JPH0275913A - ロードセル式秤 - 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、レンジ切換えができるロードセル式％式％ ［従来の技術］ 従来、この種のロードセル式秤としては特開昭５６−１
５４６１８号公報に見られるように、ロードセルの出力
を増幅器で増幅した後減衰器を通過させるか否かによっ
てレンジ切換えを行ない、さらにその出力をアナログ／
デジタル変換器でデジタルデータに変換して重量表示デ
ータを得るようにしたものが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしこのように減衰器を使用してレンジ切換えを行な
うものでは増幅器の出力をそれだけレベルダウンするこ
とになり、感度低下を招く問題があった。

このため減衰器を使用せずに増幅器を複数段設け、増幅
器の使用段数を切換えてレンジ切換えを行なうことが考
えられる。

しかしこのように増幅器の使用段数を切換えてレンジ切
換えを行なった場合、回路動作の遅れ等によってレンジ
切換えを行なってもそれによって直ちに切換えられたレ
ンジでの正しい動作は行われず正しい動作を行なうまで
にはある程度の時間がかかる。例えば第６図に示すよう
にアナログ／デジタル変換されて得られるカウント数が
ある値を越えることによつて小レンジから大レンジへの
切換えが行われたとすると、カウント数が大レンジのも
とての正しい値になるには時間がかかりレンジ切換え直
後の数回のサンプリングデータは誤ったデータとなる。

すなわちこの誤ったデータをそのまま取込んで表示デー
タを作成し表示させると表示ｆｆ１ｆｆｉは第７図に示
すように大レンジへの切換え直後はかなり大きな重量値
になってしまう問題がある。

そこで本発明は、レンジ切換えを増幅器の使用段数を切
換えて行なうことによって感度低下を招くことなくレン
ジ切換えができ、しかも常に選択されたレンジでの正し
い表示ができるロードセル式秤を提供しようとするもの
である。

また、レンジ切換えを行なった場合通常は小レンジは大
レンジに比べて表示する１目当りの重量値が小さい。例
えば秤量範囲が０〜５υの小レンジでは１目が５カウン
トで０．２９、秤量範囲が５〜３０心の大レンジでは１
目が５０カウントでｌｏｇというようになる。

また、重量を表示器に表示する場合大抵はデータの安定
を判断して表示データを作成し表示器に表示するように
している。そしてこのときの安定判断は表示の１目当り
の重量値に基いて定められる。すなわち１目が０．２９
の小レンジでは安定条件はデータの変動が±０．２ｇ未
満になったときを条件とし、また１目が１０９の大レン
ジでは安定条件はデータの変動が±１０９未満になった
ときを条件としている。このようにレンジが切替わると
安定判断の条件も変化する。

しかしレンジ切換点と安定条件の切換点の重量値を全く
同一にした場合、例えば５．０附に設定した場合、計量
値が５．０υ近傍でふらついていてもレンジが大レンジ
になれば安定条件が±１０９未満の範囲で判断されるの
で安定したと判断され、その結果５灼近傍では小レンジ
の精度で計量を行ないたくてもできない問題が生じる。

そこで請求項（２）記載の発明は、安定の判断の切換え
点のｆｆ１ｍ値をレンジ切換え点の重量値よりも若干大
きくし、レンジ切換え点近傍では常に小レンジ側の安定
条件判断によって表示用重量データの作成ができるロー
ドセル式秤を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 請求項（１）の発明は、荷重に応動して電圧信号を出力
するロードセルと、複数段の増幅器を備え、ロードセル
出力を増幅する増幅部と、この増幅部からの電圧信号を
デジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器と
、このアナログ／デジタル変換器からのデジタルデータ
を取込み表示用重量データを作成する重量データ作成手
段と、この重量データ作成手段が取込んだデジタルデー
タの重量値が予め設定された重量値を越えるか否かによ
って増幅部の使用増幅器の段数を切換え、デジタルデー
タの重量値が設定重量値以下のとき重量データ作成手段
に表示の１目当りの重量値が小さい小レンジのデータ作
成処理を行なわせ、かつデジタルデータの重量値が設定
重量値を越えたとき重量データ作成手段に表示の１目当
りの重量値が大きい大レンジのデータ作成処理を行なわ
せるレンジ切換制御手段と、このレンジ切換制御手段に
よってレンジ切換え制御が行われたとき重量データ作成
手段にアナログ／デジタル変換器からのデ　・ジタルデ
ータの取込みを一時禁止させる一時禁止制御手段と、ｆ
ｆ１ｆｆｉデ一タ作成手段からの表示用重量データを表
示する表示器を設けたものである。

また請求項（２）の発明は、荷重に応動して電圧信号を
出力するロードセルと、複数段の増幅器を備え、ロード
セル出力を増幅する増幅部と、この増幅部からの電圧信
号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換
器と、このアナログ／デジタル変換器からのデジタルデ
ータを取込み、表示の１目当りの重量値に基いて定めら
れる安定条件で取込みデータの安定を判断して表示用重
量データを作成する重量データ作成手段と、この重量デ
ータ作成手段が取込んだデジタルデータの重量値が予め
設定された重量値を越えるか否かによって増幅部の使用
増幅器の段数を切損え、デジタルデータの重量値が設定
重量値以下のとき重量データ作成手段に表示の１目当り
の重量値が小さ、い小レンジのデータ作成処理を行なわ
せ、かつデジタルデータの重量値が設定重量値を越えた
とき重量データ作成手段に表示の１目当りの重量値が大
きい大レンジのデータ作成処理を行なわせるレンジ切換
制御手段と、このレンジ切換制御手段によってレンジ切
換え制御が行われたとき重量データ作成手段にアナログ
／デジタル変換器からのデジタルデータの取込みを一時
禁止させる一時禁止制御手段と、Ｉｆ！データ作成手段
からの表示用重量データを表示する表示器を設け、レン
ジ切換制御手段のレンジ切換え重量点よりも重量データ
作成手段が判断する安定の切換え重量点を若干大きく設
定したものである。

［作用］ 請求項（１）の発明においては、アナログ／デジタル変
換器から重量データ作成手段に取込まれるデジタルデー
タの重量値が設定重量値以下では小レンジ動作を行なう
ように増幅部の使用増幅器の段数が設定される。またデ
ジタルデータの重量値が設定重量値を越えると大レンジ
動作を行なうように増幅部の使用増幅器の段数が設定さ
れる。こうして荷重に応じて小レンジと大レンジが自動
的に切換られる。

そしてレンジ切換えが行われたときには重量データ作成
手段によるアナログ／デジタル変換器からのデジタルデ
ータの取込みが一時禁止され、その後切換えられたレン
ジのもとての正しいデジタルデータとなるタイミングで
アナログ／デジタル変換器からのデジタルデータの取込
みが再開され、表示用ｆｆ１ｆＩｌデータが作成される
ようになる。

また請求項（２）の発明においては、荷重による計量値
がレンジ切換え点近傍にあり、そのとき大レンジでの動
作に・なっていても表示のための安定判断は小レンジ動
作での精度の高い安定判断によって行われる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、１は荷重に応じて電圧信号を出力する
ロードセル、２はこのロードセル出力を増幅する増幅部
、３はこの増幅部２から出力される電圧信号を入力し、
デジタルデータに変換するアナログ／デジタル（以下、
Ａ／Ｄと称する。）変換器、４はこのＡ／Ｄ変換器３か
らデジタルデータを所定のサイクルで割込みをかけて取
込みデータ処理を行なうマイクロプロセッサである。

前記増幅部２には２段の増幅器２．．２２を備え、その
後段の増幅器２２の入力端子と出力端子との間にはアナ
ログスイッチ５が接続されている。

前記マイクロプロセッサ４は第２図に示す入力処理を行
ない、前記Ａ／Ｄ変換器３からデジタルデータを取込む
とそのデジタルデータをＲＡＭ６に格納する。そして取
込んだデジタルデータを重量データとしてまるめ、その
重量データが予めレンジ切換えのために設定された秤量
値である５　Ｋ９以上か否かをチエツクする。

重量データが５に！ｊ以上と判断されると、続いて前回
は大レンジで動作したか否かをチエツクする。

そして前回が大レンジ動作であればデジタルデータの読
み捨てを５回行なったか否かをチエツクする。そして５
回行なっていなければ今回読込んだデジタルデータを捨
てる。またすでに５回読み捨てを行なっていれば今回読
込んだデジタルデータを有効とする。

また５　Ｋ９以上で前回が大レンジ動作でなければ大レ
ンジへの切換えを行なう。

また重量データが５　Ｋ９未満と判断されると、続いて
前回は小レンジで動作したか否かをチエツクする。そし
て前回が小レンジ動作であればデジタルデータの読み捨
てを５回行なったか否かをチエツクする。そして５回行
なっていなければ今回読込んだデジタルデータを捨てる
。またすでに５回読み捨てを行なっていれば今回読込ん
だデジタルデータを有効とする。

また５Ｋｇ未満で前回が小レンジ動作でなければ小レン
ジへの切換えを行なう。

この処理における大レンジ及び小レンジの切換えは切換
制御回路７を制御し、その制御回路７で前記アナログス
イッチ５を開閉動作させることによって行なっている。

すなわち小レンジのときはアナログスイッチ５を開放し
、大レンジのときはアナログスイッチ５を閉成する。

また前記マイクロプロセッサ４は入力処理によってデジ
タルデータの取込みを行なうと続いて第３図に示すちら
つき処理を行なう。この処理は取込んだデータが大レン
ジ動作での取込みであれば取込んだデータを５倍してか
らちらつき処理を行なう。また小レンジであればそのま
まちらつき処理を行なう。

このちらつき処理は、例えばデジタルデータを数個サン
プリングし、そのサンプリングしたデジタルデータを比
較することによって変動の差がそれほどないときには表
示用重量データを変更させないことによってちらつきを
防止している。

このちらつき処理において大レンジのデジタルデータを
５倍するのは次の理由による。すなわち第５図に示すよ
うに小レンジのときの重量値に対するカウント数（デジ
タルデータ）の傾きは大レンジのときの重量値に対する
カウント数（デジタルデータ）の傾きに対して５倍に設
定している。

これは小レンジのときは増幅器２１．２２によって２段
増幅されるのに対して大レンジのときには増幅器２１の
みによって増幅され、大レンジのときの増幅度に対して
小レンジのときの増幅度が５倍に設定されているためで
ある。

また前記マイクロコンピュータ４は５〜未満では小レン
ジ動作を行ない、５υ以上では大レンジ動作を行なうが
、小レンジ動作では例えば１目５カウントで０．２９に
設定され、また大レンジ動作では例えば１目５０カウン
トで１０９に設定されている。そして小レンジでは変動
が±１目、すなわち±０．２ｇ以内のとき計量値が安定
したと判断され、また大レンジでは変動が±１目、すな
わち±１０ｇ以内のとき計量値が安定したと判断される
ようにしている。しかしレンジ切換点を単純に安定条件
の判断の切換点にすると第４図に示すように、重量値が
レンジ切換点よりも若干小さい３点にあるときには小レ
ンジ動作となって安定条件は±０，２ｇで判断されるが
、重量値がレンジ切換点よりも若干大きいｂ点にあると
きには大レンジ動作となって安定条件は±１０ｇで判断
されることになる。このため重量値がｂ点近傍で不安定
になっていて本来は安定させたくないのに大レンジ動作
のため安定条件が成立して安定判断が行われることにな
る。このようなことから安定条件の判断の切換点をレン
ジ切換点よりも若干重量値に大きい点、例えば５．１脂
に設定している。

そして前記マイクロプロセッサ４は取込んだデジタルデ
ータをダラム単位の重量データにまるめ処理を行ない、
さらにそれを各レンジに応じて１目当りの重量単位にま
めるて表示用ｆｌｉｉｔデータを作成し、その表示用重
量データをキーボード・表示コントローラ８を介して表
示器９に表示させるようにしている。また前記キーボー
ド・表示コントローラ８にはキーボード１０が接続され
、そのキーボード１０からのキー信号を取込むようにし
ている。

このような構成の本実施例においては、ロードセル１に
荷重かがるとＡ／Ｄ変換器３からデジタルデータがマイ
クロプロセッサ４に取込まれる。

そしてこのときに荷重が５　Ｋ９未満であれば切換制御
回路７によってアナログスイッチ５が閉成され増幅部２
は２個の増幅器２．．２２による２段増幅を行なう状態
になっている。すなわち小レンジ動作となっている。し
かしてこの状態では±０．２ｇ以下によって計量値の安
定条件が判断される。

次に別の荷重がロードセル１にかかりＡ／Ｄ変換器３か
ら取込まれたデジタルデータが５布を越えるようになる
と、マイクロプロセッサ４は切換制御回路７を制御して
アナログスイッチ５を開放させる。すなわち大レンジ動
作となる。しかして増幅部２は増幅器２１のみの増幅と
なる。

そしてこのレンジ切換が行われた当初においてはマイク
ロコンピュータ４はＡ／Ｄ変換器３からのデジタルデー
タの取込みを行なっても５回までは捨てる。そして６回
目以降から有効なデジタルデータとして取込むことにな
る。この取込みデータの読み捨てを行なう制御は、デー
タの取込みが割込みによって一定時間間隔で行なってい
るので、例えばタイマーを使用し、そのタイマーがタイ
ムアツプするまで読み捨てることによって実現できる。

こうして６回目以降に取込んだデジタルデータを有効と
することによって大レンジのもとての正しいデジタルデ
ータを取込むことができるようになる。そしてこの大レ
ンジ動作においては±１０ｇ以内によって計量値の安定
判断が行われるようになる。しかし大レンジ動作であっ
ても計量値が５．１脂以上になるまでは小レンジでの安
定判断となる。

この状態でロードセル１にかかっている荷重を除くとＡ
／Ｄ変換器３から取込まれるデジタルデータが５脂未満
に低下するので、゛マイクロプロセッサ４は切換制御回
路７を制御してアナログスイッチ５を閉成させる。すな
わち小レンジとなる。

そしてこのレンジ切換が行われた当初においてはマイク
ロコンピュータ４はＡ／Ｄ変換器３からのデジタルデー
タの取込みを行なっても５回までは捨てる。そして６回
目以降から有効なデジタルデータとして取込むことにな
る。

このようにロードセル１に荷重がかかりそのときの計量
値が５脂以上になると小レンジから大レンジに自動的に
切換えられるが、レンジ切換えの当初においてはＡ／Ｄ
変換器３から取込まれるデジタルデータは５回までは捨
てられるので、Ａ／Ｄ変換器３からのデジタルデータを
有効として取込むときにはデジタルデータは大レンジの
もとての正しいデータとなっており、従ってレンジ切換
点を通過しても表示重量はスムーズに変化することにな
る。

またレンジ切換点が５　Ｋｇであるのに対して安定判断
の切換点が５．１に９と若干大きくしているので、レン
ジ切換点近傍に計量値があるときにはデータが±０．２
ｇ以内にならなければ安定判断されないので、例えばデ
ータが±１〜２ｇ程度で変動しているときに安定判断さ
れることはない。

さらに小レンジのときの感度が大レンジのときの感度に
対して５倍に設定されているが、ちらつき処理において
大レンジのときには取込みデータを５倍にしているので
小レンジでも大レンジでも共通のちらつき処理ができる
。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明によれば、レンジ切換えを増
幅器の使用段数を切換えて行なうことによって感度低下
を招くことなくレンジ切換えができ、しかも常に選択さ
れたレンジでの正しい表示ができるロードセル式秤を提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の実施例を示すもので、第１
図はブロック図、第２図はマイクロプロセッサによるデ
ータ入力処理を示す流れ図、第３図はマイクロプロセッ
サによるちらつき処理を示す流れ図、第４図はレンジ切
換えと安定判断との関係を説明するための図、第５図は
小レンジと大レンジの重量に対するカウント数の変化を
示すグラフ、第６図はレンジ切換えによって増幅部の増
幅段を切換えたときのカウント数変化を示すグラフ、第
７図はレンジ切換えによって増幅部の増幅段を切換えた
ときの表示重量変化を示すグラフである。 １・・・ロードセル、２・・・増幅部、２．．２２・・
・増幅器、３・・・アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換
器、４・・・マイクロプロセッサ、５・・・アナログス
イッチ、６・・・ＲＡＭ、７・・・切換制御回路、９・
・・表示器。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第３因 船賃・−一

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）荷重に応動して電圧信号を出力するロードセルと
   、複数段の増幅器を備え、前記ロードセル出力を増幅す
   る増幅部と、この増幅部からの電圧信号をデジタルデー
   タに変換するアナログ／デジタル変換器と、このアナロ
   グ／デジタル変換器からのデジタルデータを取込み表示
   用重量データを作成する重量データ作成手段と、この重
   量データ作成手段が取込んだデジタルデータの重量値が
   予め設定された重量値を越えるか否かによって前記増幅
   部の使用増幅器の段数を切換え、デジタルデータの重量
   値が設定重量値以下のとき前記重量データ作成手段に表
   示の１目当りの重量値が小さい小レンジのデータ作成処
   理を行なわせ、かつデジタルデータの重量値が設定重量
   値を越えたとき前記重量データ作成手段に表示の１目当
   りの重量値が大きい大レンジのデータ作成処理を行なわ
   せるレンジ切換制御手段と、このレンジ切換制御手段に
   よってレンジ切換え制御が行われたとき前記重量データ
   作成手段に前記アナログ／デジタル変換器からのデジタ
   ルデータの取込みを一時禁止させる一時禁止制御手段と
   、前記重量データ作成手段からの表示用重量データを表
   示する表示器を設けたことを特徴とするロードセル式秤
   。
2. （２）荷重に応動して電圧信号を出力するロードセルと
   、複数段の増幅器を備え、前記ロードセル出力を増幅す
   る増幅部と、この増幅部からの電圧信号をデジタルデー
   タに変換するアナログ／デジタル変換器と、このアナロ
   グ／デジタル変換器からのデジタルデータを取込み、表
   示の１目当りの重量値に基いて定められる安定条件で取
   込みデータの安定を判断して表示用重量データを作成す
   る重量データ作成手段と、この重量データ作成手段が取
   込んだデジタルデータの重量値が予め設定された重量値
   を越えるか否かによって前記増幅部の使用増幅器の段数
   を切換え、デジタルデータの重量値が設定重量値以下の
   とき前記重量データ作成手段に表示の１目当りの重量値
   が小さい小レンジのデータ作成処理を行なわせ、かつデ
   ジタルデータの重量値が設定重量値を越えたとき前記重
   量データ作成手段に表示の１目当りの重量値が大きい大
   レンジのデータ作成処理を行なわせるレンジ切換制御手
   段と、このレンジ切換制御手段によってレンジ切換え制
   御が行われたとき前記重量データ作成手段に前記アナロ
   グ／デジタル変換器からのデジタルデータの取込みを一
   時禁止させる一時禁止制御手段と、前記重量データ作成
   手段からの表示用重量データを表示する表示器を設け、
   前記レンジ切換制御手段のレンジ切換え重量点よりも前
   記重量データ作成手段が判断する安定の切換え重量点を
   若干大きく設定したことを特徴とするロードセル式秤。