JPH0640021B2 - 電子天びん - Google Patents

電子天びん

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JPH0640021B2
JPH0640021B2 JP29725685A JP29725685A JPH0640021B2 JP H0640021 B2 JPH0640021 B2 JP H0640021B2 JP 29725685 A JP29725685 A JP 29725685A JP 29725685 A JP29725685 A JP 29725685A JP H0640021 B2 JPH0640021 B2 JP H0640021B2
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JP29725685A
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康弘 藤永
孝雄 黒田
一夫 西林
紀男 河原
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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  • 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> 本発明は電子天びんに関する。
<従来の技術> 従来の電子天びんにおいては、一般に、外乱等が介在
し、精度がそれほど高くないA−D変換器を使用する場
合、電子天びんの測定表示値の安定性を向上させるため
に、荷重検出部からのデジタル変換データを例えば10
点集めて平均化し、その平均値を表示するというデータ
処理手法を採用している。
<発明が解決しようとする問題点> 上述のような従来のデータ処理手法は、すなわち、単純
に数個のデータを平均化するという手法では、表示の安
定性がさほど向上されず、実際問題として±1カウント
程度の表示の変動が存在し、しかも、あまり平均化デー
タ個数を多数にすれば表示の応答性が低下してしまうこ
とになり、測定者に信頼性の高い表示値を提供すること
ができないのが実情である。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、荷重を載せたと
き、あるいは降ろしたときには迅速に応答するととも
に、荷重が静止した後は極めて安定した計量表示値を得
ることを目的として、しかも、安価な部品(A−D変換
器,CPU等)を用いてなおかつ、上記の目的を達成す
ることのできる電子天びんの提供を目的としている。
<問題点を解決するための手段> 本発明の構成を、第1図に示す基本概念図を参照しつ
つ、以下に説明する。
データサンプリング手段aは荷重検出部bからのデジタ
ル変換データを所定の周期でサンプリングする。第1の
データ平均化手段cは、サンプリングされたデータの最
新のm個((d,d…dm-1 )の平均値Wを算出
する。データ安定判別手段dは、上述の平均値Wを、
少なくとも、m個前までのm個のデータ(dm,d
m+1 ,…d m-1 )の平均値Wと比較して、その差が
あらかじめ設定された変動巾±B内にあるか否かによっ
て、データが安定状態にあるか否かを判定する。
データが安定状態にあると判定されているときには、最
新のサンプリングデータdは加算レジスタeに加算格
納されるが、加算レジスタeは加算レジスタ制御手段f
によって次のような制御を受ける。すなわち、加算レジ
スタ制御手段fは、加算レジスタeに加算格納されてい
るデータ個数Nがあらかじめ設定されたT個に達してい
るか否かを判定して、N<Tのときは上述のデータd
の加算格納を許可し、N=Tのときには、加算レジスタ
eの内容および加算データ個数(N=T)をp(pは以
上の整数)で除して加算レジスタeの内容を更新した後
に、上述のデータdの加算格納を許可する。
第2のデータ平均化手段gは、加算レジスタeの内容を
その加算データ個数Nで除して累計平均値Dを算出す
る。外乱・変動判別手段hは、データ安定状態におい
て、最新のサンプリングデータdと累計平均値D
を比較して、その差があらかじめ設定された変化巾±b
よりも大きく、かつ、同一極性であるものが連続M回の
比較中S回以上出現したときに限り、データが変動状態
に移行したと判定して、加算レジスタeの内容をクリア
する。
そして、表示部iには、データが安定状態にあるときに
は累計平均値Dを、また、データが安定状態にあると
き以外には、平均値Wを、それぞれ計量値として表示
するよう構成する。
<作用> 互いに隣接するm個づつのデータ平均値WとWとの
差の大小により、基本的な荷重データの安定判別が行わ
れ、安定状態にあるときには、加算レジスタeの内容か
ら累計平均値Dが算出され、計量値として表示され
る。加算レジスタeは、安定状態に継続する限りにおい
て、最大格納データ個数Tに達するごとにその内容を1
/p(例えば1/2)されて、次々とサンプリングデー
タdを格納してゆくので、Dは実質的に極めて多数
個のデータの平均値となり、その表示値は極めて安定し
たものとなる。また、この安定状態において、サンプリ
ングデータdが累計平均値Dと比較され、その差が
所定値よりも大きく、かつ、M回中S回(例えば8回中
5回)以上同一極性の差が出現したときにのみ、データ
が安定状態から変化状態へと移行したと判定するので、
外乱やノイズ等による突発的なデータの変動があって
も、多数個のデータ平均値であるDの表示が継続さ
れ、外乱等の影響を受けない。データが変動状態にある
と判定されると、直ちに最新m個(例えば3個)の平均
を計算値として表示するから、荷重の載せ降ろし時
等においては表示値が速やかな応答を示すことになる。
<実施例> 本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。
第2図は本発明実施例の構成を示すブロック図である。
荷重検出部1は、皿1a上の荷重に対応する電気信号を
発生する荷重センサのほかに、制御部2からの指令によ
ってその電気信号をデジタル化するA−D変換器等をも
含んでいる。このA−D変換器によってデジタル化され
た荷重データは、制御部2に採り込まれる。
制御部2はマイクロコンピュータで構成されており、後
述するプログラムの実行や内外の周辺機器を制御するC
PU21,後述のプログラムが書き込まれたROM2
2,後述する加算レジスタとしてのエリアやサンプリン
グデータを格納するエリア等が設定されたRAM23を
備えており、荷重検出部1に所定の微小周期で刻々とA
−D指令を発して荷重データを採取し、後述するように
計量表示値を決定して表示器3に表示する。
第3図はROM22に書き込まれたデータ処理用プログ
ラムを示すフローチャートで、以下、この図を参照しつ
つ本発明実施例の作用を説明する。
荷重検出部1からのデジタル変換データは、所定の微小
周期で刻々と制御部2に採り込まれるが、RAM23で
は、例えば最大9個のデータを格納するエリアを有して
おり、最新のデータdをサンプリングするごとに最も
古いデータdが捨てられる(ST1,ST2)。
データdを採取するごとに、最新の3個のデータ
,d,dの平均値Wが算出されてRAM23
に記憶される(ST3)。そして、後述する安定フラグ
が立っていないとき、すなわち、そのデータdをサン
プリングするまでデータが安定状態にないと判定されて
いるときには、平均値Wと、3個前までの3個のデー
タd,d,dの平均値W,更にその前3個のデ
ータd,d,dの平均値Wとがそれぞれ比較さ
れ、その差W−W,W−Wがあらかじいめ設定
された変動巾±B内であるか否かが判別される(ST
4,ST5,ST6)。差W−WおよびW−W
のいずれかが変動巾±B内に無いときには、データが変
動中、すなわち皿1a上の荷重が静止していないと判断
して、最新3個のデータd,d,dの平均値W
を計量値として表示器3に表示する(ST8,ST
9)。
差W−WおよびW−Wのいずれもが、変動巾±
B内に収まっておれば、データが安定状態に入った、す
なわち皿1a上の荷重が静止したと判断して、安定フラ
グを立てる(ST10)。そして、この安定状態に入っ
たと判断された当初には、RAM23内に設定されてい
る加算レジスタの内容Σとし、9個のデータd,d
…dの加算値を格納するとともに、その加算レジスタ
の格納データ数Nを記憶するエリアに、9を代入する
(ST11,ST12)。次に、加算レジスタの内容Σ
をその格納データ数Nで除して累計平均値D(この場
合d,d…dの平均値)を求め、表示器3に表示
する(ST13,ST14,ST9)。
安定状態が継続している限りにおいては、データd
サンプリングするごとにそのデータdを加算レジスタ
に順次加算格納してその内容Σを更新してゆくととも
に、格納データ個数Nの値を1づつカウントアップし
て、累計平均化個数を順次増加して、Dを表示する
(ST16,ST13,ST14,ST9)。ただし、
加算レジスタの加算格納データ個数Nが32に達してい
ると、加算レジスタの内容Σを1/2にするとともに、
格納データ個数Nの値も1/2にした後、サンプリング
されたデータdを加算レジスタの内容Σに加算し、ま
た、Nを1カウントアップして、累計平均値Dを求め
て表示器3に表示する(ST15,ST17,ST1
3,ST14,ST9)。すなわち、安定状態が継続し
ておれば、表示値は実質的に極めて多数個のデータの平
均値となり、突発的な外乱が生じても表示値には全く影
響を及ぼさない程度にまで安定することになる。
データが安定状態にあると判断されている間、次のよう
な手法によって、データの変動が外乱等によるものか、
あるいは実際の荷重の変動であるかを判別する。すなわ
ち、安定状態にあるときには、データdをサンプリン
グするごとにそのデータdと累計平均値Dとを比較
し、その差d−Dがあらかじめ設定された変化巾±
b(例えば表示最小桁の±1カウントの巾)を越えてい
るかどうかを判断する。そして、±bを越えている場
合、その差の極性が正の場合はカウンタS(+)を1カ
ウントアップし、負の場合はカウンタS(−)を1カウ
ントアップする。連続8回の比較を1つのインターバル
として、カウンタS(+)もしくはS(−)のいずれも
が5未満であるときには、データに変動があってもこれ
は外乱等によるものと判断するが、S(+)もしくはS
(−)のいずれかが8回の比較中5以上のときに限り、
データが安定状態から変動状態に移行したと判断して
(ST18,ST19,ST20,ST21,ST2
2,ST23,ST24,ST25)、直ちに安定フラ
グをOFFにするとともに加算レジスタの内容Σおよび
格納個数Nを0にクリアして、表示を3個のデータの平
均値Wに切り換える(ST7,ST8,ST9)。
なお、安定状態において、サンプリングデータdが大
きな変化を示したときには、ST5,ST6によって直
ちに安定状態が破れたことが判定され、速やかに3個の
データの平均値Wが計量値として表示されることにな
る。
<発明の効果> 以上説明したように、本発明によれば、荷重データを刻
々とサンプリングして、そのサンプリングごとに最新の
m個(例えば3個)の平均値Wを算出し、その平均値
をその以前の同個数のデータの平均値Wと比較し
て、データの安定判別を行い、安定状態にないときには
その平均値Wを刻々と表示して荷重の変動に速やかに
応答し、安定状態にあるときは加算レジスタの内容に基
づいて多数個のデータの平均値Wを表示し、しかも、
加算レジスタには、安定状態が継続している限りにおい
てその内容を例えば1/2にした後にデータdを格納
することにより、実質的に極めて多数個のデータの累計
値が格納されることになり、その平均値Wは、限られ
たRAM容量しかもたない安価なCPUを用いたとして
も極めて安定したものとなる。
また、安定状態にあるときには、サンプリングデータd
と累計平均値Dとを比較して、その差が所定値以上
の同一極性のものが連続M回中S回以上出現したとき
に、安定状態から変動状態に移行したと判断されるが、
外乱やノイズ等による、あるいはA−D変換器の精度に
基づくデジタルデータの変動である場合には、安定状態
が継続しているものと判断され、多数個のデータの平均
値Dの表示を継続するので、このような原因によるデ
ータ変動があっても表示値が変動することがない。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の構成を示す基本概念図、第2図は本発
明実施例の構成を示すブロック図、第3図はそのROM
22に書き込まれたデータ処理用プログラムを示すフロ
ーチャートである。 1……荷重検出部、1a……皿 2……制御部、3……表示器 21……CPU、22……ROM 23……RAM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河原 紀男 京都府京都市中京区西ノ京桑原町1番地 株式会社島津製作所三条工場内 (56)参考文献 特開 昭57−153225(JP,A) 特開 昭58−62526(JP,A) 特開 昭60−11119(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】荷重検出部からのデジタル変換データを所
    定の周期でサンプリングするデータサンプリング手段
    と、サンプリングされたデータの最新のm個(d,d
    ,…dm-1 )の平均値Wを算出する第1のデータ平
    均化手段と、上記平均値Wを、少くとも、m個前まで
    のm個のデータ(dm,dm+1 ,…d m-1 )の平均値
    と比較して、その差があらかじめ設定された変動巾
    ±B内にあるか否かを判定することにより、データが安
    定状態にあるか否かを判定するデータ安定判別手段と、
    データが安定状態にあると判定されたときに、最新のサ
    ンプリングデータdを加算格納する加算レジスタと、
    その加算レジスタに加算格納されているデータ個数Nが
    あらかじめ設定されたT個に達しているか否かを判定し
    てT個未満のときには上記dの加算格納を許可し、T
    個に達しているときには上記加算レジスタの内容および
    加算データ個数(N=T)をp(pは2以上の整数)で
    除して上記加算レジスタの内容を更新した後に上記d
    の加算格納を許可する加算レジスタ制御手段と、上記加
    算レジスタの内容をその加算データ個数Nで除して、累
    計平均値Dを算出する第2のデータ平均化手段と、デ
    ータ安定状態において最新のサンプリングデータd
    上記累計平均値Dとを比較して、その差があらかじめ
    設定された変化巾±bよりも大きく、かつ、同一極性で
    あるものが連続M回の比較中S回以上出現したときに限
    り、データが変動状態に移行したと判定して上記加算レ
    ジスタの内容をクリアする外乱・変動判別手段とを備
    え、データが安定状態にあるときには上記累計平均値D
    を、それ以外のときには上記平均値Wを、計量値と
    して表示するよう構成された電子天びん。
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