JPS631928A - 電磁平衡式秤量装置の直線性補正方法 - 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〕 本発明は秤量装置の直線性補正方法に係り、特に電磁平
衡式の秤量装置に好適に実施できる直線性補正方法に関
する。

〔従来の技術〕

例えば、秤量を行う装置においては、秤量物の荷重とと
の荷重の測定値とは直線的には対応セす、何らかの方法
で直線性を補正して測定精度を向上させる必要がある。

第２図は重量測定装置において従来より行われている方
法を示す。この方法は要するに、複数個の測定点に対す
る測定値またし。１測定値に相当−づろ値と、これらの
値に対応する真値をデータとして記憶しておき、隣接す
る植を相りに直線で結び、この各直線により直線性を補
正するようにした方法である。

具体的には、真値ＸｆＪ＜Ｐｌ、Ｐ２、ＰＡ　・・・・
Ｐｌ、、Ｐｌ伯　・・・・の点において、これらの真値
に対応する測定値ＹをＱｌ、０２、Ｑ３　・・・・・Ｑ
、　、、Ｑ、Ｈ・・・とじた場合、これらの測定を直線
ＯＡ＋　、ＡＩ　Ａ２　、Ａ２　Ａ：ｌ　、・・・Ａ１
Ａｔ−Ｈ、・・・で結び、これらの直線により測定装置
の特性曲線ハに近似する直線を各点の間に設定する。

ここで、真値ＰＸがＰ、≦Ｐ８≦Ｐ、＋１であり、この
Ｐ、に対応する測定値を０８とすると、このＱＸは実際
には特性曲線ＣのＹ座標であるが、これを、この曲線へ
に近似する直ｖＡＡ　ｔ　Ａ　４４１間のＹ座標とみな
す。

この場合、真値ＰＸと測定値ＱＸとの間には次式が成立
する。

従って上記式を解いて次式に示すように真値ＰＸ　“を
得る。

以上の方法により真値ＰＸを得る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の方法では次の問題点が指摘されており、その改善
が望まれている。

先ず、ゼロ点から秤量までをカバーするためには非常に
多くの測定点を必要とし、はシ杏満足できる精度を確保
するにはこの測定点は２０点程度必要となる。この多数
の測定点のデータをそれぞれ取り、これを記ｔａさせて
おくわけであるが、この作業には正確な操作と大変な手
間とがかかるまた、電磁平衡式の秤量装置（電子天秤）
は、荷重伝達機構が複雑で、かつ電磁部等に於ける極め
て僅かな構成の相違が装置全体としての特性に影響を与
える。この結果、同し構成を有しかつ同じ秤量の装置で
あっても、厳密には一台毎にその特性が相違し、特定の
装置で取ったデータをそのまま他の装置に利用すること
はできない。従って電磁平衡式の秤量装置にあっては各
装置毎に前記した多数の測定点のデータを取る必要があ
りその手間は更に膨大なものとなる。

さらに、装置自体の精度を高く保持するためには、デー
タ収集用の分銅の精度も高くなければならず、これらの
分銅を測定点の数に対応して多数揃える必要があり、コ
ストが上昇する。

またさらに、多数のデータを収納する必要があるため、
大容量の不揮発性メモリを配置する必要が生じ、この点
もコスト上昇の大きな原因となっている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述した問題点に鑑み構成したものであり、電
磁平衡式の秤量装置では測定値と真値との関係を示す曲
線たる特性曲線がほぼ二次曲線になることに着目し、こ
の二次曲線を特定することにより直線性を補正する方法
である。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を具体的、に説明する。

先ず本発明の技術的構成の基礎となる電磁子・衡式の秤
量装置の特性について考察する。

電磁平衡式の秤量装置は、秤量物の荷重に平衡するよう
電磁部に於いて電磁力を発生させる構成となっているた
め、測定値と真価との関係が直線で表示されることが期
待される。

具体的には、前記秤量装置では秤量物の荷重が加わった
場合、永久磁石により作られる磁場の中のコイルに電流
を流すことにより電磁力を発生させ、この荷重に平衡さ
せる構成となっている。従って磁束密度及びコイルの長
さがそれぞれ一定であれば電磁力は電流の一次関数とし
て表され、測定値と真価との関係も直線として表される
はずである。しかしながら、コイルに流れる電流自体が
磁場を発生し１．この磁場が磁石の磁束密度に影響を及
ぼすため実際には測定値と真価との関係は直線ではない
。

発明者らは各種試験を行った結果、測定値ｙと真値Ｘと
の間には次式が成立することを確認、シた。

ｙ＝ｘ−ａｘ２　・・・　（１）　　　　　　・国〈〈
１ つまり電磁平衡式の秤量装置では特性曲線自体が一定の
式（１）で表示でき、かつ定数ａが定まればこの式（１
）は定まる。従って真価を求める第１の方法としては測
定値ｙをこの式に代入することによりこの式（１１）を
真値Ｘの二次方程式とし、この二次方程式を解くことで
ある。

然しこの方法では複雑な演算装置が必要となり秤量装置
としては現実的ではない。　　　・次により現実的な方
法について説明する。

第１図において、曲線イは前記式（１）に示す電磁平衡
式秤量装置の特性曲線を示し、この曲線はその弐からも
明らかなとおり放物線となる。

先ず前記式ｙ、＝ｘ−ａｘ”におけるａは以下の方法に
より定めや。

所定の質量Ａを有する分銅（秤量装置の秤量のほぼｌ／
２が適当）と、質量Ｂを有する分銅とを用意し、 分銅Ａの測定値・・・ｙＡ 分銅Ｂの測定値・・・ｙＢ 分銅Ａと分銅Ｂの合旧の測定値・・・Ｙ　Ａ＋Ｂとする
。

即ち、データを取る測定点はゼロ点、質ＭＡ、質量ＢＸ
Ａ−）Ｂの４点でよい。

以上の点から式（１）の定数ａは次式で表すことができ
る。

ＡＢ より具体的にＬ記（２）の式が成立する過程を示せば次
のとおりである。

前述の式（１）を用いて、 分銅Ａの測定値ｙＡより、 Ｖａ＝ＡａＡ”　　・　・　・　（イ）分銅Ｂの測定値
ｙＢより、 ｙＢ　＝Ｂ−ａＢ２　・・　・　（ロ）分銅Ａと分銅Ｂ
の合８１の測定値ｙＡ＋Ｂより、ｙＡＩＢ＝　（Ａ十Ｂ
）　　　ａ　　（Ａ＋Ｂ）　２　・・　（ハ）ここで、
式（ハ）−（ロ）−（イ）により、ｙＡ＋ｎ　−ｙｓ　
　　ＹＡ”　　２ａＡｒ３　Ｈ＋　＋　　（ニ）となる
。

」−記入（ニ）をａについて解き、前述の式（２）を得
る。

以−１−の方法により式日）のａが定まったならば次の
方法により真値を得る。

即ら、ゼロと装置の秤量との間（但し僅かにゼン点以−
ドの値及び僅かに秤量板にの値を含める方がよい）に複
数の区画を設番１、それぞれの区画を直線をもって曲線
イに近似さ−Ｕる。

例えば真値ｘＯ％　ＸＩ　、Ｘ　２　　”　’　Ｘ　ｒ
、Ｘ、オ、・・・・に対する測定値ｙ。、、ｙｌ、ｙ２
・・・Ｖｒ　、ＹｒＨ・・・を前記式（１）により算出
しておく。これにより所定の区間（×４、Ｘ、＋、）に
於ける直線は次式（３）でり−えられる。

ｙ＝　　Ｎ　　　ａ　　（ｘ、　　＋Ｘｌ＋＋　　））
　　Ｘ＋ａＸｌ＋Ｘ１＋１・・・・　（３） となる。

ここで、未知の質量ｘｐを測定した測定値をｙｐとし、
この測定値ｙｐが（ｙ；　、Ｙ＋４．＋　）の間に入っ
ていることを検出すると、Ｆ記式（３）に対して質ｔｘ
ｐとこれに対応する測定値ｙｐを代入すると ｙ　　ｐ＝　　　（１ａ　　　（Ｘｉ　　　＋　Ｘｌ−
）＋　　　）　　　ｌ　　　ｘｐ　　　ト　ａ　　Ｘ　
　ｉ　　’　Ｘ　　ｉ　＋１・・・　（３）′ となり、更に Ｖ　ｐ　　ａ　　ｘｉ”ｘｉ＋１ ｘ　　ｐ　　＝　　−−−−−−、、、、、、、、、、
−−、−１−ａ　　（ｘ、４−　ＸＩ＋１　） となる。この式を解くことによりｘｐＯ値を得ることが
できる。

なお、分銅Ａ、Ｂの公称値に対して実際の質量（真値）
のずれがあるため、式（２）により算出されたａは誤差
を生じる。しかし、直線性の補正における誤差を、秤量
装置の最小目盛り以下となるよう分銅Ａ、Ｂに許容され
る質量のずれを計算すると、分銅Ａ、Ｂにおける公称値
と真値との誤差はある程度許容され、分銅の精度はあま
り高い必要はないことが分かった。

〔効果〕

本発明は１以上に具体的に説明したように、用けする分
銅は２個でよく、データを取る測定点も４点でよいため
、多数の分銅を用意−４る必要がなく経済的であると共
に、データ収集の労力を大幅に低減することができる。

また蓄えるデータも基本的には定Ｗｋａのめと／Ｉ′す
、非常に少ないため大容量のメモリが不要吉なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による直線性補正方法を示す真値と測定
値との関係を示す線図、第２図は従来の直線性補正方法
を示す真値と測定値との関係を示す線図である。 第１図 第２図 手続（甫正書印発） 昭和６１年８り／７日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第１４４７６９号 ２、発明の名称 電磁平衡式秤量装置の直線性補正方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都練馬区大泉学園町２丁目２３番２２号名称
　株式会社　ニー・アンド・デイ 代表者　古　川　　陽 ４、代理人　〒１０５　　置　（５９１）７８６６住所
　東京都港区虎ノ門１丁目１１番７号明細書の、「発明
の詳細な説明」の欄。 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁第１０行「の測定を」とあるのを「
の測定点を」と訂正する。 （２）明細書第２真下から５行「特性曲線Ｃの」とある
のを「特性曲線ハの」と訂正する。 （３）明細書第１０頁第８行「大容量のメモリ」とある
のを「大容量の不揮発性メモリ」と訂正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電磁平衡式秤量装置の特性を示す曲線を二次曲線とみな
   し、この二次曲線を表す二次関数に基づき、測定値を真
   値に補正することを特徴とする電磁平衡式秤量装置の直
   線性補正方法。