JPS5946823A - 電子天びん - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は＠子犬びんに関する。

電子天びん、特に精密電子天びんではピノ１数の多い高
分解能Ａ−Ｄ変換器が必要となるが、分解能が高くなる
（ン７．秤量に時間がかがり、またコストも高くつくと
いう欠点がある。このため、被測定荷車の値から所定の
基準値を差し引き、その差の部分だけを比較的ビット数
の少ないＡ−Ｄ変換２：（で処理することにより秤量時
間の短縮とコストの低減を実現する方法が提案されてい
る。しかし、この方法は、主として、未知試料の測定を
対象として考案されたものであり、従って、いわゆる「
はかり取り」作業の場合、即ち、秤量皿上の物体の量を
加と、λしながら所定の情景をはかり取る場合にけ、物
体の加除中に秤量値を６′五認する必要があり、被測定
重量値と基準値の差だけをΔ−り変換器で処理する方法
を採用した電子天びんにおいては、Ｊ■秤量＋　Ｎ杼口
の切換動作が頻繁に繰り返される結果、表示が大き（変
動するため、あるいは、ご°Ｉった秤量値の読取を阻止
する目的で組最中は秤量値が表示されないようになって
いるため、測定者は物体の加除を一時中断し精秤量値の
安定をまって、更に物体を加えるか減するかの判断をす
ることになり、このため、はかり取り秤が作業にはに時
間を要するという欠点があった。

本発明は荷重値が急速に変化しているときぞの刻々の値
の近似値を粗秤量値としＣ表示する丁、段を設けると共
に、粗秤量値が安定状態、即し、はぼ所定の秤ｆｆｉ値
に接近するまで、天びんが積秤量状態に戻らないように
することにより、物体の加除を連続的に続けながら、所
定秤量値への荷ｊｌ′Ｌ１１Ｈ°ｔの接近を知り得るよ
うにした「はかり取り」作業にも通した電子天びんの提
イハを目的とし”（いる。

以上の目的のため本発明にょろ電子天びんは４：：１重
を第１のアナログ電気信じに変換する１段と、Ａ　−１
）変換器と、このＡ−Ｄ変換器の出力デシタル信号が所
定の変動幅に収まったが否がを１′す断゛４る安定度検
出手段と、粗秤量と精秤徂の切換手段と、測定値を表示
する表示装置と、」−記第１の″ｒナログ信号を所定の
比率で減衰さ・口る減衰器と、」二足ＡＬＤ変換器の出
力を上記所定の比率の逆数倍に拡大する演算手段と、上
記Ａ−Ｄ　ｉ換器のに記出力デジタル信号が所定値を超
えζいるが７「１；がを判断するオーバーフロー検出信
りと、１記Δ１）・らこ扱２Ｈの人力を所定のノ、（２
１色値だけ〃、Ｘずろ八　１）変換２：÷入力軽ｉ＋！
子役と、上記所定のＪＩ（生殖にり・１応°Ｊろ〕′シ
タルー１を記１０するメモリと、１−記オーハーフｒ、
ｒ　　ｌ）Ｑ出「段により−」−記Δ−１９変換器の出
力か１記所定イ１１′Ｉを超えζい？１と判断されたと
き１−記すノ換■段を１１１月８；？に切り換え、４１
°記所定イ！６を紹え゛（いないと判断さｉｌ、かつ、
−１−記安定度検出ｆ段に７１、り安定したと判断さね
たときに記切換■゛段を精秤１．ｉに切り換える切換制
御子役を自している。

以上に本発明の実施例を、その構成を示°・ｌ゛第１図
に、！、Ｃづい゛（説明する。図において秤購ｍｔ　Ｉ
には、分１１；１１２八と分銅加除機構２１’（より成
る第１の平田力発生装置２による力と、電磁力発生装置
３から成る第２の・１１山力発生装置によう力が伝律さ
れ７゜ようになっている。分銅加除機構の構成要素の−
・°″）であるパルスモーク２０はインターフ５．−ス
４を通じ−（ＣＩ’ｔＪ５．ＲＯＭＧ、ＩンＡＭ７、ス
、小２；：８．１、り成るマ・イクｌ：Ｉ　：ｌンピＪ
−夕９の指令により駆動される。電磁力先？１°装置３
の電磁：１イル３Δには、秤ＩＪ皿変位検出器３　ｒ３
の信号に基づい−（Ｐｌ　Ｄ制御器３Ｃに、Ｉり制御さ
れた電流が市’ＪＡＬ’＋１ｉｉｌ♀３１）より供給さ
れる。この電流のイｌＣ１に比例する電圧は減衰器３１
うを介し、て△　１）変換２：；　３１・′に入力され
、そこでデジタル信−」にｂ：　Ｆ’ｌ！さｔ＋　（・
インターフェース４を通じ、マイクｌ’ｌ　：ｌンじ１
−夕９に人力される。また減衰器３Ｉりはその減衰比が
マイク１１７　：Ｉンビヱータ９の指令に、１．す、Ｎ
４所′１Ｌの数としてＩ／Ｎまたはｌ　（非減衰）に切
り換えらね？。

ようになっている。にＪ＋−の構成４：：　、１″？い
て、１１３初、仝分銅がかけられ、電磁：ｌイル３△の
電流か＋ｌ’　ｔ＋の状態で秤（ｉ）冊！は下山位置に
ある。またｉｌ＆　Ｎｉ　Ｊ：３１つの減衰比は１にｕ
ノドされている。この４ノ態で秤量皿Ｉに前車がｈ１目
つ乙と、Ｉ’　ｌ　＋）制御器３０により制御されて、
荷重に平田した電磁力に見合う電流が電流電源より電磁
：Ｉ　、（ル３△にｌＡコさ才しＹ）。

この電流に比例した電磁力検出電月−は、八を２：（の
減衰率が１にセットさ′＃′ＪているのでＩ！　−ｔ　
ｖすそのままΔ−１つ変換器３Ｉパに人力さ（ｌ、・２
−のＩｌ’ｔかあらかじめ定められた所定イｌｌ１１を
超えず△　ｌ）′ラー１ｋ　、！：　３Ｆを［オーバー
フｌｌ−１しムい１１，１合には・２の出力は電磁力発
生装置の出力する対荷■Ｒ平衡力に換Ｓ７され、正確な
荷重測定値として表示器８に表示されて測定は完了する
。もし、被測定荷重の値が大きく、Ａ−Ｄ変換器３Ｆの
入出力が上記所定値を超えれば、マイク「２コンピユー
タ９はＡ　　Ｉ）変ｌｆｉ器３Ｆが「オーバーフロー」
したものと判断し、インターフェース４を通じて減衰器
３Ｅに減衰比切換指令を出し、その減衰比を１／Ｈに切
り換える。Δ−Ｄ変換器３Ｆはその入力が１／Ｎに減衰
するのでオーバーフロー状態より解放される。Ａ−Ｄ変
換器３Ｆの出力はマイクロコンピュータ９で端数処理が
箸われると共にＮ倍され、＋Ａ測定荷重の近似値が和秤
量値として表示器８に刻々と表示される。その後、Ａ−
、Ｄ変換器３Ｆの入出力信号の変動幅が所定の範囲に収
まればその和秤量値にり１応する所定の基準デジタル信
号がＲＯＭ　ＧよりＲＡＭ７？こ移され、その後所定の
短い時間を経てこの信号はＲＡ　、Ｍ　７より呼び出さ
れ、インターフェース４を介して分銅加除機構２Ｂのパ
ルスモータ２Ｃに入力される。パルスモータ２ｃは上記
の基準デジタル信号に基づいて被７１１＋１定荷１ｒｌ
（７）　、１記　−近似値に相当する重量の分銅を秤ｊ
ｉＪｌｎ、］からはずす。これにより秤量皿１の平１〕
・７＋ｔ−Ｌ″＋１に近づく。

この後、減衰器３Ｅの減衰比は再び１　（非減衰状態）
に戻される。このとき電磁力発生装置３の出力する平衡
力は被測定荷重と除かれた分銅型■の差に等しく、Ａ、
−Ｄ変換器３Ｆにはこの差に相当するアナログ信号が、
即ち、被測定荷重に相当する信号より所定の基準値だけ
軽減されたアナ１１グ信号が入力される。マイクロコン
ビコータ９　＋Ｊ　、：のときのＡ−Ｄ変換器の出力に
上記の！、（メ１＃−デジタル信号を加算し、その和に
相ソ１Ｊ′乙車１１１（ｌＩ′Ｉを、抄測定重量の正確
な秤量値、即ち、４＋’Ｊ秤量４１１（として表示器８
に表示する。なお、以上の説明においてＲＯＭ６よりＲ
ＡＭ７に移される）に　ＱＩＱデンタル信号の最小ビッ
トは、Ａ　−Ｄ変換２′：ｒ３　）’の「オーバーフロ
ー値」を規定する一］−記所定値Ｊり斗にｊ巽ばｉ９て
いる。また、安定度検出り段による、変動幅が所定の範
囲内か否かの判定は、Δ−Ｉ）変換：（３の出力変動が
あらかじめ定められたＭ’ｌ容幅１’ｌ内にＩｌｖ　：
ｌ′っこいるかによってきまり、ラフ１−ウェアで処理
される。

以十の説明から明らかなように、本発明によれば、電磁
力発生装置が単独で被測定荷重の近似（ｉ１’ｐを測定
するＩＩＩ秤星過程においては、秤量皿か完全にバラン
スするまでの間、言い換えれは、物体の加除か行わ）・
１ている最中は、荷重の近似値が刻々と表示されるので
、はかり取り作業の場合、４１”　’ｊ、’皿上の測定
低利の加除をｉＪは連続的に行うことかでき、近似車量
Ｑ’ｔ、がはかり取りの重￥値に近づいた尼終段１１ｉ
７にＩ３いて、即ち変動が所定の９・ｎ囲に収まれば、
初めてイｈ秤量に復帰し、その後試料の正ｆｉ＋ｆな加
除を行えばよく、はかり取り作業に飛Ｗ？＋＋ｎ′Ｊな
能率向上が期待される。

本発明ＩＩ　Ａ　−Ｄ変換器の人力を軽減する手段−ｇ
ある十記第１の平衡力発生装置をも電磁力光４．　装置
に置き換えて実施することができる。即ｒ）第２図に示
すように第１の平衡力穴／４：シシ置２の平衡力発生部
を電磁力発生装置２Ｄで構成し、その電磁二１イル２［
らに刻する電流電源２　Ｆ　ｌｅｔ　ＲＡ　Ｍ　７から
呼び出された上記基〆１（デジタルｆｌｉ−ラに、Ｊ、
っ゛（制ｉ：ｌｌされ、電磁二フィル２［−、カベ先の
分銅小−１に対１．シシて、Ａ　−１）変換器３Ｆの［
オーパーツｏ　−Ｉ　Ｌ、　−＼ル以内に相当する力の
１１５数イ；ηの平衡力を発止］ｒ１よう構成されてい
る。この第１０）１・１１・ｉカ発生Ｌ４置を電磁力発
生装置に置き換えた実施例ｉ、ｔ、さらに第３図に示す
ように変形実施することも゛（きろ。

即ら、第３図において２には電磁：１−イル２　ｌ、’
、　６２−パルス電流をイハ給するパルス電流電１ｈ１
！で、パルスの周波数ＬＬ、　ｑｒＴ、末のパルス電流
４用いた電に、カブ【ゾ１装置と同４０、天びんに槻（
戒的顕動が’ｌ：　Ｌｌ　ｆ、＋い、１、）充分高く　
（約］　Ｋ　Ｉｌｚ以上）選ばれ−（いる。このパルス
電７％？電源の出力するパルス電流の）’　ノ、　　）
’　イルｔ　タｉＪ　１７ｉＪ　ｆｉｋ数が、−［−記
基ｉ１ｊ　ウ’　シタ７１．　（＋、＝、ｒ　号ニ、１
、す９動されるパルス変調器２Ｇによっ−Ｃ制御さｊ”
１．、−（、電磁コイル２Ｆらは△−［）変換器３Ｉパ
のＩＡ−パーツ「ｌ−」レヘルに相当するｈＦＪ内の４
１と数イ１ηの・１′山力を発止する。本発明ｉｌｌさ
らに、第４図に示１，１、うに（１η成実施することも
で７きる。この実施例にｊｉいては、Ａ　−Ｄ変換器３
Ｆの人力を軽減−・１ろ一■段として、これ−１：でに
説明した実施例を購成し−（いる第１の’Ｔ’　ｔｆｉ
力発生装置を１〕１し、△−Ｄ変換器３１・゛・＼の人
力を、アリ冒Ｊグｌλ３７器１ｏを用いて軽減する方法
を採ノド４る。即ち′電磁力発生装置はＩ　Ｉｔ八へし
、かなく電流電源３Ｄより検出される電磁：１イル３△
に流れろ？ｈ流値の検出信号をアナ１゛ｌグ１．ｙ、算
器１０を介して減衰２：！ｒ３１１．に人力するように
し、ぞＱ）減神イ：！　５；入力端Ｊ’　Ｉ　Ｏｂ　ニ
、Ｉ’、　記ｊＪ　ｌｉ’；　ウ゛′ソｉ、ｒ　ル（，
１号を［〕−Δ変換器１１によってアナ１１グ化さねた
信５ｊを人力する。この、」、うにしく、４１１百・ト
：１１過稈に、Ｉ・いて、′市磁：Ｉ　□イル３△の電
流７１１′Ｉ検出イ１１じがΔ１）変換器３Ｆの「オー
パーツ＋：＋　−、Ｉ　Ｌ、ヘルを超えろ場合、そのレ
ヘルＪす内の！Ｉｔ数倍の（１”＋号が”ｒｌ磁：Ｉイ
ル３Δの電流イ１へ検出信Ｓ；、　、１、す゛山気的に
差し引かれ、△　［）変換器３Ｆに入力される。

【図面の簡単な説明】

第］　ｒ、：旧、ＪΔ　Ｉ）変換型入カ信いＦト城−■
一段に分銅中：１）を利用し、ノご本発明実施例のブＩ
Ｉツク構へ図、ｉａ’ｉ　２図と第３　ｔ’！Ｉ　ｉ：
Ｉ：　Ａ　　Ｉ）変換型入、／Ｊ　軽へ丁１（’Ｊ　ニ
ｆＵｉ胡力発生装置を用いた本発明の他の実施例のゾＩ
Ｊツク構成図である。第４図１ＪΔ　１）変ｐｔ型入１
月トＹ減手段にアナ１１グ減Ｓ’ｌ　２：４を用いた本
発明のさζ°１に他の実施例のゾ１１　ツク構成図であ
る。 １・・・秤Ｇ］皿、 ２・・・第１のｉ１１衡力売方１装置、２Ａ・・・分銅
、　　　２１３・・・分ｊ１．４加１（ｉ、桟１□−１
，２Ｃ・・・パルスモータ、２（）・・・′市（几力光
）ｌ：　１．装置、２Ｆら・・・電磁二ノ・イル、　２
１・゛・・・′ｌ’ｊｊ　、Ａｅ電源、２０・・・パル
ス電流？ｔｆ源、２１１・・・パル４．へ、ＩＡＩ　’
１．：’ｒ、３・・・電磁力発生装置、３△・・・電磁
二ｌイル、３１３・・・秤ζ；Ｂ　ｏｎ変イー″Ｉ険出
装置、３（′、・・ｌ’　Ｉ　ｌ）制御器、；３１）・
・・電流′市、）９．３［骨・・ｊ１ｙ衰器、　　　　
３１・゛・・・△　１）５Φ段器、４・・・インターフ
ェース、５・Ｃ１１１１，６・・・ＲＯＭ、　　　　　
７・・・１？ΔＭ、８・・・表示２：（、９・・・°／
（りＩＩコンじＪ−夕、１０・・・アナ１１グｌλＳ＞
’、　２：４．１１・・・Ｉ）　Δ変１５３　：：’、
：。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）荷重を第１のアナログ電気信号に変換するイ１：
   Ｉ重−電気信号変換手段と、△−Ｄ変換器と、このΔ−
   Ｄ変換器の出力デジタル信号が所定の変動幅に収まった
   か否かを判断する安定度検出手段と、粗秤量と精秤量の
   切換手段と、測定イ（４を表示する表示装置と、−に記
   第１のアナログ信号を所定の比率で減衰さ−Ｕる減衰器
   と、」二足△−Ｄ変換器の出力を上記所定の比率の逆ｉ
   ＆倍に拡大する演算手段と、上記Ａ−Ｄ変換器の」−記
   出力デシタル信号が所定値を超えているか否かを判断す
   るオーバーフロー検出手段と、上記Ａ−Ｄ変換器の入力
   を所定の基準イ１ｆ８だけ４表するＡ−Ｄ変換器入力軽
   減手段と、」二足所定の基２４Ｂ値に対応するデジタル
   量を記１ａするメモリと、上記オーバーフロー検出手段
   により」二足△−り変換器の出力が」二足所定値を超え
   ていると判断されたとき上記切換手段を粗秤量に切り換
   えて、上記所定値を超えていないと゛１′刺析さね、が
   り、上記安定度検出手段により安定したと［り断さ才ま
   たとき」二足切換手段を精秤量に切り換えるリノ換制御
   手段を有し、ネ■秤量切換状態において（Ｊ、上記第１
   のアナログ信号力筒−記へ衰器を簀′（上記Ａ−Ｄ変換
   器に導入された１−１上記八　ｒ）変換器の出力力月−
   記演算手段にｊ、り拡大さＦｌて上記表示装置に表示さ
   れ、積秤巳切１葉状態にＩ、゛いては、」二足Ａ−Ｄ変
   換器入力・軽減手段がイｆゑＩ＋に働き上記所定の基準
   値が減じられた第２のアナログ信号か」−記Δ−Ｄ変換
   器に３９人されるとともに、そのときのＡ−Ｄ変１免器
   の出力に一１１記所定の基準値に対応したデンタル介を
   加えた値が、」１記表示器に表示されるよう構成された
   電子天びん。 （２）上記Ａ−Ｄ変換器入力軽減手段が５）　１ｉＪと
   分銅加除機構より成り、この分銅の重量で、被測定荷重
   より」二足所定の基１％値に相当するカを差し引くこと
   によって上記△−Ｄ変換器の人力が上記所定の基準値だ
   け軽減されるにう構成された、特許請求の範囲第１項記
   載の電子天びん。 （３１Ｊ：記Ａ−［）変換器入力軽減手段が、電磁力発
   生Ｗ置より成り、この電磁力発生装置の電磁コイルに流
   す直流電流の値を上記所定の基”Ｊ＝　（ｉｆ￥に対応
   さ（ることにより上記電磁力発生装置に」−記所定の基
   準値に対応する力を出力さ−υ、この力を被測定荷重よ
   り差し引くことにより」−記Ａ−Ｄ変換器の入力が上記
   所定の基準イ１αだけ軽減されるよう構成された、特許
   請求の範囲第１項記載の電子天びん。 （／１１　　Ｊｘ記Ａ−Ｄ変換器入力軽減手段が電磁力
   発生装置より成り、この電磁力発生装置の電磁コイルに
   流すパルス電流のデユーティ比を」−記所定の基準値に
   対応して制御することにより上記電磁力発生装置に上記
   所定の基準値に対応する力を出力させ、この力を比測定
   荷重より差し引くことによって」二足Ａ’−Ｄ変換器の
   入力が上記所定の基準値だけ軽減されるよう構成された
   、特８′１請求の範囲第１項記載の電子天びん。 （５）上記Ａ−Ｄ変換器入力軒八手へが電磁力発生装置
   より成り、この電磁力発生装置の電磁コイルに流すパル
   ス電流の周波数を１：記所定の基準値に対応して制御す
   ることに、１、す１−配電磁力発生装置に」二足所定の
   基準イ１へに対応する力を出力させ、この力を被測定荷
   重より差し引くごとにより上記Ａ−Ｄ変換器の入力が上
   記所定の基準値だけ軽減されるよう構成された、特１．
   ′１請求の範囲第１項記載の電子天びん。 （６１−１：記Ａ−Ｄ変換器入力軽減手段が−ｒす・ｌ
   ’ｌグ減算器より成り、このアナログｊ表箕器により、
   」−記Ａ−Ｄ変換器へ導入されて（るｆ、−５υから一
   １ｘ記所定の基準値を減算することによって上記Ａ−Ｄ
   変換器の入力が一１１記所定の砧ｆ（へ値だ目軽減され
   るよう構成された、特許請求の範囲第１項記載の電子天
   びん。