JPS63191032A - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は電子天びんに関する。なお、本発明は電磁力平
衡型等のいわゆる電子天びんのほか、ひずみゲージを用
いたロードセル式や音叉式、あるいは静電容量式等のい
わゆる電子はかり、更には他の方式による電気的重量測
定器にも適用し得るものである。

〈従来の技術とその問題点〉 電子天びん、特に高精度の電子天びんにおいては、温度
の非平衡状態において完全に温度補償をすることは困難
で、このような状態においては正確な測定値を得ること
はできない。そのため、一般的には通電後３０分〜３時
間程度のウオーミングアツプを必要とする。

ところで、電子天びんを使用する者にしてみれば、その
電子天びんを使用するに当って、必ずしも本人が電源を
投入するとは限らず、既に電源が投入されている場合に
はウォーミングアップを終えているのか、あるいは電源
投入直後であるのかの判別をすることはできない。その
ため、ウオーミングアツプ不充分であるにもかかわらず
使用して不正確な測定値を得てしまったり、あるいは、
正確な測定値を得るためにと、実際にはウォーミングア
ップ完了状態であるのに、更に無駄な時間を費やしてし
まうという問題があった。

〈問題点を解決するための手段〉 上記の問題を解消するため、本発明は、皿上荷重に対応
する電気信号を出力し得る荷重センサと、その荷重セン
サに接続される電気回路を有し、荷重センサの出力に基
づいて皿上荷重を算出して表示する天びんにおいて、当
該天びんがウオーミングアツプ完了状態にあるか否かを
判別する判別手段と、その判別結果を表示する表示手段
を備えたことによって特徴づけられる。

〈作用〉 ウオーミングアツプ完了状態にあるか否かが自動的に判
別され、その判別結果が表示されるので、使用者は一目
で使用の可否を判別でき、上記の問題点は解消される。

〈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１図は本発明実施例の構成を示すブロック図である。

天びん本体１内部の荷重センサを主体とする荷重信号発
生部２に近接して、第１の温度センサＳＩが配設されて
いる。この第１の温度センサＳｌは、後述するウオーミ
ングアツプ完了・不充分の判定用のほか、感度の温度補
償用のセンサを兼ねており、天びん本体１内にあって電
源回路を構成するトランス３等の熱源から比較的遠い位
置、つまり天びんへの通電による自己加熱に起因する温
度上昇が比較的少ない位置に配設されている。

また、上述したトランス３に近接して、すなわち通電に
よる自己加熱に起因する温度上昇が比較的大きい位置に
は、第２の温度センサＳ２が配設されている。

第１および第２の温度センサＳＩおよびＳ２の出力信号
は、それぞれ電圧変換器４および５で適当な電圧値に変
換された後、温度信号切換スイッチ６を経て荷重信号一
温度信号切換スイッチ７に導かれている。この荷重信号
一温度信号切換スイッチ７には、また、荷重信号発生部
２からの荷重信号が導かれている。マイクロコンピュー
タ８は、これら再切換スイッチ６．７を駆動して、荷重
信号と、第１および第２の温度センサＳｌおよびＳ２か
らの温度信号を順次Ａ−Ｄ変換器９に入力し、これら各
信号のデジタル変換データを刻々とサンプリングする。

マイクロコンピュータ８に接続された表示器１０には、
計量値を表示するためのデジタル表示部１１のほかに、
赤色ランプＲ１黄色ランプＹおよび青色ランプＢからな
るウオーミングアツプ状態表示部１２が設けられている
。

マイクロコンピュータ８のＲＯＭには、荷重信号発生部
２からの荷重データを第１の温度センサＳｌからの温度
データで補償して計量値を決定し、デジタル表示部１１
に表示する公知の計量値演算用プログラムのほかに、電
源投入時に実行される、第２図にそのフローチャートを
示すウオーミングアツプ状態判別プログラムが書き込ま
れている。

以下、この第２図を参照しつつ本実施例の動作および作
用を説明するが、その前に、一般的な電子天びんのウォ
ーミングアップ時における本体内部の温度の挙動につい
て説明する。

長時間電源ＯＦＦの状態で放置されている状態において
は、天びん本体１内各部はほぼ一様な温度となる。その
状態から電源を投入すると、通電により自己加熱するト
ランス３の近辺の温度が上昇し、このトランス３から遠
方にある荷重信号発生部２の近辺の温度は上昇しにくい
。ウォーミングアップを′ｍ続するとこれら両者の温度
差は次第に太き（なる。そして、この温度差が当該天び
んの構造等によって固有の差以上になった時点以降は、
ウオーミングアツプ完了で高精度測定が可能な状態とな
っている。また、上述した固有の差未満であっても、こ
れに近い所定の温度差を存した状態においては、完全で
はなくても所定の小さい測定誤差を認めるならば使用し
得る状態となっている。本実施例においては、天びん製
作時等において、ウォーミングアップ完了状態であるた
めの上述の固有の温度差と、完全ではな（とも使用し得
る状態であるための温度差とを実験等によって求めてマ
イクロコンピュータ８の不揮発性メモリ等に書き込んで
おくが、その各温度差がそれぞれ例えば６℃および４℃
であったとする。

さて、第２図に示すように、電源が投入されると、前述
したように荷重データとともに第１および第２の温度セ
ンサＳ１およびＳ２からの温度データが刻々と採り込ま
れるが、これら両センサＳｌ＋Ｓ２からの温度データの
差が求められ、その温度差が４℃未満であればウオーミ
ングアツプ状態表示部１２の赤色ランプＲが点灯され、
４℃以上６℃未満であれば黄色ランプＹが、また６℃以
上になると青色ランプＢが点灯される。これにより、使
用者はどのランプが点灯しているかにより、ウオーミン
グアツプ不充分、不充分であるがほぼ使用可能、あるい
はウオーミングアツプ完了の状態のいずれであるかを識
別できる。そして、ウオーミングアツプ完了状態となる
と、温度信号切換スイッチ６を第１の温度センサＳ１側
に固定し、その出力を天びん感度の温度補償専用に供す
る。

なお、第１および第２の温度センサＳ１およびＳ２は、
以上の実施例のように一方をほかの用途用の既設の温度
センサを共用するほか、双方を既設のものを共用し、あ
るいは双方ともウオーミングアツプ状態判別専用に設け
ることができる。

また、以上の実施例において、通電途中において短時間
だけ通電を停止して再び通電した場合、温度的には通電
停止前とほぼ同等となるが、この場合、再通電直後にお
いて天びん回路を構成する電子部品の安定性に問題が生
じるときもある。この対策として、第３図にそのウオー
ミングアツプ状態判別プログラムの要部のフローチャー
トを示すように、電源投入後一定時間、例えば３分程度
の間、無条件で赤色ランプＲを点灯するよう構成するこ
とも可能である。

第４図は、ウオーミングアツプ状態の判別を通電後の経
過時間に基づいて行う実施列の構成を示すブロック図で
ある。第４図においては、第１図と同等の構成部材につ
いては同じ番号を付すとともに、以下の説明においては
その説明を省略する。

この実施例では、マイクロコンピュータ８にタイマＴが
接続され、このタイマＴの出力に基づいてウオーミング
アツプ状態の判別が行われる。

第５図はこの実施例におけるマイクロコンピュータ８の
ＲＯＭに書き込まれたウオーミングアツプ状態判別プロ
グラムを示すフローチャートで、この図を参照しつつ、
以下にその動作並びに作用を説明する。

ここで、電子天びんにおいては、一般に、ウオーミング
アツプ完了状態となるにはその天びん構造等に基づいて
固有の、はぼ一定の通電時間を必要とし、また、このウ
オーミングアツプ完了状態となるための時間が経過して
いなくとも、この時間に近い通電時間が経過した状態で
は、完全ではなくとも所定の小さい誤差を認めるならば
使用し得る状態となる。この実施例では、これらの状態
となるに至る通電後の経過時間を実測や経験等に基づい
て求めておき、コンピュータ８のＲＯＭ等に書き込んで
おく。第５図に示す例では、通電後１時間以上でウオー
ミングアツプ完了状態、１０分以上１時間未満で完全で
なくとも使用可能状態となる場合について記している。

第５図に示すように、電源が投入されるとタイマＴをス
タートさせる。そして、その計時結果、つまり通電後の
経過時間Ｔが１０分未満の場合にはウオーミングアツプ
状態表示部１２の赤色ランプＲが点灯され、１０分以上
１時間未満であれば黄色ランプＹが、また１時間以上に
なると青色ランプＢが点灯される。これにより、先の実
施例と同様、使用者はウオーミングアツプ不充分、不充
分であるがほぼ使用可能、あるいはウオーミングアツプ
完了状態のいずれであるかを識別できる。

この実施例において、通電途中の瞬時停電や短時間の通
電停止があれば、ウオーミングアツプ完了状態であるに
もかかわらず不充分等の表示を行う場合が予想される。

そこで、これに対処するために、タイマ４０あるいは別
のタイマを用意してバッテリ等でバンクアップし、通電
停止後の経過時間Ｔ２を計測するとともに、その通電停
止直前までの通電時間Ｔを同様にバックアップされたメ
モリに格納しておき、第６図にフローチャートで示すよ
うなプログラムにより、電源投入と同時にあらかじめ実
験等によって求められた関数ｆ（’ｒｚ）に基づいて、
通電停止時間Ｔ２が例えば３時間未満の短時間である場
合に、再通電時における通電時間Ｔの初期値をＴ２を用
いて算出し、以後の経過時間を加算して第５図のフロー
チャートに導くことが考えられる。これにより、瞬時停
電や短時間の通電停止があっても、ウオーミングアツプ
状態表示部１２にはほぼ実際のウォーミングアップ状態
と等しい状態を表示することができる。

以上の第１図および第４図に示す実施例においては、ウ
オーミングアツプ状態を表示するためにランプ群を別途
設けた例を示したが、このランプ群に代えて、あるいは
このランプ群による表示とともに、ウオーミングアツプ
状態の判別結果が完了状態でない場合に、デジタル表示
部１１における計量表示値中、ウオーミングアツプ不充
分であるが故に正確さを保証できない桁の数値を点滅し
、あるいは消し去る等によりその旨を表示することもで
きる。

更に、以上の各実施例では、ウオーミングアツプ状態を
３段階で表示した例を示したが、ウオーミングアツプ完
了状態と不充分の状態の２段階、あるいは４段階以上で
表示することもできる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、天びんのウオー
ミングアツプが完了状態にあるか否かを判別して、その
判別結果を表示するよう構成したから、使用者はその天
びんが既にウオーミングアツプを終えているのか否かを
一目で識別でき、誤った測定をする虞れがなく、また、
不必要な時間をロスしてしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図、第２図
はそのマイクロコンピュータ８のＲＯＭに書き込まれた
ウオーミングアツプ状態判別プログラムを示すフローチ
ャート、 第３図は第１図に示す実施例におけるウオーミングアツ
プ状態判別プログラムの他の例の要部を示すフローチャ
ートである。 第４図は本発明の他の実施例の構成を示すブロック図、 第５図はそのマイクロコンピュータ８のＲＯＭに書き込
まれたウオーミングアツプ状態判別プログラムを示すフ
ローチャート、 第６図は第１図に示す実施例におけるウオーミングアツ
プ状態判別プログラムの他の例の要部を示すフローチャ
ートである。 １・・・天びん本体 ２・・・荷重信号発生部 ３・・・トランス ６．７・・・切換スイッチ ８・・・マイクロコンピュータ １１・・・デジタル表示部 １２・・・ウォーミングアップ状態表示部４０・・・タ
イマ 特許出願人　　　　株式会社島津製作所代　理　人　　
　　弁理士　西１）新 第３図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）皿上荷重に対応する電気信号を出力し得る荷重セ
   ンサと、その荷重センサに接続される電気回路を有し、
   上記荷重センサの出力に基づいて皿上荷重を算出して表
   示する天びんにおいて、当該天びんがウォーミングアッ
   プ完了状態にあるか否かを判別する判別手段と、その判
   別結果を表示する表示手段を備えたことを特徴とする電
   子天びん。
2. （２）上記判別手段が、当該天びんへの通電による温度
   上昇が互いに差のある２箇所以上にそれぞれ設けられた
   温度センサからの出力を採り込んで、その各出力があら
   かじめ設定された差以内であるか否かでウォーミングア
   ップ完了状態か否かを判別する手段であることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項記載の電子天びん。
3. （３）当該天びんへの通電後、あらかじめ設定された一
   定時間が経過するまでの間、上記各温度センサの出力差
   にかかわらず、ウォーミングアップ完了状態と判定しな
   いよう構成したことを特徴とする、特許請求の範囲第２
   項記載の電子天びん。
4. （４）上記判別手段が、当該天びんへの通電後の経過時
   間があらかじめ設定された時間以上であるか否かでウォ
   ーミングアップ完了状態であるか否かを判別する手段で
   あることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の電
   子天びん。
5. （５）上記判別手段はウォーミングアップ完了状態およ
   び完了状態以外の２以上の状態を判別し得るとともに、
   上記表示手段はその判別結果に応じて３以上の表示態様
   を有していることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   、第２項、第３項または第４項記載の電子天びん。
6. （６）上記判別手段によりウォーミングアップ完了状態
   でないと判別されているとき、当該天びんのデジタル計
   量表示値のうち、ウォーミングアップ不充分に起因して
   正確さを保証できない桁を点滅もしくは消灯するよう構
   成したことを特徴とする、特許請求の範囲第１項、第２
   項、第３項、第４項または第５項記載の電子天びん。
7. （７）上記通電後の経過時間を、続く通電停止時間で補
   正し、その通電停止後の再通電時において上記補正後の
   経過時間を上記ウォーミングアップ完了状態であるか否
   かの判別のための経過時間の初期値とするよう構成した
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第４項記載の電子天
   びん。