JPH0568645B2 - - Google Patents
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- JPH0568645B2 JPH0568645B2 JP59235371A JP23537184A JPH0568645B2 JP H0568645 B2 JPH0568645 B2 JP H0568645B2 JP 59235371 A JP59235371 A JP 59235371A JP 23537184 A JP23537184 A JP 23537184A JP H0568645 B2 JPH0568645 B2 JP H0568645B2
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
- G01G23/18—Indicating devices, e.g. for remote indication; Recording devices; Scales, e.g. graduated
- G01G23/36—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells
- G01G23/37—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells involving digital counting
- G01G23/3707—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells involving digital counting using a microprocessor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
- G01G23/48—Temperature-compensating arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G7/00—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups
- G01G7/02—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups by electromagnetic action
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Dry Shavers And Clippers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は重量に依存して変化する信号を発生す
る測定値検出器を有し、デイジタル信号処理ユニ
ツトを有し、測定値検出器に作用する障害の影響
を検出する装置(センナ)を有し、かつ障害の影
響の結果として生ずる測定値検出器の誤差を補正
する装置を有する電気秤に関する。
る測定値検出器を有し、デイジタル信号処理ユニ
ツトを有し、測定値検出器に作用する障害の影響
を検出する装置(センナ)を有し、かつ障害の影
響の結果として生ずる測定値検出器の誤差を補正
する装置を有する電気秤に関する。
従来の技術
斯様な形式の秤は例えばドイツ連邦共和国特許
公開第3213016号公報によつて公知である。この
場合とりわけ温度誤差の補正方法が記載されてい
る。また相応する測定値検出器の湿度依存性また
は圧力依存性を補正するために湿度センサおよび
圧力センサを設けることは、ドイツ連邦共和国特
許公開第3106534号公報によつて公知である。
公開第3213016号公報によつて公知である。この
場合とりわけ温度誤差の補正方法が記載されてい
る。また相応する測定値検出器の湿度依存性また
は圧力依存性を補正するために湿度センサおよび
圧力センサを設けることは、ドイツ連邦共和国特
許公開第3106534号公報によつて公知である。
発明が解決しようとする問題
然るに斯様な公知の秤においては、常にその都
度の障害量の瞬時値だけが検出かつ計算されるこ
とになる欠点を有する。それ故その都度のセンサ
の時間的な特性を測定値検出器の時間的な特性に
対して補償すべきである。これは例えば温度セン
サにおいては、取付け個所を適正に選択し、熱容
量を適正に選択し、かつ取付け個所の熱抵抗を適
正に選択することによつて行うべきである。然る
に斯様な時間的な変化の調整はめんどうであり、
かつその利用範囲は限定される。例えば多数の異
なつた部品で構成された測定値検出器の時間的特
性自体は、簡単な数学的関係によつて表わすこと
ができない。更に斯様な調整は1つの補正すべき
量例えば感度に対してだけしか最適に実限するこ
とはできない。それは一般にそれぞれの補正すべ
き量が異なつた時間特性を有するからである。然
るにデイジタル信号処理ユニツトの誤差を補正す
る場合、できるだけすべての誤差即ち感度誤差の
他に例えば零点誤差と直線性誤差をも、補正すべ
きである。
度の障害量の瞬時値だけが検出かつ計算されるこ
とになる欠点を有する。それ故その都度のセンサ
の時間的な特性を測定値検出器の時間的な特性に
対して補償すべきである。これは例えば温度セン
サにおいては、取付け個所を適正に選択し、熱容
量を適正に選択し、かつ取付け個所の熱抵抗を適
正に選択することによつて行うべきである。然る
に斯様な時間的な変化の調整はめんどうであり、
かつその利用範囲は限定される。例えば多数の異
なつた部品で構成された測定値検出器の時間的特
性自体は、簡単な数学的関係によつて表わすこと
ができない。更に斯様な調整は1つの補正すべき
量例えば感度に対してだけしか最適に実限するこ
とはできない。それは一般にそれぞれの補正すべ
き量が異なつた時間特性を有するからである。然
るにデイジタル信号処理ユニツトの誤差を補正す
る場合、できるだけすべての誤差即ち感度誤差の
他に例えば零点誤差と直線性誤差をも、補正すべ
きである。
それ故本発明の課題は、少なくとも1つのセン
サの時間的な特性を測定値検出器の時間的な特性
に簡単に適合できるようにし、かつ単一のセンサ
を用いて異なつた時間特性を有する測定値検出器
の種々の誤差を補正できるように、冒頭に述べた
形式の秤を改善することである。
サの時間的な特性を測定値検出器の時間的な特性
に簡単に適合できるようにし、かつ単一のセンサ
を用いて異なつた時間特性を有する測定値検出器
の種々の誤差を補正できるように、冒頭に述べた
形式の秤を改善することである。
発明の構成
上記課題は本発明により、デイジタルデータが
連続的に供給されて所定時間記憶される記憶手段
がデイジタル信号処理ユニツトに設けられてお
り、前記データはセンサ装置の所定の出力信号か
ら導出されており、前記デイジタル信号処理ユニ
ツトは異なる時間から生じるデータを、所定の重
み係数を用いて評価し、さらに当該測定値検出器
の出力信号に加えるべき補正量を定めるために用
いており、ここにおいて前記測定値検出器の種々
異なるエラーが1つ又は複数のセンサを有する前
記センサ装置内に設けられた所定の唯1つのセン
サによつて補正され得るように構成されて解決さ
れる。
連続的に供給されて所定時間記憶される記憶手段
がデイジタル信号処理ユニツトに設けられてお
り、前記データはセンサ装置の所定の出力信号か
ら導出されており、前記デイジタル信号処理ユニ
ツトは異なる時間から生じるデータを、所定の重
み係数を用いて評価し、さらに当該測定値検出器
の出力信号に加えるべき補正量を定めるために用
いており、ここにおいて前記測定値検出器の種々
異なるエラーが1つ又は複数のセンサを有する前
記センサ装置内に設けられた所定の唯1つのセン
サによつて補正され得るように構成されて解決さ
れる。
斯様な記憶領域の構成を、電子装置に用いられ
るハードウエアにしたがつて選択することができ
る。例えば斯様な記憶領域をシフトレジスタの形
に構成すると有利である。その場合新たなデータ
組を記憶した際、これまで記憶されていたすべて
のデータ組を1つの記憶個所だけずらし、最後の
データ組を消去する。
るハードウエアにしたがつて選択することができ
る。例えば斯様な記憶領域をシフトレジスタの形
に構成すると有利である。その場合新たなデータ
組を記憶した際、これまで記憶されていたすべて
のデータ組を1つの記憶個所だけずらし、最後の
データ組を消去する。
本発明のもう1つの実施例において、デイジタ
ル信号処理ユニツトをマイクロプロセツサで構成
している。そのために記憶領域に対して、このマ
イクロプロセツサの(内部および外部の)RAM
の部分を用いることができる。またこの場合それ
ぞれのデータ組を所定の記憶個所に記憶し、その
都度最も古いデータ組だけを消去しかつ新たなデ
ータ組で置換えることができる。
ル信号処理ユニツトをマイクロプロセツサで構成
している。そのために記憶領域に対して、このマ
イクロプロセツサの(内部および外部の)RAM
の部分を用いることができる。またこの場合それ
ぞれのデータ組を所定の記憶個所に記憶し、その
都度最も古いデータ組だけを消去しかつ新たなデ
ータ組で置換えることができる。
一般に温度は重要な障害量であるので、センサ
として少なくとも1つの温度センサを設けると有
利である。
として少なくとも1つの温度センサを設けると有
利である。
電磁力を補償する原理に基づく測定値検出器の
場合、温度センサを補償コイル上に取付けるよう
にすると有利である。それによつて荷重が変化す
る場合に相応して変化する補償電流によつて生ず
る温度変化を非常に速く検出できると同時に、記
憶領域に記憶された値の時間的な平均値を形成す
ることによつて、熱的に緩慢な構成部分への緩慢
な作用を計算することができる。
場合、温度センサを補償コイル上に取付けるよう
にすると有利である。それによつて荷重が変化す
る場合に相応して変化する補償電流によつて生ず
る温度変化を非常に速く検出できると同時に、記
憶領域に記憶された値の時間的な平均値を形成す
ることによつて、熱的に緩慢な構成部分への緩慢
な作用を計算することができる。
その場合温度センサとして、温度に依存して変
化する共振周波数を有する振動子を設けると有利
である。それは振動子が簡単にデイジタル化可能
な出力信号を供給するからである。例えば斯様な
温度に依存して変化する共振周波数を有する振動
子を、相応するカツト角度を有する水晶振動子で
構成すると、付加的に非常に良好な長時間安定性
が得られる。
化する共振周波数を有する振動子を設けると有利
である。それは振動子が簡単にデイジタル化可能
な出力信号を供給するからである。例えば斯様な
温度に依存して変化する共振周波数を有する振動
子を、相応するカツト角度を有する水晶振動子で
構成すると、付加的に非常に良好な長時間安定性
が得られる。
振動子の温度に依存して変化する出力周波数
を、市販の時計用ICに含まれているような分周
装置によつて1Hz程度の大きさに分周しかつ2つ
の連続するパルスの間の期間を、所定の基準周波
数を用いて計数するようにすると、装置はかなり
割安に構成される。そしてこの計数結果が振動子
の温度に対するデイジタル量である。
を、市販の時計用ICに含まれているような分周
装置によつて1Hz程度の大きさに分周しかつ2つ
の連続するパルスの間の期間を、所定の基準周波
数を用いて計数するようにすると、装置はかなり
割安に構成される。そしてこの計数結果が振動子
の温度に対するデイジタル量である。
電磁力を補償する原理に基づく測定値検出器に
おいて、コイルの損失電力は補償電流ひいては荷
重に依存して変化し、実際には損失電力は負荷の
2乗で増加する。それ故デイジタル信号処理ユニ
ツトは荷重値即ち測定値検出器の出力信号からコ
イルの損失電力瞬時値を計算することができる。
それ故本発明のもう1つの実施例においては、電
磁力を補償する原理に基づく測定値検出器は記憶
領域に供給されるデータを温度センサの出力信号
と測定値検出器の出力信号の2乗とから導出して
いる。そして荷重に依存して変化するコイルの損
失電力によつて生ずる温度差は測定値検出器の出
力信号から計算されるが、温度センサは付加的に
測定値検出器の基本温度を検出するだけである。
2つの温度データに対して、基本温度の変動の時
間的および空間的影響の差とコイル内の損失電力
の変動の時間的および空間的影響の差とに相応し
て、種々の重み係数を用いることができる。
おいて、コイルの損失電力は補償電流ひいては荷
重に依存して変化し、実際には損失電力は負荷の
2乗で増加する。それ故デイジタル信号処理ユニ
ツトは荷重値即ち測定値検出器の出力信号からコ
イルの損失電力瞬時値を計算することができる。
それ故本発明のもう1つの実施例においては、電
磁力を補償する原理に基づく測定値検出器は記憶
領域に供給されるデータを温度センサの出力信号
と測定値検出器の出力信号の2乗とから導出して
いる。そして荷重に依存して変化するコイルの損
失電力によつて生ずる温度差は測定値検出器の出
力信号から計算されるが、温度センサは付加的に
測定値検出器の基本温度を検出するだけである。
2つの温度データに対して、基本温度の変動の時
間的および空間的影響の差とコイル内の損失電力
の変動の時間的および空間的影響の差とに相応し
て、種々の重み係数を用いることができる。
本発明の他の有利な実施例において、センサと
して少なくとも1つの湿度センサを設けている。
例えば湿度補正装置は接着されたストレンゲージ
を有する測定値検出器の場合に必要である。それ
は一般に接着剤が周囲の湿度に応じて多量の水蒸
気を吸収しかつその特性が変化するからである。
また電磁力を補償する原理に基づく測定値検出器
の場合、補償コイルのラツカ絶縁体が種々の量の
水蒸気を吸収するので、精密な秤の場合にはラツ
カ絶縁体の固有の重量が変化することによつて、
零点が変化することがある。湿度による影響はす
べて、時間的にかなり遅れて生ずる。それは新た
に水蒸気の平衡状態に達するのは緩慢にしか行わ
れないからである。そこでこの場合旧い測定デー
タを利用できるようにすると非常に有利である。
して少なくとも1つの湿度センサを設けている。
例えば湿度補正装置は接着されたストレンゲージ
を有する測定値検出器の場合に必要である。それ
は一般に接着剤が周囲の湿度に応じて多量の水蒸
気を吸収しかつその特性が変化するからである。
また電磁力を補償する原理に基づく測定値検出器
の場合、補償コイルのラツカ絶縁体が種々の量の
水蒸気を吸収するので、精密な秤の場合にはラツ
カ絶縁体の固有の重量が変化することによつて、
零点が変化することがある。湿度による影響はす
べて、時間的にかなり遅れて生ずる。それは新た
に水蒸気の平衡状態に達するのは緩慢にしか行わ
れないからである。そこでこの場合旧い測定デー
タを利用できるようにすると非常に有利である。
種々の誤差例えば直線性誤差、零点誤差または
感度誤差の異なつた時間特性をシミユレートでき
るようにするために、デイジタル信号処理ユニツ
トが記憶領域に記憶されたデータを評価するため
に用いられる重み関数を、種々の補正に対して異
なるようにすると有利である。
感度誤差の異なつた時間特性をシミユレートでき
るようにするために、デイジタル信号処理ユニツ
トが記憶領域に記憶されたデータを評価するため
に用いられる重み関数を、種々の補正に対して異
なるようにすると有利である。
多数の測定値検出器は一般に“クリープ”と称
する誤差を有する。その場合出力信号は荷重が変
化するとそれに先ず部分的にだけ追従しかつそれ
から徐々に定常な終値に達する。また斯様な誤差
は、それぞれの荷重値を記憶領域に記憶しかつ旧
い荷重値を実際の荷重値と比較することによつ
て、補正できる。そして荷重が変化してから時間
が経てば経つ程それに対する評価は小さくなる。
斯様なクリープ誤差は温度依存性が大きい。それ
故デイジタル信号処理ユニツトが記憶領域に記憶
されたデータを評価するために用いられる重み関
数を、少なくとも部分的に温度に依存して変化す
るようにすると有利である。
する誤差を有する。その場合出力信号は荷重が変
化するとそれに先ず部分的にだけ追従しかつそれ
から徐々に定常な終値に達する。また斯様な誤差
は、それぞれの荷重値を記憶領域に記憶しかつ旧
い荷重値を実際の荷重値と比較することによつ
て、補正できる。そして荷重が変化してから時間
が経てば経つ程それに対する評価は小さくなる。
斯様なクリープ誤差は温度依存性が大きい。それ
故デイジタル信号処理ユニツトが記憶領域に記憶
されたデータを評価するために用いられる重み関
数を、少なくとも部分的に温度に依存して変化す
るようにすると有利である。
記憶容量を余り大きくしないようにするため
に、記憶領域に新たなデータを供給する繰返し周
波数を、測定値検出器から測定値を取出す周波数
より低く選択すると有利である。
に、記憶領域に新たなデータを供給する繰返し周
波数を、測定値検出器から測定値を取出す周波数
より低く選択すると有利である。
このために記憶領域を少なくとも2つの部分領
域に分割し、かつこれらの部分領域に新たなデー
タを供給する繰返し周波数が異なるように選択す
ると有利である。これらの部分領域を、種々のセ
ンサのデータを記憶するために用いることができ
る。それ自体急速に変化しかつ短時間しか現われ
ない障害の影響を示す信号は比較的頻繁に記憶さ
れ、かつ所定の記憶容量において相応して急速に
再び消去されるが、それ自体緩慢に変化しかつ長
時間に亘つて現われる障害の影響を示す信号は、
たまにしか記憶されないので、長時間に亘つて評
価に供せられる。また2つの部分領域を継続接続
することもできる。すへてのデータは先ず第1の
部分領域に供給されるので、第1の部分領域は最
新のデータを含む。そして第1の部分領域にある
最も旧いn個のデータの平均値はその都度係数n
だけ小さな繰返し周波数によつて第2の部分領域
に伝送される。それ故第2の部分領域はもつと前
に生じた僅かな時間的分解能を有するデータを含
む。
域に分割し、かつこれらの部分領域に新たなデー
タを供給する繰返し周波数が異なるように選択す
ると有利である。これらの部分領域を、種々のセ
ンサのデータを記憶するために用いることができ
る。それ自体急速に変化しかつ短時間しか現われ
ない障害の影響を示す信号は比較的頻繁に記憶さ
れ、かつ所定の記憶容量において相応して急速に
再び消去されるが、それ自体緩慢に変化しかつ長
時間に亘つて現われる障害の影響を示す信号は、
たまにしか記憶されないので、長時間に亘つて評
価に供せられる。また2つの部分領域を継続接続
することもできる。すへてのデータは先ず第1の
部分領域に供給されるので、第1の部分領域は最
新のデータを含む。そして第1の部分領域にある
最も旧いn個のデータの平均値はその都度係数n
だけ小さな繰返し周波数によつて第2の部分領域
に伝送される。それ故第2の部分領域はもつと前
に生じた僅かな時間的分解能を有するデータを含
む。
また秤が使用されていない場合でも種々の障害
の影響を有するデータを記憶領域に間断なく記憶
するために、スタンバイ回路を設けて、作動準備
動作の場合にもデータを記憶領域に供給するよう
にすると有利である。
の影響を有するデータを記憶領域に間断なく記憶
するために、スタンバイ回路を設けて、作動準備
動作の場合にもデータを記憶領域に供給するよう
にすると有利である。
秤がスタンバイ回路を有しないで再び投入接続
されるか、またはスタンバイ回路を有する秤が給
電電圧から切離されてから再び投入接続される
と、再び熱的な平衡状態に達するまでには時間が
かかる。この時間に零点の変動と感度の変動とが
生ずることは多い。また本発明のもう1つの実施
例において斯様な誤差を補正できるようにするた
めに、秤を投入接続した際、その都度のセンサの
出力信号から導出された第1のデータから所定の
プログラムに基づき別のデータを計算し、そのデ
ータをまだ空いている記憶領域に書込むようにし
ている。それ故記憶領域には、旧い測定値から生
ずるのではなくて投入接続変動を補正するように
計算されたデータが書込まれることになる。これ
らのデータは漸次に消去されかつ測定データによ
つて置き換えられる。
されるか、またはスタンバイ回路を有する秤が給
電電圧から切離されてから再び投入接続される
と、再び熱的な平衡状態に達するまでには時間が
かかる。この時間に零点の変動と感度の変動とが
生ずることは多い。また本発明のもう1つの実施
例において斯様な誤差を補正できるようにするた
めに、秤を投入接続した際、その都度のセンサの
出力信号から導出された第1のデータから所定の
プログラムに基づき別のデータを計算し、そのデ
ータをまだ空いている記憶領域に書込むようにし
ている。それ故記憶領域には、旧い測定値から生
ずるのではなくて投入接続変動を補正するように
計算されたデータが書込まれることになる。これ
らのデータは漸次に消去されかつ測定データによ
つて置き換えられる。
実施例の説明
次に本発明を図示の実施例につき詳しく説明す
る。
る。
第1図の電気秤はケーシングに固定された支持
部材1から成り、支持部材1には、継手部分6を
有する2つのリンク結合部材4と5を介して荷受
け台2が垂直方向に移動可能に取付けられてい
る。荷受け台はその上部に秤量物を収容する荷皿
3を支持しており、かつ秤量物の質量に相応する
力を、くびれ個所12と13を有する連結部材9
を介して変換レバー7の短い方のレバーアームに
伝達する。変換レバーは十字ばね継手8によつて
支持部材1に支承されている。変換レバー7の長
い方のレバーアームには補償力が加わる。その場
合補償力は永久磁石系10の空隙内に設けられた
電流が流れるコイル11によつて生ずる。補償電
流の大きさは公知のように位置センサ16と調整
増幅器14とによつて、秤量物の重量と補償電磁
力との間で平衡が生ずるように調整される。補償
電流によつて測定抵抗15に、A/D変換器17
に供給される測定電圧が生ずる。A/D変換器で
デイジタル化された結果はデイジタル信号処理ユ
ニツト18に供給される。そしてデイジタル信号
処理ユニツトに記憶領域20が設けられており、
記憶領域20は図示の実施例において20個の記憶
個所を有するシフトレジスタとして示されてい
る。シフトレジスタ20はデイジタル信号処理ユ
ニツトの残りの部分19によつて、接続線21を
介してクロツク信号制御され、かつそれぞれのク
ロツクパルスで新たなデータ組が接続線22と2
3を介し受取りかつ(図の左側の)第1の記憶個
所に記憶される。同時に、以前の第1の記憶個所
に記憶されていたデータ組は第2の記憶個所に移
行し、また以前第2の記憶個所に記憶されていた
データ組は第3の記憶個所に移行する、というふ
うにして20番目の記憶個所に以前から記憶されて
いたデータ組は消去される。
部材1から成り、支持部材1には、継手部分6を
有する2つのリンク結合部材4と5を介して荷受
け台2が垂直方向に移動可能に取付けられてい
る。荷受け台はその上部に秤量物を収容する荷皿
3を支持しており、かつ秤量物の質量に相応する
力を、くびれ個所12と13を有する連結部材9
を介して変換レバー7の短い方のレバーアームに
伝達する。変換レバーは十字ばね継手8によつて
支持部材1に支承されている。変換レバー7の長
い方のレバーアームには補償力が加わる。その場
合補償力は永久磁石系10の空隙内に設けられた
電流が流れるコイル11によつて生ずる。補償電
流の大きさは公知のように位置センサ16と調整
増幅器14とによつて、秤量物の重量と補償電磁
力との間で平衡が生ずるように調整される。補償
電流によつて測定抵抗15に、A/D変換器17
に供給される測定電圧が生ずる。A/D変換器で
デイジタル化された結果はデイジタル信号処理ユ
ニツト18に供給される。そしてデイジタル信号
処理ユニツトに記憶領域20が設けられており、
記憶領域20は図示の実施例において20個の記憶
個所を有するシフトレジスタとして示されてい
る。シフトレジスタ20はデイジタル信号処理ユ
ニツトの残りの部分19によつて、接続線21を
介してクロツク信号制御され、かつそれぞれのク
ロツクパルスで新たなデータ組が接続線22と2
3を介し受取りかつ(図の左側の)第1の記憶個
所に記憶される。同時に、以前の第1の記憶個所
に記憶されていたデータ組は第2の記憶個所に移
行し、また以前第2の記憶個所に記憶されていた
データ組は第3の記憶個所に移行する、というふ
うにして20番目の記憶個所に以前から記憶されて
いたデータ組は消去される。
シフトレジスタの入力側に供給されるデータは
センサ24′,24″,24と25′,25″から
生じ、かつ所属の信号処理ユニツト26と27で
処理される。アナログ形センサの場合これらの信
号処理ユニツトは、データ記憶装置を有するA/
D変換器から成る。周波数にアナログな出力信号
を発生する場合、例えば水晶式温度センサの場
合、信号処理ユニツトは計数器から成る。または
信号処理ユニツトは、測定周波数を略1Hzに分周
する分周装置から成る。そしてこの低い周波数は
デイジタル信号処理ユニツト19によつて周期を
計数して求めることができる。然るにシフトレジ
スタ20の入力側に供給されるデータは(接続線
29を介して)デイジタル信号処理ユニツトによ
つて測定値検出器1〜17の出力信号から得られ
る。またセンサ24′,24″,24と25′,
25″の測定データを、信号処理ユニツト26と
27を介して直接にデイジタル信号処理ユニツト
19に供給し、かつそこから関数的に変化させず
に、シフトレジスタに加えることができる。デイ
ジタル信号処理ユニツト19は接続線28を介し
てシフトレジスタ20の個々の記憶個所をアクセ
スする。デイジタル信号処理ユニツト19は個々
のデータ組を受取り、重み係数を乗算し、かつそ
の結果から測定値検出器1〜17の出力信号に対
する所要の補正値を計算し、また結果をデイジタ
ル指示装置30に転送することができる。
センサ24′,24″,24と25′,25″から
生じ、かつ所属の信号処理ユニツト26と27で
処理される。アナログ形センサの場合これらの信
号処理ユニツトは、データ記憶装置を有するA/
D変換器から成る。周波数にアナログな出力信号
を発生する場合、例えば水晶式温度センサの場
合、信号処理ユニツトは計数器から成る。または
信号処理ユニツトは、測定周波数を略1Hzに分周
する分周装置から成る。そしてこの低い周波数は
デイジタル信号処理ユニツト19によつて周期を
計数して求めることができる。然るにシフトレジ
スタ20の入力側に供給されるデータは(接続線
29を介して)デイジタル信号処理ユニツトによ
つて測定値検出器1〜17の出力信号から得られ
る。またセンサ24′,24″,24と25′,
25″の測定データを、信号処理ユニツト26と
27を介して直接にデイジタル信号処理ユニツト
19に供給し、かつそこから関数的に変化させず
に、シフトレジスタに加えることができる。デイ
ジタル信号処理ユニツト19は接続線28を介し
てシフトレジスタ20の個々の記憶個所をアクセ
スする。デイジタル信号処理ユニツト19は個々
のデータ組を受取り、重み係数を乗算し、かつそ
の結果から測定値検出器1〜17の出力信号に対
する所要の補正値を計算し、また結果をデイジタ
ル指示装置30に転送することができる。
斯様な回路によつて得られる関数の経過を第2
図に示す例につき説明する。その場合温度だけが
障害量として考慮されており、温度は単一の温度
センサによつて測定され、またシフトレジスタに
は10個の記憶個所があるのみである。第2図の上
部には温度の時間変化を示す曲線が描かれてい
る。その場合時間の尺度は右から左に進行する。
実際の温度(棒線X1参照)はシフトレジスタの
第1の記憶個所に記憶されている。1クロツク周
期だけ前例えば1分前の温度X2は第2の記憶個
所に記憶されている。2クロツク周期だけ前の温
度X3は第3の記憶個所に記憶されている。それ
故第2図に示された曲線の変化によつて、最後の
2つのクロツク周期で温度が増加しており、それ
以前の時間では温度が略一定であつたことがわか
る。
図に示す例につき説明する。その場合温度だけが
障害量として考慮されており、温度は単一の温度
センサによつて測定され、またシフトレジスタに
は10個の記憶個所があるのみである。第2図の上
部には温度の時間変化を示す曲線が描かれてい
る。その場合時間の尺度は右から左に進行する。
実際の温度(棒線X1参照)はシフトレジスタの
第1の記憶個所に記憶されている。1クロツク周
期だけ前例えば1分前の温度X2は第2の記憶個
所に記憶されている。2クロツク周期だけ前の温
度X3は第3の記憶個所に記憶されている。それ
故第2図に示された曲線の変化によつて、最後の
2つのクロツク周期で温度が増加しており、それ
以前の時間では温度が略一定であつたことがわか
る。
そこで熱的に緩慢な系例えば第1図において実
質的に比較的大きくて重い永久磁石10によつて
決まる感度を有する系を補正すべき場合、第2図
において上の方に示された重み係数の組を用い
る。その場合中間の記憶個所には比較的大きな重
みを加え、かつその前後の記憶個所即ち最も新し
いデータと最も旧いデータには比較的小さな重み
を加える。それ故第2図に示した最後の2つのク
ロツク周期における温度の増加は、温度に依存し
て変化する補正量としては最初は徐々にそして時
間的に遅れて作用する。これは感度を定める部材
である磁石が最初は徐々に加熱されるのとまつた
く同じである。
質的に比較的大きくて重い永久磁石10によつて
決まる感度を有する系を補正すべき場合、第2図
において上の方に示された重み係数の組を用い
る。その場合中間の記憶個所には比較的大きな重
みを加え、かつその前後の記憶個所即ち最も新し
いデータと最も旧いデータには比較的小さな重み
を加える。それ故第2図に示した最後の2つのク
ロツク周期における温度の増加は、温度に依存し
て変化する補正量としては最初は徐々にそして時
間的に遅れて作用する。これは感度を定める部材
である磁石が最初は徐々に加熱されるのとまつた
く同じである。
第2図の下の方に示した重み係数の組は熱的に
す速く応答する系に対して考慮されている。すな
わち例えば零点が第1図に示した測定値検出器に
おいてもつぱら薄いばね6とリンク結合部材4お
よび5とによつて決まる系に対するものである。
第2図から、ここで用いられている温度センサは
測定値検出器より緩慢に、温度変化に応答するこ
とがわかる。それ故記憶された過去の温度センサ
測定値から予測される最新の測定値へと補間が行
われ、そして最新の測定値X1に、最後の2つの
測定値間の勾配(X1−X2)の3/4と最後の2つの
測定値間の勾配(X2−X3)の1/4とで与えられる
値が加算される。
す速く応答する系に対して考慮されている。すな
わち例えば零点が第1図に示した測定値検出器に
おいてもつぱら薄いばね6とリンク結合部材4お
よび5とによつて決まる系に対するものである。
第2図から、ここで用いられている温度センサは
測定値検出器より緩慢に、温度変化に応答するこ
とがわかる。それ故記憶された過去の温度センサ
測定値から予測される最新の測定値へと補間が行
われ、そして最新の測定値X1に、最後の2つの
測定値間の勾配(X1−X2)の3/4と最後の2つの
測定値間の勾配(X2−X3)の1/4とで与えられる
値が加算される。
X1+3/4(X1−X2)
+1/4(X2−X3)=1/4(3X1−2X2−X3)
それ故(正規化係数なしで与えられた)第2図
の下方の重み係数の組は、温度センサが次の(将
来の)クロツク周期で測定すべきであるような予
測された大きさで温度補正を行う予測を示す。こ
の例によつて、所定の領域で重み係数を適正に選
択することによつて、測定値検出器の誤差を補正
することができ、その場合障害量の変化の際使用
センサで検出するより速く検出できる。
の下方の重み係数の組は、温度センサが次の(将
来の)クロツク周期で測定すべきであるような予
測された大きさで温度補正を行う予測を示す。こ
の例によつて、所定の領域で重み係数を適正に選
択することによつて、測定値検出器の誤差を補正
することができ、その場合障害量の変化の際使用
センサで検出するより速く検出できる。
例えば第2図の2つの重み係数の組は、センサ
と測定値検出器とを時間的変化に適合させる異な
つた方法を示す。他の重み係数の組合わせは多数
可能であり、これはセンサと測定値検出器との個
別の特性に応じて決めるべきであり、かつデイジ
タル信号処理ユニツトに含ませるべきである。
と測定値検出器とを時間的変化に適合させる異な
つた方法を示す。他の重み係数の組合わせは多数
可能であり、これはセンサと測定値検出器との個
別の特性に応じて決めるべきであり、かつデイジ
タル信号処理ユニツトに含ませるべきである。
重み係数の決定を秤に対して個別に行うべきで
あるのと同様に、センサ24と25の選択も最も
大きな影響を及ぼす障害量に基づき、秤に対して
個別に行うべきである。それ故次の例は単にその
方法の範囲につき示しただけである。
あるのと同様に、センサ24と25の選択も最も
大きな影響を及ぼす障害量に基づき、秤に対して
個別に行うべきである。それ故次の例は単にその
方法の範囲につき示しただけである。
例 1:
コイル体11またはその付近に湿度センサ2
5′が設けられており、ケーシングに固定された
支持部材1に温度センサ24′が設けられている。
湿度センサのデータからコイル巻線の湿度の影響
が補正され、温度センサのデータから測定値検出
器全体の温度誤差が補正される。その場合に湿度
検出器の温度に依存する時間特性と湿度検出器の
温度に依存する大きさとを考慮するために、湿度
の影響に対する重み係数が温度に依存して変化す
るようにしている。
5′が設けられており、ケーシングに固定された
支持部材1に温度センサ24′が設けられている。
湿度センサのデータからコイル巻線の湿度の影響
が補正され、温度センサのデータから測定値検出
器全体の温度誤差が補正される。その場合に湿度
検出器の温度に依存する時間特性と湿度検出器の
温度に依存する大きさとを考慮するために、湿度
の影響に対する重み係数が温度に依存して変化す
るようにしている。
例 2:
コイル体11に第1の温度センサ25″が設け
られており、ケースに固定された支持部材にもう
1つの温度センサ24″が設けられている。温度
センサ24″は測定値検出器の温度平均値を測定
し、温度センサ25″はコイルの温度を測定し、
これらの2つの温度の差はコイルの負荷に依存す
る温度超過分を与える。記憶された温度センサ2
4″の値から測定値検出器全体の温度係数が補正
され、2つの温度センサの記憶されたデータの差
から、コイルの温度超過分によつて与えられるレ
バー7の挺子比の変化の影響と永久磁石系10の
磁界の強さの変化による影響とが補正される。
られており、ケースに固定された支持部材にもう
1つの温度センサ24″が設けられている。温度
センサ24″は測定値検出器の温度平均値を測定
し、温度センサ25″はコイルの温度を測定し、
これらの2つの温度の差はコイルの負荷に依存す
る温度超過分を与える。記憶された温度センサ2
4″の値から測定値検出器全体の温度係数が補正
され、2つの温度センサの記憶されたデータの差
から、コイルの温度超過分によつて与えられるレ
バー7の挺子比の変化の影響と永久磁石系10の
磁界の強さの変化による影響とが補正される。
例 3:
ケーシングに固定された支持部材1に1つの温
度センサ24だけが設けられている場合、デイ
ジタル信号処理ユニツト19はコイル11の損失
電力を測定値検出器1〜17の出力信号から計算
する。評価は例2のようにして行われる。
度センサ24だけが設けられている場合、デイ
ジタル信号処理ユニツト19はコイル11の損失
電力を測定値検出器1〜17の出力信号から計算
する。評価は例2のようにして行われる。
例 4:
ストレンゲージを貼付けたばね部材から成る測
定値検出器において、温度センサと湿度センサと
はばね部材の付近に設けられる。シフトレジスタ
はこれらの2つのセンサのデータの他に重量に依
存して変化する測定値検出器の出力信号も受取
る。記憶された温度値から先ず測定値検出器の温
度誤差(例えば弾性係数の温度係数)が補正され
る。次には湿度の影響に対する重み係数が温度毎
に異なるように与えられ、また第3にはクリープ
の補償のために、記憶された荷重値の重み係数が
温度によつて異なるように与えられる。
定値検出器において、温度センサと湿度センサと
はばね部材の付近に設けられる。シフトレジスタ
はこれらの2つのセンサのデータの他に重量に依
存して変化する測定値検出器の出力信号も受取
る。記憶された温度値から先ず測定値検出器の温
度誤差(例えば弾性係数の温度係数)が補正され
る。次には湿度の影響に対する重み係数が温度毎
に異なるように与えられ、また第3にはクリープ
の補償のために、記憶された荷重値の重み係数が
温度によつて異なるように与えられる。
記憶装置の容量は、データを書込みかつシフト
するクロツク周波数と、データから補正値を計算
するために必要な時間間隔とによつて左右され
る。記憶装置の容量を余り大きくするとことがで
きない場合、測定値検出器からのそれぞれの新た
な測定値に対してではなくても新しい値を記憶領
域に記憶することが推奨される。測定値は測定値
検出器から略毎秒供給されるが、多くの場合には
新たな値を略毎分記憶領域に記憶すれば十分であ
る。
するクロツク周波数と、データから補正値を計算
するために必要な時間間隔とによつて左右され
る。記憶装置の容量を余り大きくするとことがで
きない場合、測定値検出器からのそれぞれの新た
な測定値に対してではなくても新しい値を記憶領
域に記憶することが推奨される。測定値は測定値
検出器から略毎秒供給されるが、多くの場合には
新たな値を略毎分記憶領域に記憶すれば十分であ
る。
また記憶個所を節約する他の方法はシフトレジ
スタを例にして第3図に示されている。この場合
シフトレジスタは16個の記憶個所を有する第1の
部分領域20′で形成されており、そこに第1図
のように所定のクロツク周波数でデータが供給さ
れる。また16個の記憶個所を有する第2の部分領
域20″に対するクロツクは第3図において分周
器31によつて係数4で分周される。第2の部分
領域においては、その都度第1の部分領域の最後
の4つの記憶個所で形成される平均値が伝送され
る(平均値発生器32)。斯様な伝送は第1の部
分領域のそれぞれ第4番目のクロツクパルスでし
か行われないが、第1の部分領域からのそれぞれ
の値は正確に1度、第2の部分領域への伝送に対
して考慮される。第3図に示したシフトレジスタ
の部分領域の構成では、第1の部分領域での最大
で4×16+16=80のクロツク周期のクロツクによ
つて16+16=32の記憶個所を用いてデータを記憶
する。その場合一般に比較的旧いデータが平均値
としてだけ4つのクロツク周期に亘つて存在する
ことは障害にならない。それはずつと以前の時間
間隔に対して精密な時間的分解能は余り重要では
ないからである。
スタを例にして第3図に示されている。この場合
シフトレジスタは16個の記憶個所を有する第1の
部分領域20′で形成されており、そこに第1図
のように所定のクロツク周波数でデータが供給さ
れる。また16個の記憶個所を有する第2の部分領
域20″に対するクロツクは第3図において分周
器31によつて係数4で分周される。第2の部分
領域においては、その都度第1の部分領域の最後
の4つの記憶個所で形成される平均値が伝送され
る(平均値発生器32)。斯様な伝送は第1の部
分領域のそれぞれ第4番目のクロツクパルスでし
か行われないが、第1の部分領域からのそれぞれ
の値は正確に1度、第2の部分領域への伝送に対
して考慮される。第3図に示したシフトレジスタ
の部分領域の構成では、第1の部分領域での最大
で4×16+16=80のクロツク周期のクロツクによ
つて16+16=32の記憶個所を用いてデータを記憶
する。その場合一般に比較的旧いデータが平均値
としてだけ4つのクロツク周期に亘つて存在する
ことは障害にならない。それはずつと以前の時間
間隔に対して精密な時間的分解能は余り重要では
ないからである。
斯様なシフトレジスタの例で示されたような適
正に記憶装置を分割する方法は、他の記憶装置の
構成に対しても同じようにして用いることができ
る。
正に記憶装置を分割する方法は、他の記憶装置の
構成に対しても同じようにして用いることができ
る。
秤の投入接続後は記憶領域が先ず空になり、次
には徐々にデータで満たされる。それ故まだ前述
の意図した機能を行うことはできない。それ故公
知のように秤にスタンバイ回路を設け、その場合
電子装置の重要な部分を投入接続されたままにし
ておき、かつ指示装置と、投入接続状態ではかな
り経年変化しやすい回路素子とだけを、遮断する
ようにすると有利である。またこの場合スタンバ
イ状態で、実行すべきデータを記憶領域に供給
し、かつ完全に投入接続後は直ちに100%、測定
値補正が行われるようにすることができる。
には徐々にデータで満たされる。それ故まだ前述
の意図した機能を行うことはできない。それ故公
知のように秤にスタンバイ回路を設け、その場合
電子装置の重要な部分を投入接続されたままにし
ておき、かつ指示装置と、投入接続状態ではかな
り経年変化しやすい回路素子とだけを、遮断する
ようにすると有利である。またこの場合スタンバ
イ状態で、実行すべきデータを記憶領域に供給
し、かつ完全に投入接続後は直ちに100%、測定
値補正が行われるようにすることができる。
然るに秤が先ず完全に給電電圧から分離されか
つ再び投入接続されると、センサの第1の測定値
から次のデータが計算されかつ記憶領域の空いた
個所に記憶される。これらの計算されたデータは
実際に投入接続以前の秤の個々の前歴を再現する
ことができないが、投入接続による秤のならし作
動時に略一定の温度と湿度で大概補正されるよう
に選択することができる。
つ再び投入接続されると、センサの第1の測定値
から次のデータが計算されかつ記憶領域の空いた
個所に記憶される。これらの計算されたデータは
実際に投入接続以前の秤の個々の前歴を再現する
ことができないが、投入接続による秤のならし作
動時に略一定の温度と湿度で大概補正されるよう
に選択することができる。
発明の効果
本発明によればデータの瞬時値と同時に過去の
データが検出され、かつ重み係数を適正に選択す
ることによつて測定値検出器の時間特性に簡単に
適合させるようにすることができる。例えば温度
センサの応答が速く、測定値検出器の応答が遅い
場合、旧いデータは最新のデータより重要なもの
として考慮されるが、とりわけ速く応答する測定
値検出器の場合は最新のデータが考慮されかつ最
も旧いデータには重み係数Oが付けられる。それ
故このような適合を、簡単に重み係数を変化する
ことによつて行うことができ、温度センサの種類
や位置や取付方法を変更しなくてもすむ。
データが検出され、かつ重み係数を適正に選択す
ることによつて測定値検出器の時間特性に簡単に
適合させるようにすることができる。例えば温度
センサの応答が速く、測定値検出器の応答が遅い
場合、旧いデータは最新のデータより重要なもの
として考慮されるが、とりわけ速く応答する測定
値検出器の場合は最新のデータが考慮されかつ最
も旧いデータには重み係数Oが付けられる。それ
故このような適合を、簡単に重み係数を変化する
ことによつて行うことができ、温度センサの種類
や位置や取付方法を変更しなくてもすむ。
第1図は本発明による秤の機械部分を断面でか
つ電子装置の部分をブロツクで示す図、第2図は
記憶領域に記憶するために導出された障害量の値
の時間的変化と2つの重み係数の例とを示す図、
第3図は本発明の第2の実施例による記憶領域を
示すブロツク図である。 1……支持部材、2……荷受け台、3……荷
皿、4,5……リンク結合部材、6……継手部
分、7……変換レバー、8……十字ばね継手、9
……連結部材、10……永久磁石、11……補償
コイル、14……調整増幅器、16……位置セン
サ、17……A/D変換器、18,19……デイ
ジタル信号処理ユニツト、20……シフトレジス
タ、26,27……信号処理ユニツト、30……
指示装置、32……平均値発生器。
つ電子装置の部分をブロツクで示す図、第2図は
記憶領域に記憶するために導出された障害量の値
の時間的変化と2つの重み係数の例とを示す図、
第3図は本発明の第2の実施例による記憶領域を
示すブロツク図である。 1……支持部材、2……荷受け台、3……荷
皿、4,5……リンク結合部材、6……継手部
分、7……変換レバー、8……十字ばね継手、9
……連結部材、10……永久磁石、11……補償
コイル、14……調整増幅器、16……位置セン
サ、17……A/D変換器、18,19……デイ
ジタル信号処理ユニツト、20……シフトレジス
タ、26,27……信号処理ユニツト、30……
指示装置、32……平均値発生器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 重量に依存して変化する信号を発生する測定
値検出器を有し、デイジタル信号処理ユニツトを
有し、測定値検出器に作用する障害の影響を検出
する装置(センサ)を有し、かつ前記障害の影響
の結果として生ずる測定値検出器の誤差を補正す
る装置を有する電気秤において、 デイジタルデータが連続的に供給されて所定時
間記憶される記憶手段20がデイジタル信号処理
ユニツト18に設けられており、前記データはセ
ンサ装置24′,24″,24,25′,25″の
所定の出力信号から導出されており、 前記デイジタル信号処理ユニツトは異なる時間
から生じるデータを、所定の重み係数を用いて評
価し、さらに当該測定値検出器の出力信号に加え
るべき補正量を定めるために用いており、ここに
おいて前記測定値検出器の種々異なるエラーが1
つ又は複数のセンサを有する前記センサ装置2
4′,24″,24,25′,25″内に設けられ
た所定の唯1つのセンサによつて補正され得るこ
とを特徴とする電気秤。 2 前記デジタル信号処理ユニツトに連続的に供
給されるデジタルデータが前記測定値検出器の出
力信号からも供給される、特許請求の範囲第1項
記載の電気秤。 3 前記記憶領域20をシフトレジスタの形に構
成した特許請求の範囲第1項又は第2項記載の電
気秤。 4 前記デイジタル信号処理ユニツト18をマイ
クロプロセツサによつて構成し、かつ記憶領域2
0に対しては前記マイクロプロセツサのRAMの
部分を用いるようにした特許請求の範囲第1項又
は第2項記載の電気秤。 5 センサとして少なくとも1つの温度センサ2
4′,24″,24,25″を設けた特許請求の
範囲第1項又は第2項記載の電気秤。 6 電磁力を補償する原理に基づく測定値検出器
の場合、温度センサ25″を補償コイル11上に
取付けた特許請求の範囲第5項記載の電気秤。 7 前記温度センサとして、温度に依存して変化
する共振周波数を有する振動子を設けた特許請求
の範囲第5項記載の電気秤。 8 温度に依存して変化する共振周波数を有する
振動子として、相応するカツト角度を有する水晶
振動子を用いた特許請求の範囲第7項記載の電気
秤。 9 温度に依存して変化する共振周波数を分周装
置によつて分周し、このようにして分周されたパ
ルス列の周期を少なくとも近似的な一定基準周波
数を用いて計数し、前記計数結果は振動子の温度
に対するデイジタル値である特許請求の範囲第7
項記載の電気秤。 10 電磁力を補償する原理に基づく測定値検出
器の場合、当該記憶領域20に供給されるデータ
を温度センサ24の出力信号と測定値検出器1
〜17の出力信号の2乗とから導出するようにし
た特許請求の範囲第1項から第9項のいずれか1
項に記載の電気秤。 11 前記センサとして少なくとも1つの温度セ
ンサ25′を設けた特許請求の範囲第1項から第
10項までのいずれか1項に記載の電気秤。 12 前記デイジタル信号処理ユニツト19が当
該記憶領域20に記載されたデータを評価するた
めに用いられる重み計数は、種々異なる補正のた
めに異なつて設定される特許請求の範囲第1項か
ら第11項までのいずれか1項に記載の電気秤。 13 前記デイジタル信号処理ユニツト19が当
該記憶領域20に記載されたデータを評価するた
めに用いられる重み計数は、少なくとも部分的に
温度に依存させて設定される特許請求の範囲第1
項から第12項までのいずれか1項に記載の電気
秤。 14 データを所定の繰返し周波数で当該記憶領
域20に供給し、かつこの繰返し周波数は測定値
検出器1〜17から測定値を取出す周波数より小
さい、特許請求の範囲第1項から第13項までの
いずれか1項に記載の電気秤。 15 当該記憶領域20を少なくとも2つの部分
領域20′,20″に分割し、該部分領域に新たな
データを供給するために用いられる繰返し周波数
が異なるようにした、特許請求の範囲第1項から
第14項までのいずれか1項に記載の電気秤。 16 スタンバイ状態を有し、該スタンバイ状態
の間に当該記憶領域20にデータを供給するよう
にした、特許請求の範囲第1項から第15項まで
のいずれか1項に記載の電気秤。 17 当該秤を投入接続した場合に、少なくとも
1つのセンサ24′,24″,24,25′,2
5″のその都度の出力信号から導出された第1の
データから、所定のプログラムによつて他のデー
タを計算し、該データを、当該記憶領域20のま
だ空いている個所に書込むようにした、特許請求
の範囲第1項から第16項までのいずれか1項に
記載の電気秤。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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