JPH0676908B2 - 電子天びん - Google Patents
電子天びんInfo
- Publication number
- JPH0676908B2 JPH0676908B2 JP60263282A JP26328285A JPH0676908B2 JP H0676908 B2 JPH0676908 B2 JP H0676908B2 JP 60263282 A JP60263282 A JP 60263282A JP 26328285 A JP26328285 A JP 26328285A JP H0676908 B2 JPH0676908 B2 JP H0676908B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time series
- series data
- digital filter
- filter means
- electronic balance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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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し、特に、ノイズを含む秤量信
号を時間Ｔごとにサンプリングして得られた時系列デー
タからノイズ成分を除去するためのデータ処理技術に関
する。
号を時間Ｔごとにサンプリングして得られた時系列デー
タからノイズ成分を除去するためのデータ処理技術に関
する。
＜従来技術＞ 電子天びんは、荷重−電気変換部のアナログ出力をA/D
変換器により所定時間Ｔごとに、例えば0.2秒ごとにサ
ンプリングして数値化しているが、従来はこの数値デー
タを算術平均処理することによりノイズ成分を減少させ
る方式が用いられていた。すなわち、サンプリングされ
た時系列データを｛Xn｝としたとき、平均化処理された
時系列データ｛ｎ｝は、 となる。
変換器により所定時間Ｔごとに、例えば0.2秒ごとにサ
ンプリングして数値化しているが、従来はこの数値デー
タを算術平均処理することによりノイズ成分を減少させ
る方式が用いられていた。すなわち、サンプリングされ
た時系列データを｛Xn｝としたとき、平均化処理された
時系列データ｛ｎ｝は、 となる。
＜発明が解決しようとする問題点＞ これに対し本発明者は、第１次時系列データ｛Xn｝と、
この時系列データの例えば４個ごとのデータを抽出して
周期が整数倍、例えば４倍の第２次時系列データ｛Yn｝
をつくり、 ここに、Ｍは２以上の正の整数 の演算の実行によりデジタルフィルタ手段とする新規な
データ処理方法を提案している。
この時系列データの例えば４個ごとのデータを抽出して
周期が整数倍、例えば４倍の第２次時系列データ｛Yn｝
をつくり、 ここに、Ｍは２以上の正の整数 の演算の実行によりデジタルフィルタ手段とする新規な
データ処理方法を提案している。
このデジタルフィルタ手段を用いる電子天びんは、極低
周波のノイズに対してもすぐれた減衰特性を示し、コン
ピュータのソフトウェアのみで実現させることができ、
構成が簡単で、データ処理に従来例のような長い平均化
時間を必要としない利点がある。
周波のノイズに対してもすぐれた減衰特性を示し、コン
ピュータのソフトウェアのみで実現させることができ、
構成が簡単で、データ処理に従来例のような長い平均化
時間を必要としない利点がある。
しかし、例えば秤量アナログ信号が、０→ξ（ξ＞０）
のステップ入力であったとき、 で示すデジタルフィルタの出力が０からξまで変化せ
ず、ξ−ａ（ａは正の整数）で止まってしまうという現
象が起こる。すなわち、 から、その現象の生ずる条件ａ＜M/2が得られる。数値
を挙げて説明すると、Ｍ＝３のデジタルフィルタに０→
100のステップ入力があった場合、デジタルフィルタの
出力Ynがいつまでたっても100にならず99で止まってし
まうという問題がある。
のステップ入力であったとき、 で示すデジタルフィルタの出力が０からξまで変化せ
ず、ξ−ａ（ａは正の整数）で止まってしまうという現
象が起こる。すなわち、 から、その現象の生ずる条件ａ＜M/2が得られる。数値
を挙げて説明すると、Ｍ＝３のデジタルフィルタに０→
100のステップ入力があった場合、デジタルフィルタの
出力Ynがいつまでたっても100にならず99で止まってし
まうという問題がある。
また、例えば０→ξ（ξ＞０）→０のインパルスが入力
されたとき、デジタルフィルタの出力Ynが０に戻らず、
ａ（ａは正の整数）で止まってしまうという現象が起こ
る。すなわち から、その現象の生ずる条件 が得られる。数値を挙げて説明すると、Ｍ＝４のデジタ
ルフィルタに、８≦ξ≦19の大きさのインパルス入力が
あったとき、デジタルフィルタの出力は０に戻らず１で
止まってしまい、ξ≧20の入力があったときは２で止ま
ってしまうという問題がある。
されたとき、デジタルフィルタの出力Ynが０に戻らず、
ａ（ａは正の整数）で止まってしまうという現象が起こ
る。すなわち から、その現象の生ずる条件 が得られる。数値を挙げて説明すると、Ｍ＝４のデジタ
ルフィルタに、８≦ξ≦19の大きさのインパルス入力が
あったとき、デジタルフィルタの出力は０に戻らず１で
止まってしまい、ξ≧20の入力があったときは２で止ま
ってしまうという問題がある。
そこで、本発明の主たる目的は、ステップ入力やインパ
ルス入力のときにも表示値が入力に追従して元に戻るよ
うに改良された、デジタルフィルタを用いてデータ処理
を行う電子天びんを提供することである。
ルス入力のときにも表示値が入力に追従して元に戻るよ
うに改良された、デジタルフィルタを用いてデータ処理
を行う電子天びんを提供することである。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明の電子天びんは、はかり皿上の荷重を電気信号に
変換し、その電気信号を所定時間（Tx）ごとにサンプリ
ングして得られた時系列データにより荷重値を表示する
装置において、上記時系列データをＫ倍（Ｋ≧２）して
第１次時系列データ｛Xn｝を得る乗算手段と、この第１
次時系列データ｛Xn｝より第２次時系列データ｛Yn｝を
得る第１のデジタルフィルタ手段と、その第２次時系列
データ｛Yn｝より、第３次時系列データ｛Zn｝を得る第
２のデジタルフィルタ手段と、最終次のデジタルフィル
タ手段の出力を1/Kに除算する除算手段を有するととも
に、上記第１および第２のデジタルフィルタ手段は、そ
れぞれ下記の式で表される演算内容のもとに入力時系列
データ｛Un｝を出力時系列データ｛Vn｝に変換すること
によって特徴づけられる。
変換し、その電気信号を所定時間（Tx）ごとにサンプリ
ングして得られた時系列データにより荷重値を表示する
装置において、上記時系列データをＫ倍（Ｋ≧２）して
第１次時系列データ｛Xn｝を得る乗算手段と、この第１
次時系列データ｛Xn｝より第２次時系列データ｛Yn｝を
得る第１のデジタルフィルタ手段と、その第２次時系列
データ｛Yn｝より、第３次時系列データ｛Zn｝を得る第
２のデジタルフィルタ手段と、最終次のデジタルフィル
タ手段の出力を1/Kに除算する除算手段を有するととも
に、上記第１および第２のデジタルフィルタ手段は、そ
れぞれ下記の式で表される演算内容のもとに入力時系列
データ｛Un｝を出力時系列データ｛Vn｝に変換すること
によって特徴づけられる。
（ただし、Ｍは正の整数でＭ≧２） そしてこの場合、Ｋの値は、 すなわち Ｋ≧Ｍ＋１ ……(5) となるように予め選定しておくことが望ましい。
いかなる場合にも、Ｋ＝M2 ……(6) に選んでおけば となるから、残留値ａが１以上になることがない。
＜作用＞ 第１図に各時系列データのタイムチャートを示す。原始
時系列データ｛Dn｝は所定時間Tx、例えば0.2秒ごとに
サンプリングされる。このデータが乗算手段によりＫ倍
されて第１次時系列データ｛Xn｝が得られ、この時系列
データ｛Xn｝に基づいて第１次デジタルフィルタ手段の
演算 が実行されて第２次時系列データ｛Yn｝が得られる。つ
づいて、第２次デジタルフィルタ手段の演算により第３
次時系列データ｛Zn｝が得られる。最終次のデータフィ
ルタ手段の演算が終了後、その出力値を1/Kに除算し、
四捨五入等の丸めを行い整数化して秤量データに供され
る。
時系列データ｛Dn｝は所定時間Tx、例えば0.2秒ごとに
サンプリングされる。このデータが乗算手段によりＫ倍
されて第１次時系列データ｛Xn｝が得られ、この時系列
データ｛Xn｝に基づいて第１次デジタルフィルタ手段の
演算 が実行されて第２次時系列データ｛Yn｝が得られる。つ
づいて、第２次デジタルフィルタ手段の演算により第３
次時系列データ｛Zn｝が得られる。最終次のデータフィ
ルタ手段の演算が終了後、その出力値を1/Kに除算し、
四捨五入等の丸めを行い整数化して秤量データに供され
る。
＜実施例＞ 第２図は本発明実施例の全体構成を示すブロック図であ
る。
る。
荷重−電気変換部１は、はかり皿２上の荷重Ｗを電気信
号に変換する。A/D変換器３は所定時間Ｔ、例えば0.2秒
ごとにデジタル変換された数値データDnを出力する。こ
の中には荷重Ｗのほかにノイズが含まれている。データ
処理部４はCPU5,ROM6,RAM7を備えており、RAM7には、時
系列データを一時記憶するＸレジスタ（X0〜X3）,Yレジ
スタ（Y0〜Y12）,Zレジスタ（Z0〜Z32），カウンタC1及
びフラグFLGを備えている。ROM6には後述するようなプ
ログラムが記憶されている。このプログラムと上記各レ
ジスタにより本発明のデジタルフィルタが構成されてい
る。
号に変換する。A/D変換器３は所定時間Ｔ、例えば0.2秒
ごとにデジタル変換された数値データDnを出力する。こ
の中には荷重Ｗのほかにノイズが含まれている。データ
処理部４はCPU5,ROM6,RAM7を備えており、RAM7には、時
系列データを一時記憶するＸレジスタ（X0〜X3）,Yレジ
スタ（Y0〜Y12）,Zレジスタ（Z0〜Z32），カウンタC1及
びフラグFLGを備えている。ROM6には後述するようなプ
ログラムが記憶されている。このプログラムと上記各レ
ジスタにより本発明のデジタルフィルタが構成されてい
る。
第３図に、本発明実施例のプログラムのフローチャート
を示す。
を示す。
初期設定11にて、Ｘレジスタ,Yレジスタ,Zレジスタ，カ
ウンタC1及びフラグFLGがクリアされる。次にA/D変換器
からサンプリングされた原始時系列信号｛Dn｝が例えば
Ｋ＝16倍される。この16倍の乗算は純２進数において４
ビット左シフトすることにより実行される。このＫ倍さ
れたものが第１次時系列｛Xn｝である。この時系列のひ
とつのデータＸが入力されると（12）、FLGが“1"であ
ればＸがＸレジスタの最小桁X0に入力される（13）、し
かし最初はFLGが“0"であるからステップ14へ進み、デ
ータＸが各レジスタの全桁へ並列に入力される。これは
デジタルフィルタの初期応答を速くするためである。
ウンタC1及びフラグFLGがクリアされる。次にA/D変換器
からサンプリングされた原始時系列信号｛Dn｝が例えば
Ｋ＝16倍される。この16倍の乗算は純２進数において４
ビット左シフトすることにより実行される。このＫ倍さ
れたものが第１次時系列｛Xn｝である。この時系列のひ
とつのデータＸが入力されると（12）、FLGが“1"であ
ればＸがＸレジスタの最小桁X0に入力される（13）、し
かし最初はFLGが“0"であるからステップ14へ進み、デ
ータＸが各レジスタの全桁へ並列に入力される。これは
デジタルフィルタの初期応答を速くするためである。
ステップ15において第１次デジタルフィルタの演算 が実行される。この演算はサンプリング入力X0が到来す
る毎に実行されて第２次の時系列｛Yn｝がつくられてゆ
く。次にフラグFLGが“0"のときにはFLG＝１にセットし
てステップ17へ進み、FLGが“1"のときにはカウンタC1
を＋１歩進させてステップ17へ進む。このステップ17に
て、C1≠４ならばステップ22へ進み、ここでYi←Yi-1,X
i←Xi-1の置換を行い次のサンプリング入力を待つ。C1
＝４ならばステップ18へ進み、第２次デジタルフィルタ
の演算 が実行されるとともにカウンタC1がクリアされる。この
ようにして、第１次時系列｛Xn｝の４倍の周期で第２次
時系列｛Yn｝がつくられてゆく。
る毎に実行されて第２次の時系列｛Yn｝がつくられてゆ
く。次にフラグFLGが“0"のときにはFLG＝１にセットし
てステップ17へ進み、FLGが“1"のときにはカウンタC1
を＋１歩進させてステップ17へ進む。このステップ17に
て、C1≠４ならばステップ22へ進み、ここでYi←Yi-1,X
i←Xi-1の置換を行い次のサンプリング入力を待つ。C1
＝４ならばステップ18へ進み、第２次デジタルフィルタ
の演算 が実行されるとともにカウンタC1がクリアされる。この
ようにして、第１次時系列｛Xn｝の４倍の周期で第２次
時系列｛Yn｝がつくられてゆく。
最後にステップ21にて、1/Kに除算される。この除算は
例えば1/16の場合、４ビット右シフトすることにより実
行される。
例えば1/16の場合、４ビット右シフトすることにより実
行される。
第４図にこの実施例における減衰率（dB）の周波数特性
を示す。この特性図において注目すべきことは、第１
に、周波数０とf0の近傍をのぞく中間帯における減衰量
が−50dB前後と非常に大きいことである。第２に、f0/1
6ごとに出力が０（減衰量−∞dB）に落ち込む周波数点
が存在し、従って、周波数０近傍の減衰量が従来に比べ
て格段に大きいことである。
を示す。この特性図において注目すべきことは、第１
に、周波数０とf0の近傍をのぞく中間帯における減衰量
が−50dB前後と非常に大きいことである。第２に、f0/1
6ごとに出力が０（減衰量−∞dB）に落ち込む周波数点
が存在し、従って、周波数０近傍の減衰量が従来に比べ
て格段に大きいことである。
＜発明の効果＞ 本発明によれば、従来の平均化処理に比べて簡単な構成
で、表示の応答速度が速く、しかも、ステップ入力やイ
ンパルス入力の後に残留値が残らない。
で、表示の応答速度が速く、しかも、ステップ入力やイ
ンパルス入力の後に残留値が残らない。
第１図は本発明による時系列データのタイムチャートで
ある。第２図は本発明実施例の全体構成を示すブロック
図、第３図は本発明実施例のプログラムのフローチャー
トである。第４図は上記実施例にけおる減衰率の周波数
特性図である。
ある。第２図は本発明実施例の全体構成を示すブロック
図、第３図は本発明実施例のプログラムのフローチャー
トである。第４図は上記実施例にけおる減衰率の周波数
特性図である。
Claims (3)
- 【請求項１】はかり皿上の荷重を電気信号に変換し、そ
の電気信号を所定時間（Tx）ごとにサンプリングして得
られた時系列データにより荷重値を表示する装置におい
て、上記時系列データをＫ倍（Ｋ≧２）して第１次時系
列データ｛Xn｝を得る乗算手段と、この第１次時系列デ
ータ｛Xn｝より第２次時系列データ｛Yn｝を得る第１の
デジタルフィルタ手段と、その第２次時系列データ｛Y
n｝より、第３次時系列データを得る第２のデジタルフ
ィルタ手段と、最終次のデジタルフィルタ手段の出力を
1/Kに除算する除算手段を有し、上記第１および第２の
デジタルフィルタ手段は、それぞれ下記の式で表される
演算内容のもとに入力時系列データ｛Un｝を出力時系列
データ｛Vn｝に変換することを特徴とする電子天びん。 （ただし、Ｍは正の整数でＭ≧２） - 【請求項２】上記Ｋ値がＫ≧Ｍ＋１であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の電子天びん。 - 【請求項３】上記第１のデジタルフィルタ手段の演算が であって、かつ、上記第２のデジタルフィルタ手段の演
算が であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
子天びん。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60263282A JPH0676908B2 (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 電子天びん |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60263282A JPH0676908B2 (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 電子天びん |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62167412A JPS62167412A (ja) | 1987-07-23 |
| JPH0676908B2 true JPH0676908B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=17387298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60263282A Expired - Fee Related JPH0676908B2 (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 電子天びん |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0676908B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0744389B2 (ja) * | 1989-02-13 | 1995-05-15 | 株式会社村田製作所 | Ｕｈｆ帯トランジスタミキサ回路 |
-
1985
- 1985-11-22 JP JP60263282A patent/JPH0676908B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62167412A (ja) | 1987-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |