JPH065179B2

JPH065179B2 - 計量装置

Info

Publication number: JPH065179B2
Application number: JP58199534A
Authority: JP
Inventors: 和文内藤
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 1983-10-25
Filing date: 1983-10-25
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPS6091223A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、計量信号増幅回路のドリフトを補正する回路
を有する計量装置に関する。

（従来技術）近年、秤は機械的に計量するものから電子装置を用いて
計量する方式のものに移行しつつある。このように、電
子装置を用いた計量装置は、被計量物の荷重により電気
抵抗値が変化するロードセルから出力されるアナログ信
号を演算増幅器を用いた増幅回路にて増幅し、フィルタ
により振動によるノイズなどを低減した後、アナログ−
デジタル変換器（以下ＡＤ変換器と略記する）でこれを
デジタル値に変換し、演算処理した後、これを表示装置
に表示せしめるような構成を有する。

上述の如き演算増幅器を用いた増幅回路やＡＤ変換器
は、電源電圧の変動あるいは温度変化により、出力信号
がドリフトを起すことが知られている。電子秤や組合せ
計量装置等の計量移送装置においては、このようなドリ
フトは計量値の誤差となって現れる。そこで従来の電子
秤においては、秤に被計量物が載置されていない時、す
なわち計量値が零である時のＡＤ変換器の出力値を記憶
しておき、被計量物を計測する度にこの記憶された値を
読み出してこれを零点としている。そしてこの零点の計
測はかなり頻繁に行われ、これをリフレッシュして計量
値の正確化を期している。

一方、組合せ計量装置においては、計量ホッパが空にな
っている期間は極めて短いので、適当な期間に、最適組
合せに選ばれた特定の１台の計量機に対する物品の再供
給を禁止して、次の計量サイクルの時に、当該計量機の
計量ホッパ重量を記憶更新することによって計量値の正
確化を期している。

（従来技術の問題点）ところでユーザが電子秤を使用する場合、秤の上に被計
量物を載置したまま放置する、いわゆる積み置きを行う
ことがある。このような場合、秤の上には常に被計量物
が載置されていることになるから、零点の計測が行われ
ずこれをリフレッシュできない。したがって、演算増幅
器を用いた増幅回路やＡＤ変換器が電源電圧の変動ある
いは温度変化によって、出力信号がドリフトを起したよ
うな場合には、計量値に誤差が生じるという欠点があ
る。

また、組合せ計量装置においては、何れの計量機が最適
組合せに選ばれるかは全くランダムであるとともに、何
れの計量機も最適組合せに選ばれるまでは被計量物を載
荷したままでいるので、最適組合せに選ばれるまでの期
間内に、計量回路系にドリフトが生じた場合には、当該
計量機の計量値に誤差が生じるという欠点がある。

（発明の目的）本発明は上述のような欠点を改善する新規な発明であっ
て、その目的は、重量計量回路系に増幅器やＡＤ変換器
を用いた計量装置において、たとえ積み置きなどの動作
があっても該重量計量回路系に生じるドリフト分を常に
補正することができるような計量装置を提供することに
ある。

（発明の概要）上記のような本発明の目的を達成するために、本発明
は、物品の重量値を電子装置により計量する計量装置に
おいて、被計量物の荷重により電気抵抗値が変化するロ
ードセルからなる重量検出装置と、該重量検出装置によ
り検出されたアナログの重量値信号を増幅する増幅器
と、該増幅器により増幅されたアナログの重量値信号を
デジタル値に変換するアナログ−デジタル変換器と、該
アナログ−デジタル変換器により変換されたデジタル値
により重量値を演算する重量演算手段と、電源投入時に
無載荷の重量検出装置の出力をデジタルで記憶する記憶
手段と、重量検出装置のデジタル出力値と前記記憶手段
に記憶された値とを比較して載荷状態と無載荷状態を判
断する判断手段と、無載荷状態で記憶手段の記憶値を重
量検出装置の出力値で書き換える書き換え手段と、前記
重量検出装置に荷重が印加されている時に前記増幅器に
対する入力レベルをグランドレベルに切り換えて前記増
幅器とアナログ−デジタル変換器のドリフト成分を検知
するドリフト検知手段と、前記記憶手段に記憶された無
載荷時の重量検出装置の出力と前記ドリフト検知手段が
検知したドリフト値を用いて前記重量演算手段により演
算された重量値を補正する重量補正手段とを有すること
を特徴とする計量装置を提供するものである。

（実施例）次に本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明を電子秤に適用した場合の構成の概略
を示す回路ブロック図である。同図において、１はロー
ドセルからなる（重量）検出装置、２はアナログスイッ
チからなる切替部で、演算制御装置６から出力される切
替制御信号（Ｓ）によって、後段の増幅器３に対する入
力レベルをグランドレベルと検出装置１の出力レベルと
に切替える作用をなす。４は重量信号に含まれる振動等
により生じるノイズ低減するフィルター、５はアナログ
値で送られる重量信号をデジタル値に変換するＡＥ変換
器、６はマイクロコンピュータ等で構成される演算制御
装置で、切替部２の切替設定モードを計量するモードと
オフセット電圧計測モードとに所定の期間で切替える切
替制御手段を備えている。７は品物の重量値を表示する
表示部である。第３図は、上記電子秤の演算制御装置６
の処理手順の一例を示したフローチャートである。尚、
初期状態においては、切替部２は計量モードに設定され
ているものとする。

このような状態で、まずステップでＡＤ変換器５の現
在の出力値Ｗｘを読み込み、これを記憶してステップ
で計量皿に被計量物が載荷されているか否かを判断す
る。この判断は、電源投入時に記憶したＡＤ変換器５の
出力値Ｗ_ｏに対し、前記出力値であるカウント数Ｗｘ
が、例えば、Ｗ_ｏ−ｎ≦Ｗ_ｘ≦Ｗ_ｏ＋ｎ（但し、ｎは許容カウント数）の範囲内にあるか否かを判別することによって行う。そ
して、範囲内にあれば無載荷とし、範囲外であれば載荷
とするものである。

しかして、無載荷であればステップでオートゼロ処理
を行って、無載荷時のＡＤ変換器５の出力値Ｗ_ｏを記憶
更新し、続くステップで載荷フラグをＬにセットす
る。そして次のステップで表示部７にゼロを表示し
て、元のステップに戻る。無載荷の間は、こうしたゼ
ロトラッキング処理を繰り返す。

一方、計量皿に被計量物が載荷されると、ステップか
らステップの処理に移行して、計量のサンプリング回
路が所定数に達したか否かを判断する。

ここで、サンプリング回路をチェックするのは載荷時に
おけるオフセット補正を例えば３０秒、１分といった周
期で行うためである。

しかして、載荷直後は、サンプリング回数はゼロとなっ
ているので、ステップに移行して、正味重量Ｗｇに相
当するカウント値Ｗを算出し、次のステップでサンプ
リング回数をカウントアップする。そして、ステップ
でカウント値Ｗを重量値Ｗｇに換算した後、これを表示
部７に表示して、再びステップの処理に戻る。こうし
た処理は、極めて短時間に行われるので、表示部７の表
示が安定するまで、以上のループ処理を繰り返し、その
都度ステップでサンプリング回数をカウントアップし
て行く。

そして、表示が安定した後も載荷状態が持続していると
サンプリング回数が所定数に達して、ステップ以降の
オフセット補正オフセット補正処理に移行する。この処
理においてはまず、ステップで切替部２に切替制御信
号（Ｓ）を出力して、切替部２の設定モードをオフセッ
ト電圧計測モードにする。次にステップの処理を繰り
返して、切替部２のステップ応答の安定時間を稼ぐ。そ
して、タイムアウトになると、ステップで増幅器３の
入力レベルをグランドレベルに落した時のＡＤ変換器５
の出力値Ｚを読み込み、これをオフセット値として記憶
する。次にステップで載荷フラグがＨであるか否かを
判断し、Ｈであればステップの処理に移行し、Ｈでな
ければステップ，の処理に移行する。しかして、こ
の時は、載荷フラグはまだＬのままであり、また、オフ
セット補正に必要な前回のオフセット値Ｚ′も存在しな
いので、そのままステップに移行して正味重量Ｗｇに
相当するカウント値Ｗを算出し、続くステップで載荷
フラグをＨにする。

そして、ステップで切替部２に出力した切替制御信号
（Ｓ）を停止して、切替部２を計量モードにする。次に
ステップの処理を繰り返して、切替部２のステップ応
答の安定時間を稼ぎ、タイムアウトになるとステップ
でサンプリング回数をクリアして、ステップを処理し
た後に再びステップに戻る。

この時、なおも載荷状態が持続しておれば、前述のルー
プ処理（ステップ→→→→→→）を再び
繰り返す。その間にサンプリング回数が所定数に達する
と再びステップ以降のオフセット補正処理に移行す
る。しかして、この時の載荷フラグは先のステップの
処理によってＨとなっているので、ステップからステ
ップに移行して、今度の実際のオフセット補正が実行
される。即ち、ステップにおいて、まず前回記憶した
オフセット電圧計測モード時のＡＤ変換器５の出力値
Ｚ′と、今回記憶した同じくＡＤ変換器５の出力値Ｚと
を読み出して、△Ｚ＝Ｚ−Ｚ′の演算を実行し、これに
よってオフセット補正量△Ｚを算出する。次に、この補
正量△Ｚを無載荷時のＡＤ変換器の出力値Ｗ_ｏに加え、
加えた値（Ｗ_ｏ＋△Ｚ）で正味重量Ｗｇに相当するカウ
ント数Ｗを算出する。

これにより、前回のオフセット補正時と、今回のオフセ
ット補正時との間に、計量回路系（増幅器３からＡＤ変
換器５の出力端に到るまでの回路）にドリルが生じてい
ても、これをキャンセルすることができるのである。

第２図は、本発明を組合せ計量装置に適用した場合の構
成の概略の一例を示す回路ブロック図である。同図にお
いて、Ｍ１〜Ｍｍは各々がロードセルを備えた計量機、
２１〜２ｍは各増幅器３１〜３ｍの入力端に挿入された
前記同様の切替部で、それらは、演算制御装置６０から
の切替制御信号（Ｓ）によって個々に制御されるように
なっている。８は、各増幅器３１〜３ｍの出力信号を選
択的に順次ＡＤ変換器５０に入力するマルチプレクサで
ある。また、上記演算制御装置６０は、前記同様の切替
制御手段を備えている。

第４図（Ａ）は、この組合せ計量装置の演算制御装置６
０の処理手順の一部を示したフローチャートである。
尚、初期状態においては、各切替部２１〜２ｍは計量モ
ードに設定されているとする。

まず、ステップの処理を繰り返して、包装機（図示せ
ず）等からのスタート指令を待ち、スタート指令が有る
とステップで全計量機のＡＤ変換器の出力値Ｇ_１〜Ｇ
ｍを読み込む。次に、ステップ，の処理を繰り返し
て各計量機Ｍ１〜Ｍｍに供給された被計量物の正味重量
に相当するカウント数Ｗ_１〜Ｗｍを算出し、これを記憶
する。尚、ステップのＺｉは、計量機Ｍｉが無載荷で
ある時、即ち、零点調整時の出力値（計量ホッパ重量）
に相当するカウント値である。但し、ｉ＝１，２…ｍを
表わす。次にステップで、上記カウント数Ｗ_１〜Ｗｍ
に基づいて組合せ演算を行い、最適組合せが求まると、
この組合せに該当する各計量機に排出指令を出力する。

こうした一般的な組合せ演算処理が済むと、次のステッ
プで最適組合せに選ばれなかった計量機の切替部をオ
フセット電圧計測モードにする。即ち、当該切替部の接
点をグランド側に切り替える。そして、切替部のステッ
プ応答が安定するまで、他の処理を実行し、安定する
と、ステップで最適組合せに選ばれなかった各計量機
のＡＤ変換器の出力値ｇｉ〜ｇｉ＋ｘを記憶し、続いて
当該各計量機の切替部の元の計量モードに設定し直す。
そして、ステップ，の処理を繰り返して、最適組合
せに選ばれなかった各計量機の計量回路系に生じたドリ
フトに対応するオフセット補正量△ｇｉ〜△ｇｉ＋ｎを
求める。尚、このステップで示したｇｉｏは、零点調
整時に、当該計量機の切替部をオフセット電圧計測モー
ドにして読み込んだＡＤ変換器の出力値である。したが
って、零点調整後に、当該計量機の計量回路系にドリフ
トが生じている場合には、先のステップで求めたオフ
セット補正量△ｇｉはそのドリフトに対応した値とな
る。

こうして、最適組合せに選ばれなかった各計量機の計量
回路系のオフセット補正量△ｇｉ〜△ｇｉ＋ｎが求まる
と次のステップ，で、零点調整時に記憶した各計量
機の無載荷時の出力値（計量ホッパ重量）Ｚｉ〜Ｚｉ＋
ｎをこの補正量△ｇｉ〜△ｇｉ＋ｎえリフレッシュす
る。そして、次の計量サイクルにおいては、このリフレ
ッシュされた無載荷時出力値で被計量物の正味量に相当
するカウント数Ｗ_１〜Ｗｍが算出される（ステップ，
参照）。したがって、被計量物が計量ホッパに載荷さ
れたままであっても、当該計量機の計量回路系に生じる
ドリフトをキャンセルすることができるのである。

以上のフローチャートは、毎回の計量サイクルにおい
て、オフセット補正を行うものであるが、これに限定さ
れるものではなく、例えば所定計量サイクルおきにオフ
セット補正を行うようにしても良い。

第４図（Ｂ）は、上記組合せ計量装置の零点調整時の処
理手順の一例を示したフローチャートで、各計量機に対
する零点調整は、最適組合せに選ばれた特定の１台の計
量機に対する物品の再供給を禁止して、次回の計量サイ
クルの適当な時期に、当該計量機の無載荷出力値（計量
ホッパ重量）を記憶更新することによって行っている。
しかして、その処理手順は、まず、ステップ０１で、特
定の一台の計量機Ｍｉの無載荷時のＡＤ変換器の出力値
Ｚｉ（即ち、当該計量機の計量ホッパ重量に相当するカ
ウント数）を記憶更新し、次に当該計量機Ｍｉの切替部
２ｉをオフセット電圧計測モードにする。そして、その
切替部２ｉのステップ応答が安定するまで他の処理を実
行し、安定すると次のステップ０２で当該計量機Ｍｉの
ＡＤ変換器の値ｇｉｏ（即ち、当該計量機Ｍｉの計量回
路系のオフセット値）を記憶し、続いて当該計量器Ｍｉ
の切替部２ｉを計量モードに設定し直す。

こうして求めた無載荷時出力値Ｚｉは、第４図（Ａ）で
述べたステップの処理において用いられ、またオフセ
ット値ｇｉｏは、同図（Ａ）のステップの処理におい
て用いられる。

（発明の効果）以上説明したように、この発明は、物品の重量値を電子
装置により計量する計量装置において、被計量物の荷重
により電気抵抗値が変化するロードセルからなる重量検
出装置と、該重量検出装置により検出されたアナログの
重量値信号を増幅する増幅器と、該増幅器により増幅さ
れたアナログの重量値信号をデジタル値に変換するアナ
ログ−デジタル変換器と、該アナログ−デジタル変換器
により変換されたデジタル値により重量値を演算する重
量演算手段と、電源投入時に無載荷の重量検出装置の出
力をデジタルで記憶する記憶手段と、重量検出装置のデ
ジタル出力値と前記記憶手段に記憶された値とを比較し
て載荷状態と無載荷状態を判断する判断手段と、無載荷
状態で記憶手段の記憶値を重量検出装置の出力値で書き
換える書き換え手段と、前記重量検出装置に荷重が印加
されている時に前記増幅器に対する入力レベルをグラン
ドレベルに切り換えて前記増幅器とアナログ−デジタル
変換器のドリフト成分を検知するドリフト検知手段と、
前記記憶手段に記憶された無載荷時の重量検出装置の出
力と前記ドリフト検知手段が検知したドリフト値を用い
て前記重量演算手段により演算された重量値を補正する
重量補正手段とを具備しているので、計量皿、或は計量
ホッパに対する被計量物の積み置きの有無にかかわら
ず、常に正確な計量値を得ることができる。また、電源
投入後の不安定な時期においても、計量回路系のドリフ
トはキャンセルすることができるので、計量回路系の出
力が安定しなくても、正確な計量を行うことがきでる等
の効果を有する。また、増幅器などのドリフト成分検出
と重量検出装置のゼロ点調整とを計量動作の実行時に自
動的に行ってしまうので、これ等の調整の手数が省ける
ばかりでなく、長時間に亘って安定した正確な計量を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電子秤に適用した場合の構成の概略
を示す回路ブロック図、第２図、は本発明を組合せ計量
装置に適用した場合の構成概略を示す回路ブロック図、
第３図は、上記電子秤の演算制御装置６の処理手順の一
例を示すフローチャート、第４図は、上記組合せ計量装
置の演算制御装置６０の処理手順の一例を示すフローチ
ャートである。１…ロードセル（検出装置）２，２１〜２ｍ…切替部３…増幅器、４…フィルター５，５０…ＡＤ変換器６，６０…演算制御装置７…表示部、Ｍ１〜Ｍｍ…計量機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物品の重量値を電子装置により計量する計
量装置において、被計量物の荷重により電気抵抗値が変
化するロードセルからなる重量検出装置と、該重量検出
装置により検出されたアナログの重量値信号を増幅する
増幅器と、該増幅器により増幅されたアナログの重量値
信号をデジタル値に変換するアナログ−デジタル変換器
と、該アナログ−デジタル変換器により変換されたデジ
タル値により重量値を演算する重量演算手段と、電源投
入時に無載荷の重量検出装置の出力をデジタルで記憶す
る記憶手段と、重量検出装置のデジタル出力値と前記記
憶手段に記憶された値とを比較して載荷状態と無載荷状
態を判断する判断手段と、無載荷状態で記憶手段の記憶
値を重量検出装置の出力値で書き換える書き換え手段
と、前記重量検出装置に荷重が印加されている時に前記
増幅器に対する入力レベルをグランドレベルに切り換え
て前記増幅器とアナログ−デジタル変換器のドリフト成
分を検知するドリフト検知手段と、前記記憶手段に記憶
された無載荷時の重量検出装置の出力と前記ドリフト検
知手段が検知したドリフト値を用いて前記重量演算手段
により演算された重量値を補正する重量補正手段とを有
することを特徴とする計量装置。