JPH0447773B2 - - Google Patents

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JPH0447773B2
JPH0447773B2 JP58251706A JP25170683A JPH0447773B2 JP H0447773 B2 JPH0447773 B2 JP H0447773B2 JP 58251706 A JP58251706 A JP 58251706A JP 25170683 A JP25170683 A JP 25170683A JP H0447773 B2 JPH0447773 B2 JP H0447773B2
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JP
Japan
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cell
noise
signal
scale cell
output signal
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58251706A
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English (en)
Other versions
JPS60142216A (ja
Inventor
Kazufumi Naito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ishida Scales Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Ishida Scales Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ishida Scales Manufacturing Co Ltd filed Critical Ishida Scales Manufacturing Co Ltd
Priority to JP25170683A priority Critical patent/JPS60142216A/ja
Priority to AU37149/84A priority patent/AU565314B2/en
Priority to EP84309139A priority patent/EP0147238B1/en
Priority to US06/687,174 priority patent/US4624331A/en
Priority to DE8484309139T priority patent/DE3478640D1/de
Publication of JPS60142216A publication Critical patent/JPS60142216A/ja
Publication of JPH0447773B2 publication Critical patent/JPH0447773B2/ja
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  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、重量検出装置に関し、特に低周波ノ
イズを効果的に除去できる重量検出装置に関す
る。
(従来技術とその問題点) 近年、秤は機械的に計量するものから電子回路
を用いて計量する方式のものに移行しつつある。
この種の電子回路を用いた計量装置は、被計量
物の荷重による歪によつて抵抗値が変化するスト
レンゲージを起歪体に貼付けたスケールセルを使
用している。そして該スケールセルから出力され
るアナログの計量信号を増幅し、直接又はアナロ
グ−デジタル変換器でデジタル値に変換後、表示
装置に表示せしめるような構成を有する。このよ
うな計量装置は検出感度が優れているので、設置
場所の環境条件に起因する床からの振動によつて
計量誤差を生じることがある。
このような床振動等による計量誤差を消去する
技術としては、特公昭53−5823号公報に開示され
たものが知られている。この先行技術は、第1図
に示すように、スケールセルSCの近傍に床振動
に起因するノイズ信号を出力するダミーセルDC
を設け、一方、加算器ADDの出力側からスケー
ルセルSCの出力レベルを取り出し、これに基づ
いてダミーセルの出力信号に含まれるノイズレベ
ルをスケールセルSCの出力信号に含まれる床振
動ノイズのノイズレベルに一致させ、一致させた
ダミーセルDCのノイズ信号とスケールセルSCの
出力信号とを前記加算器ADDにおいて逆相で加
算して、スケールセルSCの出力信号に含まれる
床振動ノイズを除去させるものであつた。ところ
で、ダミーセルDCのノイズレベルに対するこの
ようなフイードバツクコントロールを行なうの
は、スケールセルSCの出力信号に含まれる床振
動ノイズのノイズレベルが、被計量物の載荷量に
応じて変化するためで、ダミーセルDCのノイズ
レベルをスケールセルSCのノイズレベルに応じ
て変化させなければ、両セルのノイズレベルを常
に一致させることができないからである。ところ
が、このようなフイードバツクコントロールを行
なうと、被計量物を載荷した時のステツプ応答が
極めて悪くなるので、組合せ計量装置のような高
速計量を行なうものには、適用できないという問
題があつた。またフイードバツク回路に定常偏差
が生じた場合には、これが計量誤差となつて、計
量装置の信頼性を損ねるという問題があつた。
(発明の目的) この発明の目的は、ダミーセルを備えた従来装
置の応答性を良くし、したがつて、高速計量を特
徴とする組合せ計量装置に適用できる新たな重量
検出装置を提供せんとするものである。
(発明の構成) この発明は、先行技術に開示されたフイードバ
ツク回路の代わりに、フイードフオワード回路を
構成することを主要な構成の特徴とするもので、
被計量物の重量に応じた信号を出力するスケール
セルと、スケールセルの近傍に設けられて床振動
に起因するノイズ信号を出力するダミーセルと、
スケールセルの出力信号に含まれる直流成分に比
例した信号を加算器の入力側で取り出し、取り出
した信号とダミーセルのノイズ信号とを乗算し
て、乗算した値をスケールセルのノイズレベルに
一致させる調整回路と、調整されたダミーセルの
ノイズ信号をスケールセルの出力信号に逆相で加
算する上記加算器とを備えて、スケールセルの出
力信号に含まれる床振動ノイズをダミーセルの調
整されたノイズ信号で相殺するようにしたもので
ある。また、上記調整回路は、被計量物の無載荷
時におけるダミーセルのノイズレベルとスケール
セルの出力信号に含まれるノイズレベルとを一致
させる第1ゲイン調整部と、調整されたダミーセ
ルのノイズレベルとスケールセルの出力信号とを
逆相で加算して、スケールセルの出力信号に含ま
れる直流成分を出力させる加算部と、加算部の出
力信号と、ダミーセルのノイズ信号とを乗算する
乗算部と乗算部の出力レベルをスケールセルのノ
イズレベルに一致させる第2ゲイン調整部とから
なるものである。
(本発明の原理) 一般に、スケールセルとダミーセルの両者の周
波数特性は完全に一致することはないが、両セル
の固有振動数より充分低い周波数領域(周波数特
性が−40db/dec以下の領域)では両セルのノイ
ズレベルはほぼ平行状態で近似することが知られ
ている。また、かかる低周波領域においては、床
振動振幅が一定である時はスケールセルのノイズ
レベルは、スケールセルの出力レベル(特に直流
成分レベル)に比例して変化する。即ち、スケー
ルセルの無載荷時の直流レベルがV0であり、ノ
イズレベル△vs0であつたとする。かかるスケー
ルセルに被計量物を載荷し、これによつてその直
流レベルがV1に変化したとすると、その時のノ
イズレベル△vs1は、無載荷時のノイズレベル△
vs0に対し、 △vs1=△vs0V1/V0 に変化するのである。
したがつて、載荷時におけるスケールセルの床
振動ノイズを除去するには、ダミーセルのノイズ
レベル△vsPを△vs0・V1/V0に補正し、しかる
後、両ノイズを逆相で加算すれば良いのである。
(実施例) 第2図に示すブロツク回路図は、こうした知見
に基づいて構成したこの発明の一実施例である。
この図において、SCはスケールセル、DCはダミ
ーセル、A1はスケールセルSCの出力信号を増
幅する増幅器、A2はダミーセルDCの出力信号
を増幅する増幅器、Cは、ダミーセルDCの出力
レベルを△vs0・V1/V0に補正する調整回路、
ADDは、補正されたダミーセルDCの出力信号
と、スケールセルの出力信号とを逆相で加算する
加算器である。また上記調整回路Cはダミーセル
DCの出力電圧から床振動に起因する交流成分
(ノイズ信号)を取り出す(直流成分除去回路1)
と、無載荷時におけるスケールセルSCのノイズ
レベル△vs0とダミーセルDCのノイズレベル△
vsD0とを一致させる第1ゲイン調整部2と、この
第1ゲイン調整部2で調整されたダミーセルDC
のノイズ信号とスケールセルSCの出力信号とを
逆相で加算して、スケールセルSCの出力信号に
含まれる直流成分を出力させる加算部3と加算部
3の出力信号と直流成分除去回路1の出力信号と
を乗算する乗算部4と、乗算部4の出力レベルを
スケールセルSCのノイズレベルに一致させる第
2ゲイン調整部5とから構成される。
また、6は必要に応じて挿入されるバツフアで
あり、7は床振動以外の振動ノイズ、例えば、計
量皿や計量ホツパに被計量物を載荷した時に生ず
る周波数のやや高い(床振動ノイズに比べて高
い)振動ノイズを低減するローパスフイルタであ
る。尚、このローパスフイルタ7は破線で示すよ
うに、各増幅器A1,A2の出力段に挿入するよ
うにしても良い。但し、この時は、位相のずれを
なくすため、双方のフイルタ定数を同一にしてお
く必要がある。
次に、第1ゲイン調整部2と第2ゲイン調整部
5のそれぞれの調整操作と、調整後の回路全体の
補正動作とについて説明する。
しかして、各調整部2,5の調整は次のように
して行なう。
まず、無載荷状態でスケールセルSCとダミ
ーセルDCとを同時に加振して、その時の両者
のノイズレベル△vs0、△vDが等しくなるよう
に第1ゲイン調整部2のアンプゲインを調整す
る。この調整が完了すると、加算部3からは、
無載荷時におけるスケールセルSCの出力信号
に含まれる直流成分V0(即ち、計量皿や計量ホ
ツパ等の初期荷重に対応した直流電圧)が出力
され、また、乗算部4からは、この直流成分
V0と、ダミーセルDCのノイズレベル△vD0とを
乗算した値(△vD・V0)が出力される。
次に、この状態のまま、第2ゲイン調整部5
のアンプゲインを調整して第2ゲイン調整部5
の出力レベルをスケールセルSCのノイズレベ
ル△vs0に一致させる。この調整が完了すると、
第2ゲイン調整部5の増幅率αは α(V0・△vD)=△vs0 ∴α=△vs0/(V0・△vD) に設定される。
以上で、各調整部2,5の調整操作を完了し、
これで、スケールセルSCの出力信号から床振動
ノイズを消去できる状態となる。
即ち、被計量物の載荷によつてスケールセル
SCの直流レベルが前記V0からV1に変化し、また
ノイズレベルも同一の振動条件の下で△vs0から
△vs1に変化したとする。この時には、加算部3
のプラス端子には(V1+△vs1)の値が入力さ
れ、またマイナス端子には、振動条件が同一であ
るから△vs0に等しい値が入力される。したがつ
て、加算部3で(V1+△vs1)−△vs0の演算が行
われV1+(△vs1−△vs0)なる値が出力される。
ここで、(△vs1−△vs0)はV1に比べて極めて僅
少であるので(△vs1−△vs0)は実質的に無視す
ることができる。したがつて、乗算部4にはV1
と△vDとが入力されてV1・△vDの演算が行われ、
これが第2ゲイン調整部5に入力される。ところ
が第2ゲイン調整部5の乗算率αは、前述したよ
うにα=△vs0/(V0・△vD)に設定されている
ので、乗算部4の出力値(V1・△vD)はここで
α倍されて、 α・(v1・△vD) =(△vs0)・{(V1・△vD)/(V0・△vD)} =△vs0・(V1/V0) なる値が出力され、これが加算器ADDのマイナ
ス端子に入力される。
一方、前述したようにスケールセルSCのノイ
ズレベル△vs1は、被計量物の載荷によつて△
vs0・(V1/V0)となつており、これが加算器
ADDのプラス端子に入力される。したがつて、
加算器ADDの出力信号は、床振動ノイズが完全
に除去されたものとなる。しかも、前述の調整回
路Cには、時間おくれがほとんどないので、即座
に床振動ノイズが消去される。
(発明の効果) 以上説明したように、この発明は、フイードフ
オワード方式によつて、スケールセルの出力信号
に含まれる床振動ノイズとダミーセルのノイズ信
号とを一致させるようにしたので、被計量物を載
荷した時のステツプ応答を極めて速くすることが
でき、したがつて、高速計量を特徴とする組合わ
せ計量装置に適用することが可能となる。また、
フイードフオワード方式を用いるとスケールセル
の出力信号に含まれる直流成分は、ほとんど影響
を受けないので、計量誤差を生じさせることがな
く、計量装置としての信頼性を向上させることが
できる。更には低周波振動ノイズを効果的に除去
することができるので、床振動ノイズ以外のノイ
ズを低減するためのローパスフイルタの遮断周波
数を高くすることができ、結果的に応答の速い計
量を実現できる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ダミーセルを用いた従来の重量検出
装置の概略構成を示す図、第2図は本発明の一実
施例のブロツク回路図である。 SC……スケールセル、DC……ダミーセル、C
……調整回路、ADD……加算器、1……直流成
分除去回路、2……第1ゲイン調整部、3……加
算部、4……乗算部、5……第2ゲイン調整部、
6……バツフア、7……ローパスフイルタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被計量物の重量に対応した信号を出力するス
    ケールセルと、スケールセルの近傍に設けられ床
    振動に起因するノイズ信号を出力するダミーセル
    と、スケールセルの出力信号に含まれる直流成分
    に比例した信号を加算器の前段で取り出し、取り
    出した信号とダミーセルのノイズ信号とを乗算し
    て、乗算した値をスケールセルのノイズレベルに
    一致させる調整回路と、調整されたノイズ信号を
    スケールセルの出力信号に逆相で加算する前記加
    算器とを備えて、スケールセルの出力信号に含ま
    れる床振動ノイズをダミーセルの調整されたノイ
    ズ信号で相殺するようにしたことを特徴とする重
    量検出装置。 2 調整回路が被計量物の無載荷時におけるスケ
    ールセルの出力信号に含まれるノイズレベルとダ
    ミーセルの出力信号に含まれるノイズレベルとを
    一致させる第1のゲイン調整部と、調整されたダ
    ミーセルの出力レベルとスケールセルの出力信号
    とを逆相で加算して、スケールセルの出力信号に
    含まれる直流成分を出力させる加算部と、加算部
    の出力信号とダミーセルのノイズ信号とを乗算す
    る乗算部と、乗算部の出力レベルをスケールセル
    のノイズレベルに一致させる第2のゲイン調整部
    とからなることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の重量検出装置。
JP25170683A 1983-12-28 1983-12-28 重量検出装置 Granted JPS60142216A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25170683A JPS60142216A (ja) 1983-12-28 1983-12-28 重量検出装置
AU37149/84A AU565314B2 (en) 1983-12-28 1984-12-27 Weight sensor
EP84309139A EP0147238B1 (en) 1983-12-28 1984-12-28 Weight sensor
US06/687,174 US4624331A (en) 1983-12-28 1984-12-28 Weight sensor with vibration error correction
DE8484309139T DE3478640D1 (en) 1983-12-28 1984-12-28 Weight sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25170683A JPS60142216A (ja) 1983-12-28 1983-12-28 重量検出装置

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Publication Number Publication Date
JPS60142216A JPS60142216A (ja) 1985-07-27
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JP25170683A Granted JPS60142216A (ja) 1983-12-28 1983-12-28 重量検出装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014182036A (ja) * 2013-03-19 2014-09-29 Ishida Co Ltd 計量方法及び計量装置

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