JPS5819050B2 - デンシシキケイジユウキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、物の重量を電子的に計測して当該重量値をデ
ィジタル的に表示する計重機に係り、当該電子式計重機
の計測精度、言い換えると、たとえば±１０００の分解
能を有するアナログディジタル変換器〔以下、Ａ／Ｄ変
換器という。

〕を用いて、±１ｏｏｏｏまたはそれ以上の分解能を有
するようにする目的から開発されたものである。

まず、実施例を添付図面にもとづき説明すると、１は荷
重変換器で、該変換器はストレーンゲージ式ロードセル
等からなり、計量機に載置された物体の荷重値に相当す
る電圧を発生出力する。

２は荷重変換器１の後段に設けられる増幅器で、該増幅
器は荷重変換器１からの出力電圧を増幅する。

３は増幅器２の後段に設けられるアナログ加算器で、該
加算器は増幅器２からのアナログ電圧Ｅｘとディジタル
アナログ変換器〔以下、Ｄ／Ａ変換器という。

〕のアナログ電圧Ｅａとを差動的に加算して、（Ｅｘ
Ｅａ）＞Ｏのとき当該アナログ加算器３は正の電圧（
（Ｅｘ−Ｅａ））を出力し、（Ｅ ｘ−Ｅ ａ ）＜０
のときは該アナログ加算器３は負の電圧（（Ｅ ｘ−Ｅ
ａ ）’）を出力する。

４はアナログ加算器３の後段に設けられるＡ／Ｄ変換器
で、該Ａ／Ｄ変換器は一定のサンプリング周期でアナロ
グ加算器３の出力電圧（（Ｅｘ−Ｅａ））をアナログか
らディジタルに変換して、当該電圧（（Ｅｘ−Ｅａ））
に応じた正または負のディジタル数値Ｄｄを出力すると
共に、当該ディジタル数値Ｄｄがあらかじめ定められた
数値、すなわちしきい値Ｔを越えたときに出力されるプ
ラス１パルス信号Ｐ＋１およびマイナス１パルス信号Ｐ
−１をそれぞれ出力する。

なお、しきい値Ｔは正負ともに等しく、ディジタル数値
Ｄｄが正のしきい値Ｔを越えたときに、プラス１パルス
信号Ｐ＋１が、当該ディジタル数値Ｄｄが負のしきい値
Ｔ以下に越えたときに、マイナス１パルス信号Ｐ−１が
それぞれ発生出力される。

たとえば、しきい値Ｔが１０００であるなら、ディジタ
ル数値Ｄｄが＋１０００になったとき、プラス１パルス
信号Ｐ＋１がＡ／Ｄ変換器４から出力され、ディジクル
数値Ｄｄが−１０００になったとき、マイナス１パルス
信号Ｐ−１がＡ／Ｄ変換器４から出力される。

したがって、当然のことなからＡ／Ｄ変換器４の出力デ
ィジタル数値Ｄｄが、−９９９と＋９９９との間にある
ときは、プラスならびにマイナスの１パルス信号Ｐ＋１
．Ｐ−１ともにＡ／Ｄ変換器４から出力されない。

５はＡ、／Ｄ変換器４の後段に設けられる可逆カウンタ
で、該可逆カウンタはＡ／Ｄ変換器４からのプラス１パ
ルス信号Ｐ＋１、ならびにマイナス１パルス信号Ｐ−１
を、カウントアツプあるいはカウントダウンして、ディ
ジタル数値Ｄｕを出力する。

たとえば、可逆カウンタ５内に記憶されたディジタル数
値Ｄｕが５であるときに、Ａ／Ｄ変換器４からプラス１
パルス信号Ｐ＋１が入力されると、可逆カウンタ５の内
容は６となり出力ディジタル数値Ｄｕも６となる。

また、Ａ／Ｄ変換器４からマイナス１パルス信号Ｐ−１
が入力されると、同様にして出力ディジタル数値Ｄｕが
４となる。

６は可逆カウンタ５の後段に設けられるＤ／Ａ変換器で
、該Ｄ／Ａ変換器は可逆カウンタ５の出力値であるディ
ジタル数値Ｄｕを、アナログの電圧Ｅａに変換する。

なお、電圧Ｅａは前段のアナログ加算器３にフィードバ
ックされる。

７はディジタル加算器で、該ディジタル加算器はＡ／Ｄ
変換器４からのディジタル数値Ｄｄと、可逆カウンタ５
からのディジタル数値Ｄｕとをディジタル的に加算する
。

なお、このとき可逆カウンタ５からの入力ディジクル値
Ｄｕは、桁数がずらされてＡ／Ｄ変換器４からのディジ
タル値Ｄｄに加算される。

たとえば、しきい値Ｔが１０００であるなら、ディジタ
ル値Ｄｕは３桁上位方向につらされる。

一例として、Ａ／Ｄ変換器４からのディジクル値Ｄｄが
２８３、可逆カウンタ５からのディジタル値Ｄｕが５で
あるなら、ディジタル加算器７の出力ディジタル値りは
５２８３となる。

また、ディジタル値Ｄｄが−６３８、ディジタル値Ｄｕ
が４であるならば、出力ディジタル値りは３３６２とな
る。

８はディジタル加算器７の後段に設けられる計重値のデ
ィジタル表示器で、該ディジタル表示器はプリンタなど
からなり入力ディジタル値りを印刷表示などする。

上記の如くなる本発明は、いま、可逆カウンタ５の内容
が零になっているものとすると、Ｄ／Ａ変換器６の出力
電圧Ｅａも零である。

かくして、未知荷重が計重機上に載置されると、当該未
知前型に対応する電圧Ｅｘが、荷重変換器１ならびに増
幅器２を介在してアナログ加算器３に入力される。

したがって、電圧Ｅａが零であるから、アナログ加算器
３の出力電圧（Ｅｘ−Ｅａ）はそのま一電圧Ｅｘとして
Ａ／Ｄ変換器４によりディジタル化される。

もし、電圧〔ＥＸ−Ｅａ〕すなわち電圧Ｅｘのディジタ
ル値Ｄｄが９９９以下であれは、プラス１パルス信号Ｐ
＋１は出力されないため、可逆カウンタ５の内容は零の
ま５であり、したがってディジタル加算器７り出力ディ
ジタル１直りは、Ａ／Ｄ変換器４の出力ディジタル値Ｄ
ｄがそのま＼あられれることになる。

もし、ディジタル値Ｄｄが１０００以上であれば、あら
かじめ決められたしきい値Ｔの＋１０００を越えるため
、Ａ／Ｄ変換器４からプラス１パルス信号Ｐ＋１が可逆
カウンタ５に出力され、該可逆カウンタの内容は零から
１に変化する。

したがって、可逆カウンタ５の出力ディジタル値Ｄｕは
、Ｄ／Ａ変換器６を介在して電圧Ｅａとしてアナログ加
算器３にフィードバックされる。

かくして、アナログ加算器３の出力電圧（Ｅｘ−Ｅａ）
は電圧Ｅｘ、Ｅａの差となり、この電圧（Ｅｘ−Ｅａ）
がＡ、／Ｄ変換器４を介してディジクル変換され出力デ
ィジタル値Ｄｕとなる。

言い換えると、可逆カウンタ５の内容が零から１に変化
するということは、Ａ／Ｄ変換器４０出力デイジタル値
Ｄｕが１０００だけ減少されるということである。

この結果、ディジタル加算器７はしきい値Ｔ以ｉ下のデ
ィジタル値Ｄｄと、しきい値Ｔを越えた回数であるディ
ジタル値Ｄｕとを桁ずらしして加算するから、該ディジ
タル加算器７の出力ディジタル値りは、未知荷重に比例
する電圧Ｅｘと等価なディジタル数値となり、表示器８
を介在して外部に表示されることになる。

こ５で説明を追加すると、可逆カウンタ５の内容が零か
ら１へ１増加しても、またＡ／Ｄ変換器４の出力ディジ
クル値Ｄｄがしきい値Ｔの１０００以上であるならば、
さらにＡ／Ｄ変換器４からプラス１パルス信号Ｐ＋１が
出力されて、上述と同様に可逆カウンタ５の内容が１か
ら２へと増加されると同時に、Ｄ／Ａ変換器６の出力電
圧Ｅａも同じ量だけ増加することになる。

言い換えると、アナログ加算器３の出力電圧〔ＥＸ−Ｅ
ａ〕のディジタル値Ｄｄが９９９以下になるまで、可逆
カウンタ５のディジタル値Ｄｕは増大することになる。

すなわちディジタル値Ｄｕは、電圧Ｅｘに対応するディ
ジタル値Ｄｄがしきい値Ｔを伺回か越えることができる
回数としてしめされる。

逆に、電圧Ｅｘが減少すると、アナログ加算器３の出力
電圧（Ｅｘ−Ｅａ）の値が減少し、さらには負となる。

出力電圧（Ｅ、ｘ Ｅａ、］に対応するＡ／Ｄ変換器
４の出力ディジタル値Ｄｄが、−１０００をマイナス方
向に越えるまで減少すると、当該Ａ／Ｄ変換器４からマ
イナス１パルス信号Ｐ−１が出力されて、可逆カウンタ
５の内容は減少され、同様に電圧Ｅａも減少されて、ア
ナログ加算器３の出力電圧（Ｅｘ−Ｅａ）がＥｘ−Ｅａ
（９９９となるまで、可逆カウンタ５の内容、すなわち
ディジタル値Ｄｕは減少することになる。

以上の如くなる本発明は、未知荷重に比例する電圧Ｅｘ
ならびに後段からの電圧Ｅａを差動的に加算するアナロ
グ加算器３と、該アナログ加算器からの電圧（Ｅｘ−Ｅ
ａ）をテイジタル化すると共に、当該ディジタル値があ
らかじめ設定されるしきい値Ｔをプラスあるいはマイナ
ス方向に越えるとき、プラスあるいはマイナスの１パル
ス信号Ｐ＋１．Ｐ−１を出力し、かつ上記しきい値Ｔ以
下のディジタル値Ｄｄを出力するアナログディジタル変
換器４と、上記プラスあるいはマイナスの１パルス信号
Ｐ＋１．Ｐ−１をそれぞれ入力加減してディジタル（直
Ｄｕを出力する可逆カウンタ５と、該可逆カウンタのデ
ィジタル値Ｄｕをアナログ化して、該アナログ電圧Ｅａ
ｉ上記アナログ加算器３に出力するディジタルアナログ
変換器６とからなり、上記アナログディジタル変換器４
の出力ディジタル値Ｄｄと可逆カウンタ５の出力ディジ
タル値Ｄｕとを桁つらしして加算し、上記未知荷重の電
圧Ｅｘに対応するディジクル値りを得るようにしたこと
を特徴とする電子式計重機であるから、Ａ／Ｄ変換器４
と可逆カウンタ５とにて未知荷重に対応するディジタル
値りの下桁と上桁とを分担して多桁のディジタル表示計
重機を構成することができると共に、桁数の少ないＡ／
Ｄ変換器を使って桁数の太きい、すなわち分解能の犬き
（、’Ａ／Ｄ変換器をあたかも構成できることになるた
め、精度の高いディジタル表示式計重機を安価に装造提
供できることになり、かつ各サンプリング周期ごとに作
動するのはＡ／Ｄ変換器だけであるため、桁数が太きい
割りには計量時間が短縮されるなど、実用上の効果大な
るものがある。

なお、Ａ／Ｄ変換器４によるディジタル値りの下桁の分
担は側桁でもよいが、ディジタル加算器７による加算処
理の点から、しきい値Ｔは１０゜］ ００ 、］ ００
０．１００００などの数値が便利であり、さらにＡ／Ｄ
変換器４の入手性を考慮すると、そのしきい値Ｔを１０
００とし、Ａ／Ｄ変換器４の範囲を−９９９から９９９
に選択するのが実用的である。

また、Ｄ／Ａ変換器６の出力電圧Ｅａは、Ａ／Ｄ変換器
４が１０００を出力するに等しい当該Ａ／Ｄ変換器４の
入力電圧Ｅｌ ０００に比例するように選択される。

言い換えると、可逆カウンタ５のディジタル値Ｄｕが５
ならば、Ｅ ａ ＝ ５ ＸＥｌ ０００となり、７な
らばＥａ＝７ＸＥ］ＯＯＯを出力するＤ／Ａ変換器６を
選択する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例をしめずブロック図である。 Ｅ ｘ 、 Ｅ ａ 、 （Ｅｘ−Ｅ ａ ） ・・・
・・・電圧、Ｔ・・・・・しきい値、Ｐ＋］・・・・・
・プラス１パルス信号、Ｐ−１・・・・・・マイナス１
パルス（ｉ号、Ｄｄ ＋Ｄｕ 、Ｄ・・・・・・ディジ
タル値、３・・・・・・アナログ加算器、４・・・・・
・アナログディジタル変換器、５・・・・・・可逆カウ
ンタ、６・・・・・・ディジタルアナログ変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 未知荷重に比例する出力電圧ならびに後段からの電
   圧を差動的に加算するアナログ加算器と、該アナログ加
   算器からの出力電圧をディジタル化すると共に、当該デ
   ィジタル値があらかじめ設定されるしきい値をプラスあ
   るいはマイナス方向に越えるとき、プラスあるいはマイ
   ナスの１パルス信号を出力し、かつ上記しきい値以下の
   ディジタル値を出力するアナログディジタル変換器と、
   上記プラスあるいはマイナスの１パルス信号をそれぞれ
   入力加減してディジタル値を出力する可逆カウンタと、
   該可逆カウンタの出力ディジタル値をアナログ化して、
   該アナログ電圧を上記アナログ加算器に出力するディジ
   タルアナログ変換器とからなり、上記アナログディジタ
   ル変換器の出力ディジタル値と可逆カウンタの出力ディ
   ジタル値とを桁づらしして加算し、上記未知荷重に比例
   する出力電圧に対応する出力ディジタル値を得るように
   したことを特徴とする電子式計重機。