JPS60236036A

JPS60236036A - 電子天びん

Info

Publication number: JPS60236036A
Application number: JP9336184A
Authority: JP
Inventors: Akira Kawamoto; 河本　晟
Original assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Current assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Priority date: 1984-05-09
Filing date: 1984-05-09
Publication date: 1985-11-22
Also published as: JPH0574768B2

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】（イ）産業上の利用分野本発明は電子天びんに関する。

（ロ）従来技術一般に、電子天びんは、試料に働く重力の加速度による
力を、電磁力で平衡させたり、あるいは弾性体の歪や振
動弦等の振動数変化におきかえて検出し、その検出値を
質量に換算して表示している。この為、設置場所が変っ
て重力の加速度が変化すると、正しい質量を表示し得な
くなるから、換算する為の係数を更新する、いわゆるス
パン較正を行なう必要がある。また、使用されている電
子パーツは、温度依存性や経年変化特性を有し、高精度
なものになる程頻繁にスパン較正が必要となる。

スパン較正の仕方は、基準となる質量を有する分銅を皿
」−に載せ、そのときの表示値がその分銅質量と一致す
るよう、可変抵抗を調整したり、あるいは、あらかじめ
スパン較正用プログラムを内ｆｆＬでおき、スパン較正
モードにして基準分銅を載せることにより、換算係数を
更新することが行なわれる。

上述Ｌ７た、試料を載佑ることにより加わる力を検出す
る検出部の出力は、力の大きさに対してできるだけ直線
性を有するような工夫や調整が行なわｆするものの、完
全な直線性を有するものではない。従って、従来の電子
天びんのスパン較正時において、検出部出力の直線性誤
差の為に、第３図に示す如く軽い分銅を用いて較正する
と、本来あるべき較正直線Ａから逸脱した直線Ｂなる較
正直線を得てしまい、ひよう電値近傍においては誤差が
拡大されてしまう。その為、従来の電子天びんでは、当
該電子天びんのひよう電値に近い較正荷重で較正するこ
とか一般的で、中乃至大ひよう量の天びんでは数Ｋｇ乃
至数百Ｋｇという大きな較正用分銅を必要とし、費用的
にも労力的にも問題となっていた。

（ハ）［１的本発明は上記に鑑みてなされたもので、あらかじめ設定
された複数の較正質量のうち、任意の較正質量を負荷す
ることにより、自動的にどの較ＩＦ質量であるかを判定
してスパン較正を実行し、使用者の意図に応じて較正質
量を軽量からひよう電値近傍のものまで自由に選択し得
、しかも、軽い較正質量を選択しても従来の電子天びん
のような誤差を生ずることのない電子天びんの提供を目
的としている。

に）構成本発明の構成を、第１図に示す機能ブロック図に基づい
て説明する。

荷重検出部は皿上荷重に対応した電気信号を出力する。

出力曲線記憶手段は、少くとも無負荷時、当該天びんの
ひよう電値負荷時、およびあらかじめ設定された複数の
較正質量負荷時における荷重検出部の出力からめられた
荷重検出部出力−質量曲線を記憶している。較正質量判
別手段は、スパン較正時に荷重検出部に負荷された質量
が、上述した複数の較正質量のうち、どの較正質量であ
るかを荷重検出部の出力から判別する。較正係数算出手
段は、複数の較正質量のいずれかを荷重検出部に負荷し
たときの荷重検出部出力と、較正質量判別手段の判別結
果とから、上記曲線の傾きを較正する為の係数を算出し
、その算出結果は較正係数記憶手段に記憶される。

通常の測定時には、質量換算手段において、荷重検出部
出力が出力曲線記憶手段と較正係数記憶手段の内容に基
づいて質量に換算され、表示される。

スパン較正は、設定された複数の較正質量のうちいずれ
かを荷重検出部に負荷して、そのときの表示値がその較
正質量となるよう、較正係数を算出し、較正係数記憶手
段の内容を更新することによって行われる。

（ホ）実施例本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。

第２図は本発明実施例の構成を示すブロック図である。

荷重検出部１は皿１ａ上に載せられた荷重にχｊ応する
電気信号を出力し、そのデジタル変換データは制御部２
に取り込まれる。制御部２はマイクロコンピュータによ
って構成され、各種演碧やプログラムの実行、および各
周辺機器の制御を行うＣＰＵ２１、測定プログラムや後
述するスパン較正プログラムおよび出力曲線算出プログ
ラノ、が書き込まれたＲＯＭ２２、その出力曲線や後述
する較正係数を記憶するエリアを備えた不揮発生ＲＡＭ
２３、および荷重検出部１からのデジタル変換データや
各種演算結果等を記憶するエリアを備えたＲＡＭ２４等
を有し、これらは互いにパスラインによって接続されて
いる。制御部２には、ＣＰＵ２１からの指令に基づいて
計量値を表示する表示器３が接続されている。

次に作用を述べる。先ず、当該電子天びんの出荷時等に
おいて、出力曲線算出プログラムが選択される。このプ
ログラムにおいては、少くとも、無負荷時、当該天びん
のひよう量値の質量負荷時、および任意に設定し得る複
数の較正質量負荷時の荷重検出部１の出力から、例えば
ラグランシュの補間法により、荷重検出部出力−質量曲
線がめられる。すなわち、上述した各質量を含む例えば
ｎ（−１点の既知の質量”ｏ＋　ｘ＋・　・・・・、　
Ｘｎを加えて、それぞれにおける荷重検出部１の出力ｙ
。、ｙｌ。

、　ｙｎを実測して、ｙ＝Ｐ（ｘ）を、ｙ＝＝１！、ｘ
＋ｌ、ｘ　＋・＝＋Ｊｎ−＋Ｘ＋Ｊｎ・・（１１とおい
て、Ｐ　（ｘ）　＝　ΣＱ＋（Ｘ）　、　ｙｉ　・（２＋１
：Ｏただしから与えられた全ての点（ｘ＋、ｙｉ）を通るような（
１）式の各係数ｌ。＋　１１・・、　ｌｎがめられ、こ
のｆｉ１式が不揮発生ＲＡＭ２３内に格納される。なお
、較正質量の設定において、複数のうち１つはひよう量
値又はその近傍を設定しておくことが好ましい。

次に、スパン較正プログラムが選択される。このプログ
ラムにおいては、あらかじめ設定された複数の較正質量
Ｘｋ１＋　Ｘ’２’　・・を記憶しておき、荷重検出部
１の出力の大きさから、どの較正質量が負荷されたかを
判別する。そして、負荷された較正質量が例えばＸｋ、
で、荷重検出部１の出力がｙｋｌであったとすると、曲
線Ｐ　（ｘ）が（Ｘｌ＋＋＋　ｙｋ＋）を通るよう、（
１）式の係数を補正すべく較正係数Ｋがｙ　ｈ、＝Ｋ　
−Ｐ　（ｘ　１．、）　、、、、（４）によって算出さ
れる。当初においては曲線Ｐ　（ｘ）が（ｘｋ１＋　７
に＋　）を通るから、Ｋ−１（！ｌ：なり、このＫが不
揮発性ＲＡＭ２３内に格納される。

以上のように曲線と較正係数が決定した後は、測定プロ
グラムによって、皿ｌａ上に試料を載せると、そのとき
の荷重検出部１の出力ｙが、（１）式および較正係数Ｋ
によって質量Ｘに変換され、表示器３に表示されること
になる。

設置場所が変更されたり、経年変化等によって、スパン
較正を行う必要がある場合、スパン較ｉＥプログラムを
選択して、設定された複数の較正質量のうち、任意の較
正質量を有する分銅等を皿１ａ上に載せると、どの較正
質量であるかを判別して、上述の（４）式に基づいて較
正係数Ｋが算出されて更新され、以後の質量換算に供さ
れることになる。

較正質量は任意の質量を設定することができ、しかも、
記憶されている曲線Ｐ　（ｘ）は各較正質量、ひよう計
値負荷時の荷重検出部の出力を実測してめられたもので
あるから、例えばひよう量値の晃迷満の較正質量であっ
ても、極めて正確なスパン較正を行うことができる。

しかしながら、荷重検出部１の出力はデジタル変換され
て制御部２に取り込まれるから、常に±１カウントのデ
ジタル変換誤差を含んでいる。従って、軽量の較正質量
を用いて正確なスパン較正を行うことができるものの、
やはりひょう量値近傍の較正質量を用いて較正係数Ｋを
めた方が、その正確度はより高いものとなる。故に、複
数の較正質量のうち１つはひよう量値近傍の質量を設定
しておくことにより、使用目的等に応じてより正確な較
正を行う必要のある場合には、ひょう量値近傍の較正質
量で較正することもできる。

なお、以上の本発明実施例では、荷重検出部出力−質素
曲線を、ラグランシュの補間法を用いてめる例を示した
が、他の方法でめてよいことは勿論で、更に、必ずしも
出力曲線算出プログラムを内蔵する必要はなく、出荷時
等において他の装置で出力曲線をめ、その結果を記憶さ
せてもよい。

（へ）効果以上説明したように、本発明によれば、任意に設定し得
る複数の較正質量に対応する点を通る出力曲線を記憶す
るとともに、スパン較正時にはその複数の較正質量のう
ちいずれかを負荷すれば、自動的にどの較正質量である
かを判別して、出力曲線の傾きを補正する為の較正係数
を算出して更新するよう構成したから、ひよう量値のシ
沫満の大巾に軽量の較正質量で正確な較正を行うことが
できるとともに、より厳密な較正を要する場合にはひよ
う量値近傍の較正質量で較正することもできる。すなわ
ち、ユーザーの目的に応じて、経済的な軽い較正用分銅
を用意したり、正確度を重視してひよう量値近傍の分銅
を用意したり、自由に選択することができる。

更に、ひよう量値の異なる複数の電子天びんを、一つの
較正用分銅で較正することも可能で、例えばひょう１ｊ
１２００ｇ、３００ｇ、５００ｇ、ＩＫｇおよび２Ｋｌ
？の計５台の電子天びんを、質量２００ｇの分銅で較正
することができ、その経済的効果は大きい。

捷た、２レンジの電子天びんにおいて、それぞれのレン
ジにおける較正質量を同一に設定すれば、２つのレンジ
を同一の分銅で較正することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明実施例の構成を示すブロック図、第３図は従来の
電子天びんにおけるスパン較正の特性図である。１・・荷重検出部、２・・制御部、３・表示器、２１・
・ｃｐｕ、２２・・ＲＯＭ１２３・・不揮発生ＲＡＭ１
２４・・ＲＡＭ０特許出願人　株式会社島津製作所代　理　人　弁理士西１）　新第１図

Claims

【特許請求の範囲】

皿上荷重に応じた電気信号を発生する荷重検出部の出力
を、質量に換算して計量値として表示するよう構成され
た天びんにおいて、少くとも無負荷時、当該天びんのひ
よう量値負荷時、およびあらかじめ設定された複数の較
正質量負荷時における上記荷重検出部の出力からめられ
た荷重検出部出力−質量曲線を記憶する手段と、スパン
較正時に負荷された質量が上記複数の較正質量のうち、
どの較正質量であるかを判別する手段と、上記荷重検出
部にいずれかの較正質量を負荷したときの出力と上記判
別結果とから、上記曲線の傾きを較正する係数を算出す
る手段と、その係数を記憶する手段とを有し、当該天び
んのスパン較正を上記複数の較正質量のうち、任意の較
正質量の負荷による上記係数の更新によって行うととも
に、荷重検出部出力を上記曲線と上記係数を用いて質量
に換算して表示するよう構成したことを特徴とする電子
天びん。