JPH1090048A - 重量計 - Google Patents
重量計Info
- Publication number
- JPH1090048A JPH1090048A JP26511296A JP26511296A JPH1090048A JP H1090048 A JPH1090048 A JP H1090048A JP 26511296 A JP26511296 A JP 26511296A JP 26511296 A JP26511296 A JP 26511296A JP H1090048 A JPH1090048 A JP H1090048A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- creep
- creep amount
- load
- amount
- max
- 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.)
- Pending
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- Measurement Of Force In General (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 荷重センサのクリープによる誤差を補正し、
低コストでクリープ誤差のないはかりを得る。 【構成】 得られたカウント数における最大クリープ量
を計算し、その直前に計算により求められたクリープ量
と、最大クリープ量との差を計算し、その値により、今
回の誤差クリープ量を求め、直前のクリープ量と、今回
の誤差クリープ量を合計したものを、今回のクリープ量
として、得られたカウント数から減じたものを、荷重値
とする。
低コストでクリープ誤差のないはかりを得る。 【構成】 得られたカウント数における最大クリープ量
を計算し、その直前に計算により求められたクリープ量
と、最大クリープ量との差を計算し、その値により、今
回の誤差クリープ量を求め、直前のクリープ量と、今回
の誤差クリープ量を合計したものを、今回のクリープ量
として、得られたカウント数から減じたものを、荷重値
とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】 電子式重量計に関し、その
測定精度を維持する方法に関する。
測定精度を維持する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】 荷重とバランスする起歪体の材質や形
状、起歪体に貼着され、起歪体のひずみ量を電気量に変
換するひずみゲージのベースとなる絶縁材の材質や厚み
及び、ひずみ抵抗のパターン形状等、それぞれクリープ
による作用と効果が異なる要素を、打ち消し合って、ト
ータルとして見掛け上クリープがゼロとなる様に、秤の
仕様毎に、選択し調整して設計していた。
状、起歪体に貼着され、起歪体のひずみ量を電気量に変
換するひずみゲージのベースとなる絶縁材の材質や厚み
及び、ひずみ抵抗のパターン形状等、それぞれクリープ
による作用と効果が異なる要素を、打ち消し合って、ト
ータルとして見掛け上クリープがゼロとなる様に、秤の
仕様毎に、選択し調整して設計していた。
【0003】 クリープによる作用と効果の異なる要素
の総合で、クリープ誤差をゼロにするには、使用する素
材の制限も厳しく、組み合わせには多大な時間と費用を
要する物であり、然も、秤の仕様が異なる毎に秤の仕様
に合わせて設計することは多くの時間と費用を要した。
の総合で、クリープ誤差をゼロにするには、使用する素
材の制限も厳しく、組み合わせには多大な時間と費用を
要する物であり、然も、秤の仕様が異なる毎に秤の仕様
に合わせて設計することは多くの時間と費用を要した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】 本発明の課題は、よ
り簡単に、低コストでクリープ誤差のない秤を得ること
である。
り簡単に、低コストでクリープ誤差のない秤を得ること
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】 得られたカウント数に
おける最大クリープ量を計算し、その直前に計算により
求められたクリープ量と、最大クリープ量との差を計算
し、その値により、今回の誤差クリープ量を求め、直前
のクリープ量と、今回の誤差クリープ量を合計したもの
を、今回のクリープ量として、得られたカウント数から
減じたものを、荷重値とする。
おける最大クリープ量を計算し、その直前に計算により
求められたクリープ量と、最大クリープ量との差を計算
し、その値により、今回の誤差クリープ量を求め、直前
のクリープ量と、今回の誤差クリープ量を合計したもの
を、今回のクリープ量として、得られたカウント数から
減じたものを、荷重値とする。
【0006】
【作用】 荷重を負荷したとき得られるカウント数は、
時間が経過するに従って変化することが知られている。
これは起歪体の荷重による変形が実際は「擬弾性」によ
るものであり、塑性変形に近い状態になり、時間が経過
するに従って、変形が進む為であり、特に起歪体とひず
み抵抗との絶縁体となる樹脂材であるひずみゲージのベ
ースはこの傾向が顕著に現れる。
時間が経過するに従って変化することが知られている。
これは起歪体の荷重による変形が実際は「擬弾性」によ
るものであり、塑性変形に近い状態になり、時間が経過
するに従って、変形が進む為であり、特に起歪体とひず
み抵抗との絶縁体となる樹脂材であるひずみゲージのベ
ースはこの傾向が顕著に現れる。
【0007】 ある荷重Wを負荷してしばらくした後、
負荷を除いた場合の時間とカウント値との関係を図2
に、負荷後一定時間における荷重とクリープ誤差量との
関係を図3に示す。負荷した瞬間T0 のカウント値NT0
をWの真値とすると、時間が経過するにしたがって誤差
が大きくなり、その増加の割合は、時間が経過するにし
たがって小さくなり、長時間後には誤差の変化はなくな
る。負荷が取り除かれたときも同様に、カウント数はす
ぐにはゼロには戻らず、徐々に誤差が減少していきゼロ
に近づいていく。
負荷を除いた場合の時間とカウント値との関係を図2
に、負荷後一定時間における荷重とクリープ誤差量との
関係を図3に示す。負荷した瞬間T0 のカウント値NT0
をWの真値とすると、時間が経過するにしたがって誤差
が大きくなり、その増加の割合は、時間が経過するにし
たがって小さくなり、長時間後には誤差の変化はなくな
る。負荷が取り除かれたときも同様に、カウント数はす
ぐにはゼロには戻らず、徐々に誤差が減少していきゼロ
に近づいていく。
【0008】 長時間負荷した後のカウント値とNT0と
の差を、その荷重での最大クリープ量ΔMAXとする。 最大クリープ量は、荷重が大きいほど増え、その変化は
荷重に対し、比例より大きな割合で増えており(図3参
照)、最大クリープ量と荷重の関係は ΔMAX=AW2+BW+C (W:荷重、 A,B,C:
定数) とすると、良い近似ができる。実際には荷重は直接検知
できないため、カウント値Nを使って求める。 ΔMAX=AN2+BN+C (10)
の差を、その荷重での最大クリープ量ΔMAXとする。 最大クリープ量は、荷重が大きいほど増え、その変化は
荷重に対し、比例より大きな割合で増えており(図3参
照)、最大クリープ量と荷重の関係は ΔMAX=AW2+BW+C (W:荷重、 A,B,C:
定数) とすると、良い近似ができる。実際には荷重は直接検知
できないため、カウント値Nを使って求める。 ΔMAX=AN2+BN+C (10)
【0009】 荷重を負荷したときの誤差の変化は時間
経過に対して指数関数的であり(図2)、新たに増加し
たクリープ量Δは、 Δ=K×(ΔMAX−Δn-1)/ΔT (11) (Kは比例定数) によって、近似される。厳密には差異がみられ、自乗の
項が必要となり Δ=(D×(ΔMAX−Δn-1)2+E×(ΔMAX−Δn-1)
+F)/ΔT によって、さらに良い近似が得られる。
経過に対して指数関数的であり(図2)、新たに増加し
たクリープ量Δは、 Δ=K×(ΔMAX−Δn-1)/ΔT (11) (Kは比例定数) によって、近似される。厳密には差異がみられ、自乗の
項が必要となり Δ=(D×(ΔMAX−Δn-1)2+E×(ΔMAX−Δn-1)
+F)/ΔT によって、さらに良い近似が得られる。
【0010】 以下、単純化のため、(10)式でC=
0とおき、(11)式を用いる。ΔTは、前回のカウン
ト値測定時と今回の測定時との時間の差である。つま
り、T1で生じた誤差をΔNT1とし、T0でのクリープ誤
差を0とする と、 ΔNT1=NT1−NT0=K×ΔMAX/ΔT Δ1=ΔNT1+0 (Δ1:今回の合計クリープ量) と計算され、T1での表示値は、 NW=NT1−Δ1=NT0 となり、真値が得られる。
0とおき、(11)式を用いる。ΔTは、前回のカウン
ト値測定時と今回の測定時との時間の差である。つま
り、T1で生じた誤差をΔNT1とし、T0でのクリープ誤
差を0とする と、 ΔNT1=NT1−NT0=K×ΔMAX/ΔT Δ1=ΔNT1+0 (Δ1:今回の合計クリープ量) と計算され、T1での表示値は、 NW=NT1−Δ1=NT0 となり、真値が得られる。
【0011】 Tnで生じた誤差ΔNTnは、 ΔNTn=NTn−NTn-1 =K×(ΔMAX−Δn-1)/ΔT と計算され、Tnでの表示値は、 Δn=ΔNTn+Δn-1 NW=NTn−Δn で求められる。ここで、T4での値を求めると、 NW=NT4−Δ4=NT4−(ΔNT4+Δ3) =NT4−(ΔNT4+ΔNT3+ΔNT2+ΔNT1) つまり、T4 でのカウント値から、過去に生じた誤差を
加算して除いたもので、 NW=NT0 となり、真値が得られる。
加算して除いたもので、 NW=NT0 となり、真値が得られる。
【0012】 ここで、負荷Wが除かれた場合をみる
と、カウント値は0にすぐには戻らず、徐々に誤差が減
少していき、0に近づいていく(図2)。T5 を(図
2)をみると、負荷を除いた瞬間には、クリープはほぼ
そのまま保存され、その後、急速に0に戻っていく。C
=0 の時、無負荷時のΔMAXは、ΔMAX=0となり、既
に生じているクリープは、指数関数的に0に近づいてい
くことになる。T6を例に計算すると、今回生じたクリ
ープ誤差は、 ΔNT6=NT6−NT5=K×(−Δ5)/ΔT と、クリープ誤差がマイナス(クリープ量が減少)する
現象が計算できていることが解る。この式は、任意の荷
重の載せ降ろしに対して有効である。
と、カウント値は0にすぐには戻らず、徐々に誤差が減
少していき、0に近づいていく(図2)。T5 を(図
2)をみると、負荷を除いた瞬間には、クリープはほぼ
そのまま保存され、その後、急速に0に戻っていく。C
=0 の時、無負荷時のΔMAXは、ΔMAX=0となり、既
に生じているクリープは、指数関数的に0に近づいてい
くことになる。T6を例に計算すると、今回生じたクリ
ープ誤差は、 ΔNT6=NT6−NT5=K×(−Δ5)/ΔT と、クリープ誤差がマイナス(クリープ量が減少)する
現象が計算できていることが解る。この式は、任意の荷
重の載せ降ろしに対して有効である。
【0013】 荷重W1を載せた後、さらに荷重をW2に
増やした場合のカウント値の変化を図4に示す。T0で
荷重W1を負荷してしばらくすると、ほとんどクリープ
の増加は止まるにも関わらず、さらにT5で荷重をW2に
増やすと、再びクリープが増加する。このような現象
も、同じ計算式で求めることができる。荷重W1の最大
クリープ量ΔMAX(W1) に対し、荷重W2の最大クリープ
量ΔMAX( W2) は、(10)式より、明らかに大きい。W
2が負荷される寸前のクリープ量Δ5は、ΔMAX(W1) を超
えない値となるため、T6でのクリープ誤差は、 ΔNT6=NT6−NT5=K×(ΔMAX(W2)−Δ5)/ΔT において、(ΔMAX(W2)−Δ5)>0 であるから、明ら
かにプラスのクリープ誤差を生じることが計算できるこ
とが解る。クリープが増加し、時間と共に徐々に増加量
が減っていく計算がなされることが容易に解る。
増やした場合のカウント値の変化を図4に示す。T0で
荷重W1を負荷してしばらくすると、ほとんどクリープ
の増加は止まるにも関わらず、さらにT5で荷重をW2に
増やすと、再びクリープが増加する。このような現象
も、同じ計算式で求めることができる。荷重W1の最大
クリープ量ΔMAX(W1) に対し、荷重W2の最大クリープ
量ΔMAX( W2) は、(10)式より、明らかに大きい。W
2が負荷される寸前のクリープ量Δ5は、ΔMAX(W1) を超
えない値となるため、T6でのクリープ誤差は、 ΔNT6=NT6−NT5=K×(ΔMAX(W2)−Δ5)/ΔT において、(ΔMAX(W2)−Δ5)>0 であるから、明ら
かにプラスのクリープ誤差を生じることが計算できるこ
とが解る。クリープが増加し、時間と共に徐々に増加量
が減っていく計算がなされることが容易に解る。
【0014】 荷重W2をしばらく載せ、荷重をW3に減
らした場合、クリープはまだ負荷が乗っているにも関わ
らず、減少する。極端な例では、W3が0に近いとする
と、図2とほぼ同じ状態になる。この場合も、荷重がW
2からW3に変わる寸前のクリープ量Δn-1が、ΔMAX(W2)
に近い値を持つことから、Δn-1>ΔMAX(W3) となり、 ΔNTn=NTn−NTn-1=K×(ΔMAX(W3)−Δn-1)/Δ
T は負の値を持ち、クリープは減少することが容易に解
る。このように、クリープ現象は、その時点の荷重での
最大クリープ量に対する時間の指数関数的現象であるこ
とが明らかであり、その時点でのクリープの増分を順次
計算し、合計クリープ量を求めることができる。
らした場合、クリープはまだ負荷が乗っているにも関わ
らず、減少する。極端な例では、W3が0に近いとする
と、図2とほぼ同じ状態になる。この場合も、荷重がW
2からW3に変わる寸前のクリープ量Δn-1が、ΔMAX(W2)
に近い値を持つことから、Δn-1>ΔMAX(W3) となり、 ΔNTn=NTn−NTn-1=K×(ΔMAX(W3)−Δn-1)/Δ
T は負の値を持ち、クリープは減少することが容易に解
る。このように、クリープ現象は、その時点の荷重での
最大クリープ量に対する時間の指数関数的現象であるこ
とが明らかであり、その時点でのクリープの増分を順次
計算し、合計クリープ量を求めることができる。
【0015】
【実施の形態】 本発明の実施例のブロック図を図1に
しめす。 最大クリープ量 ΔMAXを計算式 ΔMAX=A×N2+B×
N+C (N:荷重により得られたカウント値 A、B、C:定
数)で求め、今回の測定で生じたクリープ量 Δを計算
式 Δ=(D×(ΔMAX−Δn-1)2+E×(ΔMAX−Δn-1)
+F)/ΔT (ΔT:今回の測定に要した時間、Δn-1 :前回のクリ
ープ量、D,E,F:定数)で求める。今回のクリープ
量ΔnをΔn=Δ+Δn-1 として求め、Tnでの(今回測
定の)表示値NWをNW=NTn−Δn (NTn:Tnでの読
み取りカウント値)として求め表示する。
しめす。 最大クリープ量 ΔMAXを計算式 ΔMAX=A×N2+B×
N+C (N:荷重により得られたカウント値 A、B、C:定
数)で求め、今回の測定で生じたクリープ量 Δを計算
式 Δ=(D×(ΔMAX−Δn-1)2+E×(ΔMAX−Δn-1)
+F)/ΔT (ΔT:今回の測定に要した時間、Δn-1 :前回のクリ
ープ量、D,E,F:定数)で求める。今回のクリープ
量ΔnをΔn=Δ+Δn-1 として求め、Tnでの(今回測
定の)表示値NWをNW=NTn−Δn (NTn:Tnでの読
み取りカウント値)として求め表示する。
【0016】上記最大クリープ量を求める式の定数A,
B,C及び、今回の測定で生じたクリープ量を求める式
の定数D、E、Fを、温度センサとA/D変換器を用い
て、計測時の温度を得て、計測時の温度をt、温度定数
をt0とおき、 A=a(t−t0)、B=b(t−t0)、C=c(t−
t0)、D=(t−t0)、E=(t−t0)、F=(t
−t0)、として計算により求める。a,b,c,d,
e,fおよびt0 は、実際の材料に応じて求められる値
である。 また、各温度での定数A、B、C、D、E、
Fをあらかじめ記憶しておき、測定された温度によっ
て、それに対する定数A,B,C、D、E、Fを呼出
し、使用する事は有効である。
B,C及び、今回の測定で生じたクリープ量を求める式
の定数D、E、Fを、温度センサとA/D変換器を用い
て、計測時の温度を得て、計測時の温度をt、温度定数
をt0とおき、 A=a(t−t0)、B=b(t−t0)、C=c(t−
t0)、D=(t−t0)、E=(t−t0)、F=(t
−t0)、として計算により求める。a,b,c,d,
e,fおよびt0 は、実際の材料に応じて求められる値
である。 また、各温度での定数A、B、C、D、E、
Fをあらかじめ記憶しておき、測定された温度によっ
て、それに対する定数A,B,C、D、E、Fを呼出
し、使用する事は有効である。
【0017】
【発明の効果】 以上述べた通り、得られたカウント値
における最大クリープ量を計算し、その直前のクリープ
量と、最大クリープ量との差から今回の誤差クリープ量
を求め、直前のクリープ量と、今回の誤差クリープ量を
合計したものを、今回のクリープ量として、得られたカ
ウント数から減じて読み取り値を補正することで荷重の
真値を得ることが出来、使用素材の特性の制限も少なく
秤の用途、使用に合わせた設計が出来、クリープ値が補
正された正確な測定が出来る秤が、低コストで作製でき
る。
における最大クリープ量を計算し、その直前のクリープ
量と、最大クリープ量との差から今回の誤差クリープ量
を求め、直前のクリープ量と、今回の誤差クリープ量を
合計したものを、今回のクリープ量として、得られたカ
ウント数から減じて読み取り値を補正することで荷重の
真値を得ることが出来、使用素材の特性の制限も少なく
秤の用途、使用に合わせた設計が出来、クリープ値が補
正された正確な測定が出来る秤が、低コストで作製でき
る。
【図1】 本発明の実施例のブロック回路図
【図2】 ある荷重Wを負荷してしばらくした後、負荷
を除いた場合の時間とカウント数との関係を示す図
を除いた場合の時間とカウント数との関係を示す図
【図3】 負荷後一定時間における荷重とクリープ誤差
量との関係を示す図
量との関係を示す図
【図4】 荷重W1を載せた後、さらに荷重をW2に増や
した場合のカウント値の変化を示す図
した場合のカウント値の変化を示す図
Claims (4)
- 【請求項1】 荷重をカウント値に変換する秤に於い
て、得られたカウント値における最大クリープ量を計算
する計算式を有し、その直前に計算により求められたク
リープ量と、最大クリープ量との差を計算し、その値に
より、今回の誤差クリープ量を求める計算式を有し、直
前のクリープ量と、今回の誤差クリープ量を合計したも
のを、今回のクリープ量として、得られたカウント数か
ら減じたものを、荷重値とすることを特徴とする重量
計。 - 【請求項2】 最大クリープ量の計算式を、ΔMAX=A
×N2+B×N+C とする請求項1に記載の重量計。 ΔMAX:最大クリープ量 N:荷重により得られた
カウント値 A、B、C:定数 - 【請求項3】 誤差クリープ量の計算式を、 Δ=(D×(ΔMAX−Δn-1)2+E×(ΔMAX−Δn-1)
+F)/ΔT とする請求項1および請求項2に記載の重量計。 ΔT:今回の測定に要した時間 Δ=今回生じたクリー
プ量 ΔMAX:最大クリープ量 Δn-1:前回のクリープ量
D,E,F:定数 - 【請求項4】 荷重センサの温度を得る手段を有し、最
大クリープ量の計算式の定数、A、B、C、および誤差
クリープ計算式の定数、D、E、Fを、測定時の温度の
関数とすることを特徴とする請求項2および請求項3に
記載の重量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26511296A JPH1090048A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 重量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26511296A JPH1090048A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 重量計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1090048A true JPH1090048A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17412785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26511296A Pending JPH1090048A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 重量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1090048A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009068994A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Yamato Scale Co Ltd | 荷重検出器のクリープ誤差補償装置および方法、ならびにクリープ回復誤差補償装置および方法 |
JP2009075045A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-09 | Shimadzu Corp | 電子天秤 |
CN105737962A (zh) * | 2014-12-09 | 2016-07-06 | 安徽柯力电气制造有限公司 | 一种电子称重装置的数字化模块 |
CN116124262A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-05-16 | 江苏云涌电子科技股份有限公司 | 一种带补偿的单物品称重计数方法 |
-
1996
- 1996-09-17 JP JP26511296A patent/JPH1090048A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009068994A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Yamato Scale Co Ltd | 荷重検出器のクリープ誤差補償装置および方法、ならびにクリープ回復誤差補償装置および方法 |
JP2009075045A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-09 | Shimadzu Corp | 電子天秤 |
CN105737962A (zh) * | 2014-12-09 | 2016-07-06 | 安徽柯力电气制造有限公司 | 一种电子称重装置的数字化模块 |
CN116124262A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-05-16 | 江苏云涌电子科技股份有限公司 | 一种带补偿的单物品称重计数方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041210 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050401 |