変換される０次いで前段の切替器２３の切替
えタイミングに同期しで作動する切替器２５により、各
ロードセル１．５に専用のデジタルフィルタ１４．１５
に振分けられることになる。もとより、切替器２３．２
５の切換え周波数が振動成分の周波数に比較して極めて
高いため、振動成分を忠実に取込んたデータが各メモリ
１７．１８に格納されることになる。
引算手段２１は、デジタルフィルタ１４がらの振動成分
を含むデータと、係数乗算手段２０からの振動成分のデ
ータとを受け、これら２つのブタをデジタル的に引算し
て差分を出力する。これにより、振動成分を含む計量デ
ータは、その振動成分だけを係数乗算手段２０がらのデ
ータにより相殺されることになって、被測定物の重量に
一致したデータに変換されることになる。云うまでもな
く、これら相殺演算は全てデジタル信号により実行され
ているため、計量データと振動成分ブタとの間に時間的
なズしゃ、ドリフトが生しる余地かなく、しかも各ロー
ドセル１．５から出力された同一時点のデータを保持可
能なため、計量用ロードセル１のアナログ電気信号から
外部振動に起因するアナログ電気信号が確実に除去され
ることになる。
を含むデータと、係数乗算手段２０からの振動成分のデ
ータとを受け、これら２つのブタをデジタル的に引算し
て差分を出力する。これにより、振動成分を含む計量デ
ータは、その振動成分だけを係数乗算手段２０がらのデ
ータにより相殺されることになって、被測定物の重量に
一致したデータに変換されることになる。云うまでもな
く、これら相殺演算は全てデジタル信号により実行され
ているため、計量データと振動成分ブタとの間に時間的
なズしゃ、ドリフトが生しる余地かなく、しかも各ロー
ドセル１．５から出力された同一時点のデータを保持可
能なため、計量用ロードセル１のアナログ電気信号から
外部振動に起因するアナログ電気信号が確実に除去され
ることになる。
この実施例によれば、比較的高価なアナログ−デジタル
変換器２４を共通に使用することができで、装置の簡素
化とコストの引下げを図ることができる。
変換器２４を共通に使用することができで、装置の簡素
化とコストの引下げを図ることができる。
第３図は本発明の第３実施例を示すものであって、図中
符号３０は、切替器で、外部振動の周期よりも極めて短
い周期、例えば１／１００程度の周期で、計量用ロード
セル１、及びダミー用ロードセル５からのアナログ電気
信号を、後述するデジタル信号処理装置の動作周波数に
合せて交互に共通の前置増幅器３１に交互に入力させる
ようになっている。前Ｗ！増幅器３１の出力側には共通
のアナログ−デジタル変換器２４が接続されており、各
ロードセル１．５がら出力された信号をデジタル信号に
変換しで後述するデジタル信号処理装置ｌ］６に出力し
ている。
符号３０は、切替器で、外部振動の周期よりも極めて短
い周期、例えば１／１００程度の周期で、計量用ロード
セル１、及びダミー用ロードセル５からのアナログ電気
信号を、後述するデジタル信号処理装置の動作周波数に
合せて交互に共通の前置増幅器３１に交互に入力させる
ようになっている。前Ｗ！増幅器３１の出力側には共通
のアナログ−デジタル変換器２４が接続されており、各
ロードセル１．５がら出力された信号をデジタル信号に
変換しで後述するデジタル信号処理装置ｌ］６に出力し
ている。
デジタル信号処理装置１１６は、アナログ−デジタル変
換器２４がらのデジタルデータを前段の切替器３０と同
期して各々デジタルフィルタ１４．１５に出力する切替
器２５と、重量測定系のデジタルデータがらロードセル
１の固有振動数以上の高周波成分を除去するデジタルフ
ィルタ１４と、振動検出系のデジタルデータがらロード
セル５の固有振動数以上の高周波成分を除去するデジタ
ルフィルタ１５と、各フィルタからの出力データを順次
記憶するメモリ１７．１８と、第１実施例において説明
したのと同様の零点補正手段１９、係数乗算手段２０、
引算手段２１とがら構Ｉ！ｉ、されている。なお、図中
符号３３は、切替器２５．３゜を相互に同期を取りなが
ら作動させるための切換制御手段を示す。
換器２４がらのデジタルデータを前段の切替器３０と同
期して各々デジタルフィルタ１４．１５に出力する切替
器２５と、重量測定系のデジタルデータがらロードセル
１の固有振動数以上の高周波成分を除去するデジタルフ
ィルタ１４と、振動検出系のデジタルデータがらロード
セル５の固有振動数以上の高周波成分を除去するデジタ
ルフィルタ１５と、各フィルタからの出力データを順次
記憶するメモリ１７．１８と、第１実施例において説明
したのと同様の零点補正手段１９、係数乗算手段２０、
引算手段２１とがら構Ｉ！ｉ、されている。なお、図中
符号３３は、切替器２５．３゜を相互に同期を取りなが
ら作動させるための切換制御手段を示す。
この実施例において、これらから検査しようとする重量
検査装置の載置台の重量、及び感度係数を予めキーボー
ド２２から入力しておく、係数乗算手段２０は、ダミー
用ロードセル５１こ掛がる重ＩＷ２と、計量用ロードセ
ル］に掛かる荷重Ｗ１との比Ｋ ２ ＝ Ｗ ２／Ｗ
＋と感度係数に１どの積に＝Ｋｌ ｘＫ２が演算可能と
なる。
検査装置の載置台の重量、及び感度係数を予めキーボー
ド２２から入力しておく、係数乗算手段２０は、ダミー
用ロードセル５１こ掛がる重ＩＷ２と、計量用ロードセ
ル］に掛かる荷重Ｗ１との比Ｋ ２ ＝ Ｗ ２／Ｗ
＋と感度係数に１どの積に＝Ｋｌ ｘＫ２が演算可能と
なる。
この状態で載置台３に被測定物を載せると、計量用ロー
ドセル１は載置台３と被測定物等の重量Ｗ、に比例した
歪を生し、重量に一致するアナログ電気信号を出力する
。これらロードセル１．５から出力されたアナログ電気
信号は、切換器３０により交互に切換えられて前置増幅
器３１に入力して所定レベルに増幅された後、アナログ
−デジタル変換器３２によりデジタル信号に変換される
。
ドセル１は載置台３と被測定物等の重量Ｗ、に比例した
歪を生し、重量に一致するアナログ電気信号を出力する
。これらロードセル１．５から出力されたアナログ電気
信号は、切換器３０により交互に切換えられて前置増幅
器３１に入力して所定レベルに増幅された後、アナログ
−デジタル変換器３２によりデジタル信号に変換される
。
切替器２５は、初段の切替器３０と同期して切換えられ
ため、計量用ロードセル１による荷重信号がアナログ−
デジタル変換器３２から出力された時点では、この信号
をデジタルフィルタ１４に、またダミー用ロードセル５
がらの信号がアナログ−デジタル変換器３２がら出力さ
れた時点ては、デジタルフィルタ１５にデジタルデータ
を出力させることになる。これにより各ロードセル１．
５からの荷重信号はそれぞれフィルタ１４、］５により
高周波ノイズを除去されてたデジタル信号としてメモリ
１７、］８に格納される。メモリ１８に格納されたデー
タは、零点補正手段１９により分銅の重量かデジクル処
理により相殺される。
ため、計量用ロードセル１による荷重信号がアナログ−
デジタル変換器３２から出力された時点では、この信号
をデジタルフィルタ１４に、またダミー用ロードセル５
がらの信号がアナログ−デジタル変換器３２がら出力さ
れた時点ては、デジタルフィルタ１５にデジタルデータ
を出力させることになる。これにより各ロードセル１．
５からの荷重信号はそれぞれフィルタ１４、］５により
高周波ノイズを除去されてたデジタル信号としてメモリ
１７、］８に格納される。メモリ１８に格納されたデー
タは、零点補正手段１９により分銅の重量かデジクル処
理により相殺される。
重量測定装置に床等から外ｇＢ振動が作用しでいない状
態では、計量用ロードセル１、及びダミー用ロードセル
５は、その歪量が安定しでいるから、アナログ電気信号
は直流信号となる。このため、零点補正手段］９は、零
データを出力することになり、したかって引算手段２１
がらはデジタルフィルタ１４からの信号がそのまま計量
データとしで出力されることになる。
態では、計量用ロードセル１、及びダミー用ロードセル
５は、その歪量が安定しでいるから、アナログ電気信号
は直流信号となる。このため、零点補正手段］９は、零
データを出力することになり、したかって引算手段２１
がらはデジタルフィルタ１４からの信号がそのまま計量
データとしで出力されることになる。
一方、重量測定装置に外部からの振動が作用すると、計
量用口＝ドセル１は、載置台３とロードセル１と被測定
物との合計重量に比例したレベル幅でもっで、外部振動
周期に一致した周期の交流成分を含む信号を出力するこ
とになる。また、ダミー用ロードセル５は、分銅６とロ
ードセル５との合計重量に比例したレベル幅でもって、
外部振動周期に一致した周期の交流成分を含んだアナロ
グ電気信号を出力する。
量用口＝ドセル１は、載置台３とロードセル１と被測定
物との合計重量に比例したレベル幅でもっで、外部振動
周期に一致した周期の交流成分を含む信号を出力するこ
とになる。また、ダミー用ロードセル５は、分銅６とロ
ードセル５との合計重量に比例したレベル幅でもって、
外部振動周期に一致した周期の交流成分を含んだアナロ
グ電気信号を出力する。
係数乗算手段２０は、零点補正手段１９からのデータに
重量Ｗ、比例した係数Ｋを乗算して出力する。これによ
り、ダミー用ロードセル５に掛かる全重量Ｗ２と計量用
ロードセル１に掛かる全重量ＷＩとの差に起因するダミ
ー用ロードセル５からの振動成分の振幅が補正されるこ
とになる。もとより、切替器２５．３０の切換え周波数
が振動成分の周波数に比較しで極めで高いため、振動成
分を忠実に取込んだデータが各メモリ１７．１８に格納
されることになる。
重量Ｗ、比例した係数Ｋを乗算して出力する。これによ
り、ダミー用ロードセル５に掛かる全重量Ｗ２と計量用
ロードセル１に掛かる全重量ＷＩとの差に起因するダミ
ー用ロードセル５からの振動成分の振幅が補正されるこ
とになる。もとより、切替器２５．３０の切換え周波数
が振動成分の周波数に比較しで極めで高いため、振動成
分を忠実に取込んだデータが各メモリ１７．１８に格納
されることになる。
引算手段２１は、デジタルフィルタ１４からの振１１１
ｇ、分を含むデータと、係数乗算手段２０からの振動成
分のデータとを受け、これら２つのデータをデジタル的
に引算して差分を出力する。これにより、振動成分を含
む計量データは、その振動成分だけを係数乗算手段２０
がらのデータにより相殺されることになって、被測定物
の重量に一致したデータに変換されることになる。云う
までもなく、これら相殺演算は全てデジタル信号により
実行されでいるため、計量データと振動成分データとの
闇に時間的なズレや、ドリフトが生しる余地がなく、し
かも各ロードセル］、５から出力された同一時点のデー
タを保持可能なため、計量用ロードセル１のアナログ電
気信号から外部振動に起因するアナログ電気信号が確実
に除去されることになる。
ｇ、分を含むデータと、係数乗算手段２０からの振動成
分のデータとを受け、これら２つのデータをデジタル的
に引算して差分を出力する。これにより、振動成分を含
む計量データは、その振動成分だけを係数乗算手段２０
がらのデータにより相殺されることになって、被測定物
の重量に一致したデータに変換されることになる。云う
までもなく、これら相殺演算は全てデジタル信号により
実行されでいるため、計量データと振動成分データとの
闇に時間的なズレや、ドリフトが生しる余地がなく、し
かも各ロードセル］、５から出力された同一時点のデー
タを保持可能なため、計量用ロードセル１のアナログ電
気信号から外部振動に起因するアナログ電気信号が確実
に除去されることになる。
この実施例によれば、計量用ロードセル１とダミー用ロ
ードセル５がらの信号を共通の前置増幅器３１により増
幅することができるため、回路構成部品の点数の削減と
、前Ｍ増幅器に生じるドリフトによる誤差を防止しで高
い精度で振動成分を除去することができる。
ードセル５がらの信号を共通の前置増幅器３１により増
幅することができるため、回路構成部品の点数の削減と
、前Ｍ増幅器に生じるドリフトによる誤差を防止しで高
い精度で振動成分を除去することができる。
なお、上述の実施例においでは、デジタルフィルタとア
ナログ−デジタル変換器をそれぞれ独立の素子により構
成しているが、デジタル的にフィルタリングする機能を
備えたアナログ−デジタル変換器を用いても同様の作用
を奏することは明らかである。
ナログ−デジタル変換器をそれぞれ独立の素子により構
成しているが、デジタル的にフィルタリングする機能を
備えたアナログ−デジタル変換器を用いても同様の作用
を奏することは明らかである。
また、上述の実施例においてはダミー用ロードセル５の
分銅重量を零点補正手段により相殺するようにしでいる
が、歪ゲージにより構成されるブリッジ回路を無振動時
に平衡状態となるようにブリッジバランスを取って、振
動成分だけを出力させるようにしても同様の作用を奏す
ることは明らかである。
分銅重量を零点補正手段により相殺するようにしでいる
が、歪ゲージにより構成されるブリッジ回路を無振動時
に平衡状態となるようにブリッジバランスを取って、振
動成分だけを出力させるようにしても同様の作用を奏す
ることは明らかである。
（発明の効果）
以上、説明したように本発明においでは、一端が基台に
固定され、また他端 １こ被測定物載置台が取付けられた計量用ロードセルと
、一端が基台に、また他端に既知重量の分銅が取付けら
れたダミー用ロードセルと、計量用ロードセルからのア
ナログ電気信号をデジタルデータに変換する第１のアナ
ログ−デジタル変換手段と、Ｍ］のアナログ−デジタル
変換手段からのデジタルデータをフィルタリングする第
１のフィルタ手段と、ダミー用ロードセルからのアナロ
グ電気信号をデジタルデータに変換する第２のアナログ
−デジタル変換手段と、第２のアナログ−デジタル変換
手段からのデータをフィルタリングする第２のフィルタ
手段と、第２のフィルタ手段からの出力データに被測定
物の重量に比例した係数を乗じる係数乗算手段と、第１
のフィルタ手段からのデータと係数乗算手段からの出力
との差分を出力する引算手段を備えるようにしたので、
各ロードセルからの信号をアナログフィルタ手段を構成
する増幅器のドリフトや容量成分や抵抗等の回路素子に
よる位相遅れの影響を受けることなく、計量用ロードセ
ルからの信号から振動に起因するノイズ成分を除去する
ことができ、外部振動による誤差成分を確実に除去して
計量精度の向上を図ることができるばかりでなく、ざら
に感度の向上を図ることができる。
固定され、また他端 １こ被測定物載置台が取付けられた計量用ロードセルと
、一端が基台に、また他端に既知重量の分銅が取付けら
れたダミー用ロードセルと、計量用ロードセルからのア
ナログ電気信号をデジタルデータに変換する第１のアナ
ログ−デジタル変換手段と、Ｍ］のアナログ−デジタル
変換手段からのデジタルデータをフィルタリングする第
１のフィルタ手段と、ダミー用ロードセルからのアナロ
グ電気信号をデジタルデータに変換する第２のアナログ
−デジタル変換手段と、第２のアナログ−デジタル変換
手段からのデータをフィルタリングする第２のフィルタ
手段と、第２のフィルタ手段からの出力データに被測定
物の重量に比例した係数を乗じる係数乗算手段と、第１
のフィルタ手段からのデータと係数乗算手段からの出力
との差分を出力する引算手段を備えるようにしたので、
各ロードセルからの信号をアナログフィルタ手段を構成
する増幅器のドリフトや容量成分や抵抗等の回路素子に
よる位相遅れの影響を受けることなく、計量用ロードセ
ルからの信号から振動に起因するノイズ成分を除去する
ことができ、外部振動による誤差成分を確実に除去して
計量精度の向上を図ることができるばかりでなく、ざら
に感度の向上を図ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す装置の構成図、及び第
２図、第３図は、それぞれ本発明の他の実施例を示す装
置の構成図である。 １・・・・計量用ロードセル ２・・・・基台３
・・・・載置台 ４・・・・歪ゲージ
５・・・・ダミー用ロードセル ６・・・・分銅７
・・・・歪ゲージ
２図、第３図は、それぞれ本発明の他の実施例を示す装
置の構成図である。 １・・・・計量用ロードセル ２・・・・基台３
・・・・載置台 ４・・・・歪ゲージ
５・・・・ダミー用ロードセル ６・・・・分銅７
・・・・歪ゲージ
Claims (3)
- （１）一端が基台に固定され、また他端に被測定物載置
台が取付けられた計量用ロードセルと、一端が基台に、
また他端に既知重量の分銅が取付けられたダミー用ロー
ドセルと、前記計量用ロードセルからのアナログ電気信
号をデジタルデータに変換する第１のアナログ−デジタ
ル変換手段と、第１のアナログ−デジタル変換手段から
のデジタルデータをフィルタリングする第１のフィルタ
手段と、前記ダミー用ロードセルからのアナログ電気信
号をデジタルデータに変換する第２のアナログ−デジタ
ル変換手段と、第２のアナログ−デジタル変換手段から
のデータをフィルタリングする第２のフィルタ手段と、
第２のフィルタ手段からの出力データに被測定物の重量
に比例した係数を乗じる係数乗算手段と、第１のフィル
タ手段からのデータと前記係数乗算手段からの出力との
差分を出力する引算手段とからなるロードセル型重量測
定装置。 - （２）一端が基台に固定され、また他端に被測定物載置
台を取付けられた計量用ロードセルと、一端が基台に、
また他端に既知重量の分銅が取付けられたダミー用ロー
ドセルと、前記各ロードセルからの信号を、外部振動周
期よりも短い周期で交互に切換えて出力する信号切換手
段と、該切換手段からの出力をデジタルデータに変換す
るアナログ−デジタル変換手段と、前記切換手段の周期
に合わせて前記アナログ−デジタル変換手段からのデジ
タルデータをフィルタリングするフィルタ手段と、ダミ
ー用ロードセル側に切替えたときのフィルタ出力を被測
定物の重量に比例した係数を乗じる係数乗算手段と、計
量用ロードセル側に切替えたときのフィルタ出力と前記
係数発生手段からのデータとの差分を出力する引算手段
とからなるロードセル型重量測定装置。 - （３）一端が基台に固定され、また他端に被測定物載置
台を取付けられた計量用ロードセルと、一端が基台に、
また他端に既知重量の分銅が取付けられたダミー用ロー
ドセルと、前記各ロードセルからの信号を、外部振動周
期よりも短い周期で交互に切換えて出力する信号切換手
段と、該切換手段からの出力を受ける共通の前置増幅器
と、前記増幅器の出力をデジタルデータに変換するアナ
ログ−デジタル変換手段と、前記切換手段の周期に合わ
せて前記前置増幅器の切換えタイミングにあわせてデジ
タルデータをフィルタリングするフィルタ手段と、ダミ
ー用ロードセル側に切替えたときのフィルタ出力を被測
定物の重量に比例した係数を乗じる係数乗算手段と、計
量用ロードセル側に切替えたときのフィルタ出力と前記
係数発生手段からのデータとの差分を出力する引算手段
とからなるロードセル型重量測定装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23669490A JP3312626B2 (ja) | 1989-12-01 | 1990-09-06 | ロードセル型重量測定装置 |
| US07/619,216 US5117929A (en) | 1989-12-01 | 1990-11-28 | Weighing apparatus with means for correcting effects of vibrations |
| DE69012293T DE69012293T3 (de) | 1989-12-01 | 1990-11-30 | Waage. |
| EP90313015A EP0430695B2 (en) | 1989-12-01 | 1990-11-30 | Weighing apparatus |
| US08/874,826 USRE36411E (en) | 1989-12-01 | 1997-06-13 | Weighing apparatus with means for correcting effects of vibrations |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31239189 | 1989-12-01 | ||
| JP1-312391 | 1989-12-01 | ||
| JP23669490A JP3312626B2 (ja) | 1989-12-01 | 1990-09-06 | ロードセル型重量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03233327A true JPH03233327A (ja) | 1991-10-17 |
| JP3312626B2 JP3312626B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=26532800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23669490A Expired - Lifetime JP3312626B2 (ja) | 1989-12-01 | 1990-09-06 | ロードセル型重量測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5117929A (ja) |
| EP (1) | EP0430695B2 (ja) |
| JP (1) | JP3312626B2 (ja) |
| DE (1) | DE69012293T3 (ja) |
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