JPS60135826A

JPS60135826A - 電子秤

Info

Publication number: JPS60135826A
Application number: JP24751383A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Naito; 和文内藤; Michiyasu Hikita; 疋田　通泰
Original assignee: Ishida Scales Manufacturing Co Ltd; Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Scales Manufacturing Co Ltd; Ishida Co Ltd
Priority date: 1983-12-26
Filing date: 1983-12-26
Publication date: 1985-07-19

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】〈産業上の利用分野〉この発明は、計数秤、重量秤、料金秤等の電子秤に係り
、特に重量信号を増幅する演算増幅器の入力端からＡ／
Ｄ変換器の出力端までに到るアンプ回路系の不良を検出
し得るようにした電子秤に関する。

〈従来技術とその問題点〉電子秤の故障には様々なものがあるが、特にアンプ回路
系の故障は外部からは判断が付かないために、許容範囲
を越す計量誤差が生じてもそれに気付かずにそのまま使
用してしまう危険性があった。このため、従来では、検
査用の分銅を時々載荷し、その時の重量表糸から秤が正
常であるか否かを検査していた。しかし、このような分
銅を載荷する検査を使用者が日常行うことは極めて煩わ
しいものであり、この点の改良が要望されていた。

〈発明の目的〉この発明は、こうした要望に応えるべく開発されたもの
で、分銅を載荷しな（でも秤自身でアンプ回路系の故障
をチェックし、異常がある時には警報等を発して秤の使
用を禁止することができる極めて便利で安全性を有する
電子秤を提供することを目的とする。

〈発明の構成〉この発明は、上記目的を達成するため次のような技術的
手段を講じたことを特徴とする。即ち、第１の発明は、
荷重に比例した電気信号を出力するロードセルと、ロー
、ドセルの出力信号を増幅する演算増幅器と、演算増幅
器の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と
、検査用のダミー信号を出力するバイアス回路と、バイ
アス回路の出力を上記演算増幅器に入力する開閉スイッ
チと、開閉スイッチを制御する制御手段と、開閉スイッ
チが閉じられた時のＡ／Ｄ変換器の出力値から、上記演
算増幅器からＡ／Ｄ変換器に到る回路系の異常を検出す
る検出手段と、検出結果が異常である時に作動する異常
表示手段と、異常である時に秤の機能を停止する安全手
段とを備えて、演算増幅器からＡ／Ｄ変換器に到るアン
プ回路系を秤自身で自動的に診断し、異常がある時には
秤の機能を停止して、誤動作による不測の事態を回避す
るようにしたものであり、第２の発明は、この第１の発
明の電子秤に、制御手段の作動を指令する指令スイッチ
を設けて、この指令スイッチを操作した時だけ、上記演
算増幅器からＡ／Ｄ変換器に到るアンプ回路系の診断が
自動的に行なえるようにしたものである。

次にこれらの発明の一実施例を図面に基づいて説明する
。

〈実施例−１〉第１図は、第１の発明の一実施例の概略構成を示すブロ
ック線図で、ロードセルのブリッジｌの出力端は演算増
幅器２の正・負側入力端２ａ、２ｂにそれぞれ接続され
、演算増幅器２の負入力端２ｂと出力端２ｃとの間には
フィードバンク抵抗Ｒｆが接続され、更に演算増幅器２
の正入力端２ａとアースとの間には上記フィードバンク
抵抗Ｒｆと同じ値の分圧抵抗Ｒｄが接続されて、演算増
幅器２とブリッジ１とで差動増幅回路が形成されている
。このような回路を構成については、本出願人が先に出
願した特開昭５７−’２０７８３１号公報において開示
したので、ここでの詳細な説明は省略する。

バイアス回路りは、検査用のダミー信号を出力するもの
で、一端が印加電圧入力端に接続され、他端が開閉スイ
ッチ九を介して演算増幅器２の負入力端２ｂに接続され
る可変抵抗器で構成される。

また開閉スイッチＳ−が閉じられると、上記演算増幅器
２は加算器としても機能するように構成されている。即
ちく開閉スイッチＳｗが閉じられると、ブリッジＩの出
力電流とバイアス回路りの出方電流（ダミー信号）とが
フィードバンク抵抗Ｒｆに流れて加算増幅が行われるの
である。

演算増幅器２の出力側には、表示のちらつき防止用のロ
ーパスフィルタ回路３と、アナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器４とが直列接続される。Ａ／Ｄ
変換器４としては、種々の方式のものが用いられるが、
この実施例ではアナログ信号の積分時間をマイクロコン
ピュータ５に設定したソフトタイマで制御する二重積分
型のものを用いている。このような二重積分型Ａ／Ｄ変
換器については、本出願人が既に特願昭５８−２５１４
９号として出願しているので、ここでの詳細な説明は省
略する。

マイクロコンピュータ５には、メインコンピュータ８の
指令に基づいて前述の開閉スイッチＳ−を制御する制御
手段９が設けられ、またメインコンピュータ８には、ア
ンプ回路系の異常を検出する検出手段１０と、その検出
結果が異常である時に秤の機能を停止する安全手段１３
とが設けられる。

検出手段１０は、開閉スイッチＳｗが閉じられた時のＡ
／Ｄ変換器４の出力値から、演算増幅器２からＡ／Ｄ変
換器４に到るアンプ回路系の異常を検出するように構成
され、また安全手段１３は、その検出結果の異常が所定
時間持続すると、秤の通常のメインルーチンからエラー
表示のみを繰り返すエンドレスルーチンに抜けて、秤の
通常の機能を停止するように構成されている。

表示部６は、重量・単価・価格等の表示欄を備えた周知
の構成で、この表示欄６には、アンプ回路系が異常であ
る時に作動する異常表示手段１１が備えられる。この異
常表示手段１１は、アラームや点滅灯等の適宜なもので
構成されるが、この表示部６の表示欄を用いてエラー表
示させる構成であっても良い。

メインコンピュータ８は、マイクロコンピュータ５・表
示部６等を集中制御するものであり、また、表示部６・
入力部７等は、従来の電子秤のものと同様な構成とされ
ている。尚、Ｒａは前記ブリッジ１の入力端に直列接続
される温度補償用抵抗である。

（実施例−１の作用）次にバイアス回路りの出力値（ダミー信号）の調整方法
について説明する。

まず、開閉スイッチ九を強制的に閉して、その時のＡ／
Ｄ変換器４の出力値を表示部６に表示させる初期設定モ
ードに切り換える。開閉スイッチＳｗを強制的に閉じる
には、例えば、メインコンピュータ８のＲＯＭを初期設
定用のＲＯＭと差換えることにより、或いは、出願人が
特開昭５８−６３８１９号公報で開示したような方法、
即ち、入力部７の何れかのキーを押した状態で電源を投
入して初期設定モードに切り換える方法等によって行う
。

次に秤を無載荷状態にし、この状態で表示値が所定の重
量に相当するカウント値、例えば、秤量相当のカウント
値となるようにバイアス回路りの可変抵抗器を調整する
。しかして、開閉スイッチＳｗを閉じた時は、演算増幅
器２は加算器として機能するので、フィードバック抵抗
Ｒｆには初期荷重（計量皿の重量）に相当するブリッジ
１の出力電流と、バイアス回路りの出力電流（ダミー信
号）左が流れて加算増幅が行われる。しかし、初期荷重
は秤の通常の機能により零点として認識されるので、無
載荷状態においてはダミー信号のみがカウント値に換算
され表示される。したがって、表示部６に所定の重量に
相当するカウント値が表示されると可変抵抗器の調整は
完了する。

次に、各コンピュータ５．８の動作手順の概略を説明す
る。

第３図は、マイクロコンピュータ５の動作手順の一例を
示したフローチャートで、ステップ５．１０はそれぞれ
制御手段９に対応している。

まず、ステップｌでメインコンピュータ８から出力され
る診断指令の有無をチェックし、指令がなければステッ
プ２でＡ／Ｄ変換器４に対する一次積分時間の制御処理
を行う。そして、Ａ／Ｄ変換処理が終了すると、ステッ
プ３でＡ／Ｄ変換器４の出力値を読み込み、ステップ４
でその出力値（特願昭５８−２５１４９号公報で示すよ
うに、マイクロコンピュータ５でＡ／Ｄ変換器４の総出
力値を算出するように構成されている時は、その算出値
）をメインコンピュータ８に転送して、再びステップ１
の処理に戻る。通常のモードにおいては、こうしたルー
プ処理が繰り返される。

一方、メインコンピュータ８から診断指令が出力された
時は、ステップ１からステップ５に移行して開閉玉イン
チＳｗの制御処理！実行する。即ちステップ５で開閉ス
イッチＳｗを閉じ、ステップ６で前記ステップ２と同様
な制御処理を実行する。

そして、Ａ／Ｄ変換処理が終了すると、ステップ７でＡ
／Ｄ変換器４の出力値を読み込み、ステップ８でその出
力値をメインコンピュータ８に転送する。そして、次の
ステップ９で、メインコンピュータ８から開閉スイッチ
ＳＩｖを開放させる要求指令が出力されているか否かを
判断し、要求指令があればステップ１０で開閉スイッチ
Ｓｗを開放してステップ１の処理に戻り、要求指令かび
ければステップ６の処理に戻って再びＡ／Ｄ変換器４に
対する制御処理を実行する。

こうしてアンプ回路系の診断が終了するまで、ステップ
６からステップ９までの処理を繰り返し実行する。

第４図は、メインコンピュータ８の動作手順の一例を示
したフローチャートで、ステップ３２は検出手段１０に
、ステップ３７・ステップ３９は異常表示手段１１に、
ステップ２２・ステップＵ・ステップ３７を繰り返し実
行するエンドレスループは安全手段１３にそれぞれ対応
している。

メインコンピュータ８は、その初期設定（ステップ１１
）において、まず、アンプ回路の診断時期ｔ１を制御す
るタイマカウンタＴ１に初期値としてｔｌを↓ッ卜する
。この初期値ｔ１は、演算増幅器２のパワーオンドリフ
トの影響を充分無視し得る程度の時間に設定されている
。

以上の設定が終了すると、ステップ１２でＡ／Ｄ変換終
了タイミングで出力されるＡ／Ｄ変換器４からの終了信
号の有無を判断し、終了信号がなければ所定のキー処理
を実行してステップ１２の処理に戻り、終了信号があれ
ばステップ１４でデジタル変換された計量データを入力
する。次にステ・ノブ１５でタイマカウンタＴｌの値が
零であるか否かを判断し、零そなければステップ１６で
タイマカウンタＴＩの値を１だけディクリメントし、続
いてステップ１７の演算処理を実行した後、ステップ１
２の処理に戻る。この演算処理は、例えば、デジタル値
を重量値に換算する処理や、重量と単価とを乗じて価格
を算出する処理等が含まれる。

一方、ステップ１５の判断結果が零であれば初期値とし
てのタイマ時間（ｔｌ）が経過しているので、ステップ
１８で秤が無載荷であるか否かを判断する。この判断は
、例えば、前記計量データが秤の初期荷重として予想で
きる範囲内に有るか否かの判断であって、範囲内にあれ
ば無載荷とし、範囲外であれば計量皿に物が載荷されて
いるとするものである。

しかして、物が載荷されていればアンプ回路系の診断が
できないので、ステップ１７からステップ１２に到るル
ープ処理を繰り返して秤が無載荷になるのを待ち、無載
荷となれば次のステップ１９で秤が静止安定であるか否
かを判断する。ここで静止安定をチェックするのは、無
載荷状態の持続を確認して、以後の自己診断に支障がな
いようにするためである。

しかして、不安定であればステップ１７からステップ１
２に到るループ処理を繰り返して秤が静止安定になるの
を待ち、静止安定になればステップ２０でマイクロコン
ピュータ５に診断指令を出力して以後の診断モードに移
行する。

診断モードでは、まずステップ２１でＲＡＭチェックを
行い、続くステップ２３でＲＯＭチェックを行う。これ
は、開閉スイッチＳｗを閉じてもフィルター回路３によ
ってステップ応答に時間遅れが生ずるので、その待ち時
間を有効に利用するためである。尚、このＲＡＭは、単
価・重量・価格等のデータを一時記憶するメモリであり
、ＲＯＭはプログラムや文字変換テーブル等を記憶する
メモリで、何れもメインコンピュータ８に内蔵されるも
のである。また、上記ＲＡＭチェックは、登録されてい
るデータを余剰エリアに移し代えて登録エリアをチェッ
クするようになっている。

しかして、ＲＡＭチェックの結果、不良があれば「エラ
ー１」という文字を繰り返し表示させるエンドレスルー
プに移行し、不良がなければ次のＲＯＭチェックに移行
する。また、ＲＯＭチェックの結果、不良があれば「エ
ラー２」という文字を繰り返し表示させるエンドレスル
ープに移行し、不良がなければステップ５以降の処理に
移行する。また、エラー文字を繰り返し表示させるエン
ドレスループに移行した時は、秤の他の機能は全て停止
されるので、秤の誤動作によるトラブルは防止される。

次にステップ２５では、秤が自己診断中であること（例
えば、セルフチェック中という文字）を表示する表示時
間（ｔ３）をタイマカウンタＴ２にセントし、ステップ
訪でＡ／Ｄ変換器４の出力値の安定状態のチェック回数
を、例えば３にセットする。こればＡ／Ｄ変換器４の出
力値が不安定であると、自己診断結果に誤りを生じさせ
る虞があるからである。したがって、不安定である時は
、ステップ２６からステップ２９に到るループ処理を繰
り返してＡ／Ｄ変換器４の出力値が安定するのを待つ。

しかして、チェック回数のセントが終了すると、ステッ
プ２７の処理を繰り返して、Ａ／Ｄ変換器４からの終了
信号を待ち、終了信号が出力されるとステップ２日で診
断中のデータを入力して、ステップ２９でＡ／Ｄ変換器
４の出力値が安定であるか否かを判断する。そして、安
定であればステップ３０でチェック回数を１だけディク
リメントして、そのチェック回数が零になるまでステッ
プ２７からステップ３１までのループ処理を繰り返す。

そして、零となった時には、Ａ／Ｄ変換器４の出力値は
完全に安定していると考えられるので、最後に読み込ん
だ入力データが正常範囲内にあるか否か、即ち、ダミー
信号に対応する秤量相当のカウント値に対して許容公差
内にあるか否かをステップ３２で判断し、正常範囲内に
あればステップ３３で開閉スイッチ籏を開放させる指令
をマイクロコンピュータ５に出力し、次のステップ３４
で次回の診断時期ｔ２（例えば１時間）をタイマカウン
タＴ１にセントして、再びステップ１２の処理に戻る。

したがって、１時間後には再びアンプ回路系の自己診断
が実行されることになる、一方、正常範囲内にない時は、自己診断中に誤１、り、
−・、。

って物品が載荷され、その結果正常範囲を越えているこ
とも考えられるので、まずステップ３５で正常範囲を越
えているか否かを判断し、越えていればステップ３６以
降の処理に移行して載荷物を取り除くよう警告し、越え
ていなければアンプ回路系に異常が生じているので直ち
に［エラー３」を繰り返し表示するエンドレスループに
移行する。

一方、ステップ３６では、タイマカウンタＴ２の値が零
であるか否かを判断し、零でなければステップ３８でそ
の値を１だけディクリメントし、続くステップ３９でア
ラームを作動させ、更にステップ４０で診断中であるこ
とを表示してステラプルに移行する。このようにしてス
テップ３５からステップ２６に到るループ処理を繰り返
す間に作業者が物品の載荷に気付いて当該物品を取り除
き、その結果入力データが正常範囲内に納まればステッ
プ３２からステップ３３に移行して、アンプ回路系の自
己診断を終了する。また、以上の警告時間（ｔ３）が過
ぎても、依然として異常であればアンプ回路系の異常が
考えられるので、ステップ３６からステン特開昭ＧＯ−
１３５８２Ｇ（８）プ３７に移行して、「エラー３丁の表示を繰り返すエン
ドレスルーズに移行する。これにより秤の他の機能は全
て停止して、秤の誤動作によるトラブルが防止される。

尚、この実施例では、エラー表示を含む全ての表示処理
は、一定周期の割り込みで実行されるようになっている
。またエラー表示において、「エラー３」の如くエラ一
番号を付しているのは、故障箇所を特定させ、これによ
って部品交換をしやすくしたものである。

〈実施例−２〉第２図は、指令スイッチ１２を操作した時だけアンプ回
路系の診断を自動的に行うようにした第２の発明の一実
施例の概略構成を示すブロック線図で、この実施例では
、無載荷状態で指令スイッチ１２を操作した時だけ前記
制御手段９が作動するように構成され、また、指令スイ
ッチ１２は、専用のブツシュキーで構成される。

尚、第２図に示す他の部分は、第１図に示すものと同一
であるので、これらについては同一符号で示し、それら
の説明は省略する。

（実施例−２の作用）第５図は、第２図に示すメインコンピュータ８′の主要
部の動作手順の一例を示したフローチャートで、第４図
のものと相違する点は、第４図のステップ１１、ステッ
プ１５、ステップ１６、ステップ３４の各処理が削除さ
れ、その代わりとして、ステ・ノブ４５、ステップ４７
、ステップ４８、ステップ４９の各処理が新たに追加さ
れた点である。したがって、このフローチャートでは、
第４図に示したステップ２０からステップ３３までの各
ステップは、この実施例でも同じじとなるので省略して
いる。

尚、ステップ４４、ステップ４６に示す各処理は、第４
図のステップ１３に示すキー処理と同一内容のものであ
る。

まず、Ａ／Ｄ変換器４からの終了信号が無い間は、ステ
ップ４４以降のキー処理ルーチンを実行するが、そのル
ーチン処理において、ステップ６での指令スイッチＯＮ
のチェック結果がＹＥＳとなれば、ステップ４７で秤が
無載荷であるか否かを判断し、無載荷であれば更にステ
ップ４８で静止安定であるか否かを判断して、静止安定
であれば第４図に示すステップ２０以降の各処理と同一
の処理を実行する。そして、ＲＯＭやＲＡＭやアンプ回
路系の診断を実行し、その結果正常であれば、第４図に
示したステップ３３の処理と同一の処理を経てステップ
４１の処理に戻る。

一方、ステップ４７、或いはステップ４８の判断結果が
ＮＯとなれば、自己診断できる状態でないこと、即ち、
秤を無載荷状態にすべきことを警告するため、ステップ
４９でアラームを作動させて再びステップ４１の処理に
戻る。そして、無載荷状態の時に指令スイッチ１２が押
されると、ステップ４５からステップ４８を経て秤の自
己診断が実行される。

以上各発明の一実廊例を説明したが、これに限定される
ものではなく、特許請求の範囲内において種々の態様が
考慮され得る。例えば、異常表示手段１１は、音声で警
告するようにしたものでも良いし、またバイアス回路り
は、独立の定電圧源と抵抗とを用いて構成したものでも
良い。

〈発明の効果〉以上説明したように、第１の発明では、秤に分銅を載荷
しなくても、所定時間毎にアンブー回路系を自動的に診
断することができるので、秤を使用する者にとって極め
て便利であり、且つ使用に際しての秤の点検を徹底させ
ることができる。また、第２の発明では、指令スイッチ
を操作した時だけアンプ回路系の診断を自動的に行うこ
とができるので、使用密度の高い時に秤が診断モードに
移行して、その使用が禁止されるという事態を無くすこ
とができる。更には、これらの発明では、一旦異常が検
出されると、秤の全ての機能が停止されるようになって
いるので、秤の誤動作による不測の事態を回避すること
ができる。更に、これらの発明では、演算増幅器からＡ
／Ｄ変換器に到るまでのアンプ回路系の故障を検出する
ことができるので、この部分を一つの基板に実装すれば
、故障時の交換も容易となる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例の概略構成を示すブロッ
ク線図、第２図は第２の発明の一実施例の概略構成を示
すブロック線図、第３図は第１図第２図に示すマイクロ
コンピュータ５の動作手順の一例を示すフローチャート
、第４図は第１図に示すメインコンピュータ８の動作手
順の一例を示すフローチャート、第５図は第２図、に示
すメインコンピュータ８“の動作手順の主要部の一例を
示すフローチャートである。 ■−・−ロードセルのブリッジ（回路）２−一一一〜−
演算増幅器　３・−・フィルタ回路４−・−Ａ　／　Ｄ
変換器　Ｄ−バイアス回路５ｕ−−・−開閉スイツチ　
ｌ１ｆ−・−フィードバンク抵抗Ｒｄ−−−−−−分圧
抵抗　９−制御手段１０−−−−−一検出手段　１１−
異常表示手段１２−一一一・−指令スイッチ　１３−安
全手段出願人　株式会社　石田衡器製作所代理人　弁理士　竹　内　尚　恒第１　図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）荷重に比例した電気信号を出力するロードセルと
、ロードセルの出力信号を増幅する演算増幅器と、演算
増幅器の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器と、検査用のダミー信号を出力するバイアス回路と、
バイアス回路の出力を上記演算増幅器に入力する開閉ス
イッチと、開閉スイッチを制御する制御手段と、開閉ス
イッチが閉じられた時のＡ／Ｄ変換器の出力値から、上
記演算増幅器からＡ／Ｄ変換器に到る回路系の異常を検
出する検出手段と、検出結果が異常である時に作動する
異常表示手段と、検出結果が異常である時に秤の機能を
停止する安全手段とを備えたことを特徴とする電子秤。
（２）電子秤が無載荷状態の時に、上記制御手段が作動
するように構成されてなる特許請求の範囲第１項記載の
電子秤。
（３）検出結果の異常が所定時間持続した時に、前記安
全手段が作動するように構成されてなる特許請求の範囲
第１項記載の電子秤。
（４）ロードセルのブリッジ出力を演算増幅器に直接入
力し、上記演算増幅器の負入力端と出力端との間にフィ
ードバック抵抗を接続し、更に上記演算増幅器の正入力
端とアースとの間に上記フィードバック抵抗と同じ値の
分圧抵抗を接続して、上記演算増幅器とブリッジとで差
動増幅回路を形成したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の電子秤。
（５）バイアス回路を可変抵抗器で構成するとともに、
その一端をロードセルの印加電圧入力端に接続し、他端
を上記開閉スイッチを介して上記演算増幅器の負入力端
に接続して、上記演算増幅器に加算機能を有せしめたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の電子秤。
（６）荷重に比例した電気信号を出力するロードセルと
、ロードセルの出力信号を増幅する演算増幅器と、演算
増幅器の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器と、検査用のダミー信号を出力するバイアス回路と、
バイアス回路の出力を上記演算増幅器に入力する開閉ス
イッチと、開閉□ スイッチを制御する制御手段と、制御手段の作動を指令
する指令スイッチと、開閉スイッチが閉じられた時のＡ
／Ｄ変換器の出力値から、上記演算増幅器からＡ／Ｄ変
換器に到る回路系の異常を検出する検出手段と、検出結
果が異常である時に作動する異常表示手段と、検出結果
が異常である時に秤の機能を停止する安全手段とを備え
たことを特徴とする電子秤。
（７）電子秤が無載荷状態の時に、上記制御手段−が作
動するように構成されてなる特許請求の範囲第６項記載
の電子秤。
（８）検出結果の異常が所定時間持続した時に、前記安
全手段が作動するように構成されてなる特許請求の範囲
第６項記載の電子秤。
（９）指令スイッチが、秤が無載荷状態の時に機能する
ように構成されてなる特許請求の範囲第６項記載の電子
秤。
（１０）ロードセルのブリッジ出力を演算増幅器に直′
接入力し、上記演算増幅器の負入力端と出力端との間に
フィードバック抵抗を接続し、更に上記演算増幅器の正
入力端とアースとの間に上記フィー、ドパツク抵抗と同
じ値の分圧抵抗を接続して、上記演算増幅器とブリッジ
とで差動増幅回路を形成したことを特徴とする特許請求
の範囲第６項記載の電子秤。
（１１）バイアス回路を可変抵抗器で構成するとともに
、その一端をロードセルの印加電圧入力端に接続し、他
端を上記開閉スイッチを介して上記演算増幅器の負入力
端に接続して、上記演算増幅器に加算機能を有せしめた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１０．項記載の電子
秤。