JPS61270624A - Electronic balance - Google Patents

Electronic balance

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JPS61270624A
JPS61270624A JP11244785A JP11244785A JPS61270624A JP S61270624 A JPS61270624 A JP S61270624A JP 11244785 A JP11244785 A JP 11244785A JP 11244785 A JP11244785 A JP 11244785A JP S61270624 A JPS61270624 A JP S61270624A
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optimum
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Abstract

PURPOSE:To calculate and display the optimum number of data to be averaged for obtaining a metered value which satisfies accuracy at an installation place by detecting the degree of a disturbance in installation environment. CONSTITUTION:While data are stable, preset N data are fetched from a data group from a load detection part 1 which is stored in a RAM 23 and the standard deviation delta of those N data is calculated. The deviation delta represents the degree of a disturbance at the installation place. Then, when accuracy (p) that a metered value should have is inputted with a key switch 3, the optimum number (n) of data to be averaged is calculated from an equation based upon the value (p) and standard deviation delta. Then, the number n' of data to be averaged is set on the basis of the optimum number (n) at the installation place to obtain a metered value having necessary accuracy (p) with good response in a short time. Thus, the optimum number of data to be averaged is set and an electronic balance is usable in an invariably optimum state.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業−にの利用分野〉 本発明は電子天びんに関する。[Detailed description of the invention] <Industrial application field> The present invention relates to electronic balances.

〈従来の技術〉 一般に、電子天びんにおいては、振動等の外乱に抗して
計量表示値を安定させる為に、荷重検出部からの荷重デ
ータを多数個平均化して計量値とすることが行われてい
る。この平均化個数あるいは平均化に供すべきデータの
採取時間(平均時間)は、通常、設置環境下における外
乱の大きさや、要求される計量精度等に応じて、選択し
iMるよう構成されている。設置環境としては、振動等
の外乱が可能な限り少ない場所が良いことは云うまでも
なく、外乱が少ない程、平均化個数を少なくして応答性
を向上させた状態で、高精度の計量値を得ることができ
る。
<Conventional technology> Generally, in electronic balances, in order to stabilize the displayed weighing value against disturbances such as vibration, a large number of load data from the load detection section are averaged to obtain the weighing value. ing. The number of pieces to be averaged or the time for collecting data to be averaged (averaging time) is usually selected and determined depending on the magnitude of disturbance in the installation environment, the required measurement accuracy, etc. . It goes without saying that the installation environment should be in a place with as few external disturbances as possible, such as vibrations. can be obtained.

〈発明が解決しようとする問題点〉 以上のことから、電子天びんを設置するに当り、まずど
の場所が最も振動等の外乱が少なく、適切な場所である
かを決定しなaJればならないが、従来、人間が手触感
等に基づく勘に頼ってその決定を行っていることが多い
。しかし、人間には感じなくとも、高精度の電子天びん
には影響を及ぼずような程度の外乱もあって、上述の如
き従来の設置場所の決定方法では多大な問題がある。
<Problems to be solved by the invention> Based on the above, when installing an electronic balance, it is first necessary to determine which location is the most suitable location with the least amount of disturbance such as vibration. Conventionally, humans often make decisions based on intuition based on tactile sensations and the like. However, there are some disturbances that are imperceptible to humans but have no effect on high-precision electronic balances, and the conventional method of determining the installation location as described above has many problems.

また、次に、設置した場所において、データ平均化個数
あるいは平均時間をどの程度に設定すれば欲する精度の
d量値が得られるかという点に関しても、事実上、人間
の勘に頼っていることが多い。更に、−ロー設置した場
所における外乱状況が常に一定であるとは限らす、これ
らの諸点から、従来、必要とする精度のi!I量値を最
短の測定時間のもとに得るという、最適な状態で電子天
びんが使用されているとはいい難い場合が多い。
Furthermore, in terms of determining the number of data to be averaged or the averaging time to obtain the desired precision of the d quantity value at the installation location, it is virtually dependent on human intuition. There are many. Furthermore, the disturbance situation at the location where the -row is installed is not always constant.From these points, conventional i! In many cases, it is difficult to say that electronic balances are used in the optimal condition, which is to obtain I quantity values in the shortest measurement time.

本発明はI−記に鑑みてなされたもので、設置環境下に
おL3る外乱の程度を検知し、入力された精度とその夕
1乱の程度とから、当該設置場所においてその精度を満
足する計量値を得る為の最適な平均化個数を求めて表示
することのできる、電子天びんの提供を目的としている
The present invention was made in view of the above, and detects the degree of disturbance in the installation environment, and satisfies the accuracy at the installation location based on the input accuracy and the degree of disturbance. The purpose of the present invention is to provide an electronic balance that can calculate and display the optimal number of averaged pieces to obtain the weighing value.

〈問題点を解決する為の手段〉 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。
<Means for Solving the Problems> The configuration of the present invention will be explained based on the functional block diagram shown in FIG.

荷重検出部aは載置荷重に対応した電気信号を発生し、
そのデジタル変換データを所定時間間隔で平均値算出手
段すに供給する。平均値算出手段すは、選定された平均
化個数に基づいてデータを平均化することにより、計量
値を決定する。その計量値は計量値表示手段Cにより表
示される。荷重検出部aからのデジタル変換データはま
た、データばらつき算出手段dにより、そのあらか1ツ
め設定された(IFJ数でのばらつきの大きさが算出さ
れる。算出されたばらつきの大きさは、最適平均化個数
算出手段Cに供給される。
The load detection part a generates an electric signal corresponding to the placed load,
The digitally converted data is supplied to the average value calculation means at predetermined time intervals. The average value calculation means determines the metric value by averaging the data based on the selected averaged number. The measured value is displayed by the measured value display means C. The digital conversion data from the load detection section a is also roughly set to the first level by the data variation calculation means d (the magnitude of the variation in the number of IFJ is calculated. The magnitude of the calculated variation is , are supplied to the optimum averaging number calculation means C.

一方、計量値に要求される精度は、精度入力手段fによ
って入力され、その入力値もまた、最適平均化個数算出
手段eに供給される。最適平均化個数算出手段eでば、
その精度の入力値と、データばらつき算出手段dによる
算出値とから、平均値算出手段すによるデータの平均化
個数の最適値を算出する。算出された最適平均化個数は
最適平均化個数表示手段gにより表示される。
On the other hand, the accuracy required for the measured value is input by the accuracy input means f, and the input value is also supplied to the optimum averaged number calculation means e. With the optimal averaging number calculation means e,
From the input value of the precision and the value calculated by the data variation calculation means d, the optimum value of the number of data to be averaged by the average value calculation means is calculated. The calculated optimal averaged number is displayed by the optimal averaged number display means g.

〈作用〉 荷重検出部aへの載置荷重が変動しない状態において、
荷重検出部1からの荷重データのばらつきば、当該電子
天びんに作用する外乱の大きさと相関関係にあり、従っ
て、そのばらつきの大きさと必要とする計量値精度とか
ら、当該設置場所においてその精度を満たす計量値を得
る為の必要最小限、すなわち最適なデータ平均化個数は
、統計学的に算出することができ、その算出値に従って
平均値算出手段すによる平均化個数を選定することによ
り、電子天びんを最適な状態で使用することができる。
<Operation> In a state where the load placed on the load detection part a does not change,
Variations in the load data from the load detection unit 1 are correlated with the magnitude of disturbances that act on the electronic balance, and therefore, it is necessary to determine the accuracy at the installation location based on the magnitude of the variation and the required measurement value accuracy. The minimum required number of data to be averaged, that is, the optimal number of data to be averaged in order to obtain a satisfying measurement value, can be calculated statistically, and by selecting the number of data to be averaged by the average value calculation means according to the calculated value, electronic The balance can be used in optimal conditions.

〈実施例〉 本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。<Example> Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第2図は本発明実施例の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

荷重検出部1ば、血1alに載せられた荷重に対応する
電気信号を出力し、そのデジタル変換データは所定の微
少時間ごとに制御部2に採り込まれる。制御部2はマイ
クロコンピュータで構成され、各種演算やプログラムの
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最適平均化個数算出プログラムが
書き込まれたROM22、荷重検出部1からのデジタル
変換データを記憶するエリアや各種演算結果等を記憶す
るエリアを備えたRAM23、および外部機器との接続
の為の入出カポ−I・24等を備え、これらは互いにハ
スラインによって接続されている。
The load detection section 1 outputs an electric signal corresponding to the load placed on the blood 1al, and the digital conversion data is input to the control section 2 at predetermined minute intervals. The control unit 2 is composed of a microcomputer, and includes a CPU 21 that executes various calculations and programs and controls each peripheral device, a ROM 22 in which a measurement program and an optimal averaging number calculation program (to be described later) are written, and a ROM 22 that executes various calculations and programs, and controls each peripheral device. It is provided with a RAM 23 having an area for storing digital conversion data and an area for storing various calculation results, and an input/output capo I/24 for connection with external equipment, which are connected to each other by a lotus line.

制御部20入出力ボート24には、荷重検出部1のほか
に、制御部2に指令をL−J、える為のギースイッチ3
、制御部2からの指令により計量値等をデジタル表示す
る為の表示器4が接続されている。
In addition to the load detection unit 1, the input/output boat 24 of the control unit 20 includes a gear switch 3 for sending commands to the control unit 2 from L to J.
, a display 4 for digitally displaying measured values and the like according to commands from the control section 2 is connected.

表示器4は、その正面図を第3図に示す如く、計量値を
表示する計量値表示部4aと、後述する最適平均化個数
算出プログラムにより算出された最適平均化個数n、標
準偏差σ、入力精度p、および設定平均化個数n′等を
表示する条件データ表示部4bを備えている。
As shown in the front view of FIG. 3, the display 4 includes a measurement value display section 4a for displaying measurement values, an optimum averaged number n calculated by an optimum averaged number calculation program to be described later, a standard deviation σ, A condition data display section 4b is provided for displaying input accuracy p, set averaging number n', and the like.

次に作用を述べる。通常の測定モードにおいては、測定
プログラムが実行される。この測定プログラムでは、R
AM23内に格納されている荷重検出部1からのデータ
のうち、キースイッチ3でj巽択された平均化個数n′
の最新のものを平均化することにより、ff1la上の
荷重の@ll価値決定し゛ζ表示器4に表示する。
Next, we will discuss the effect. In the normal measurement mode, a measurement program is executed. In this measurement program, R
Among the data from the load detection unit 1 stored in the AM 23, the average number n' selected by the key switch 3
The @ll value of the load on ff1la is determined by averaging the latest values of ff1la and displayed on the ζ indicator 4.

さて、キースイッチ3により、最適平均化個数算出モー
ドが選択されると、第4図にそのフローチャー1・を示
す如き最適平均化個数算出プログラムが実行される。
Now, when the optimum averaging number calculation mode is selected by the key switch 3, the optimum averaging number calculation program as shown in flowchart 1 in FIG. 4 is executed.

最適平均化個数算出プログラムにおいては、まず、荷重
検出部1からのデータが変化中であるか否かを判別する
。ごれは、皿Ia上への荷重の載せ降ろし等に伴う荷重
検出部1の出力のステップ応答が収まっていない、デー
タ変化中においてば、後述する標準偏差σが外乱の大き
さと相関関係を有さないからで、ステップ応答が完全に
収まった、データ安定状態になってから次のステップへ
と進む。この判別は、公知の安定判別手法を用いて行な
うことができ、例えば所定個数のデータの平均値に対し
て、その各個のデータの値が所定の幅内に収まっている
ときに、データが安定状態にあると判定することができ
る。
In the optimum averaged number calculation program, first, it is determined whether the data from the load detection section 1 is changing. Dirt is caused by the fact that the step response of the output of the load detection unit 1 due to the loading and unloading of the load on the plate Ia has not subsided, and when the data is changing, the standard deviation σ, which will be described later, has a correlation with the magnitude of the disturbance. This is because the step response has completely subsided and the data is in a stable state before proceeding to the next step. This determination can be performed using a known stability determination method. For example, when the value of each piece of data falls within a predetermined range with respect to the average value of a predetermined number of data, the data is stable. It can be determined that the condition exists.

データ安定状態において、RAM23内に格納されてい
る荷重検出部1からのデータ群から、あらかじめの設定
されたN (IINのデータをとり込んで、このN個の
データの標準偏差σを算出する。このデータ安定状態に
おけるデータのばらつきは、当該電子天びんに作用して
いる外乱によるものとみなされるから、その標準偏差σ
は、この設置場所における外乱の大きさを代表すること
になる。
In the data stable state, from the data group from the load detection unit 1 stored in the RAM 23, data of N (IIN) set in advance is taken in, and the standard deviation σ of this N data is calculated. This data variation in the stable state is considered to be due to disturbances acting on the electronic balance, so the standard deviation σ
represents the magnitude of disturbance at this installation location.

次に、計量値に要求される精度pをキースイッチ3から
入力すると、その値pと、前述の標準偏差σとから、次
の(1,1式によって最適平均化個数nが算出される。
Next, when the accuracy p required for the measured value is inputted from the key switch 3, the optimum number of averaged particles n is calculated from the value p and the above-mentioned standard deviation σ using the following formula (1, 1).

すなわち、前述のN個のデータによる標準偏差σと、n
個のデータの平均値の標準偏差σiとは次の(2)式の
関係が成立する。
That is, the standard deviation σ based on the N data mentioned above and n
The following equation (2) holds true for the standard deviation σi of the average value of data.

・・・(2) F訂 そこで、必要とする精度pの信頼水準例えば95.4%
での値は、 p=2σ元             ・・・(3)と
なる。この(21,(31より、精度pを95.4%の
信頼水準で達成する為のデータ平均化1[1i1数、い
いかえれば、95.4%の信頼水準のもとに精度pを達
成し得る最小限のデータ平均化個数、すなわち最適平均
化個数は、(1,1式により求めることができる。
...(2) F correction Therefore, the confidence level of the required precision p is, for example, 95.4%.
The value is p=2σ element (3). From this (21, (31), data averaging 1 [1i1 number to achieve precision p with a confidence level of 95.4%, in other words, to achieve precision p with a confidence level of 95.4%. The minimum number of data to be averaged, that is, the optimal number of data to be averaged, can be determined using the formula (1,1).

例えば、精度pが1.mgで、標準偏差グが1.9mg
であったとすると、fl、1式より、n =14.4が
得られる。そして、このnを、グ、pとともに表示器4
に表示する。
For example, the precision p is 1. mg, standard deviation g is 1.9 mg
If so, n = 14.4 can be obtained from fl, equation 1. Then, this n is displayed on the display 4 along with g and p.
to be displayed.

以−Lのようにして求められたnの値に基づき、キース
イッチ3により平均化個数n′を設定するが、選択可能
な平均化個数が例えば4. 8. 16゜32・・・で
あったとすると、最適平均化関数14.4に最も近くか
つその値よりも大きい16を選択することにより、信頼
水$95.4%以」二で計量値精度1■が保証されるこ
とになる。
Based on the value of n obtained as described above, the number of averaged pieces n' is set using the key switch 3. The selectable number of averaged pieces is, for example, 4. 8. 16°32..., by selecting 16 which is closest to the optimal averaging function 14.4 and larger than that value, the measured value accuracy is 1■ with reliable water of $95.4% or more. will be guaranteed.

このようにして設定された平均化個数n′、および入力
された精度pば、電源を切ってもハックアップ等により
保持しでいることが好ましい。
It is preferable that the average number n' thus set and the input accuracy p be maintained by hacking up or the like even when the power is turned off.

以上の本発明実施例によると、まず電子天びんの設置場
所を決定するに当り、複数の候補場所のそれぞれにこの
電子天びんを設置し、各場所における標準偏差σを比較
してその最小の場所を選択することにより、外乱の最も
小さい最適な設置場所を探し出したことになる。そして
その場所における最適平均化個数nに基づいて平均化個
数n′を設定することにより、欲する精度pの計量値を
応答性よく短時間に得ることができる。
According to the embodiments of the present invention described above, first, in determining the installation location of the electronic balance, the electronic balance is installed at each of a plurality of candidate locations, the standard deviation σ at each location is compared, and the minimum location is determined. By making this selection, the optimum installation location with the least disturbance has been found. By setting the averaged number n' based on the optimum averaged number n at that location, a metric value with the desired precision p can be obtained in a short time with good responsiveness.

なお、以上の実施例においては、最適平均化個数nとと
もに標準偏差σをも表示するよう構成したが、標準偏差
σの表示は必ずしも必要ではなく、最適平均化個数nの
表示によっても、設置場所の外乱の大きさを把握するこ
とができる。すなわち、同一の精度pの入力時において
は、最適平均化個数nが小さいほど、その設置場所にお
けるり(乱の大きさが小さいということを表わしている
からである。
In addition, in the above embodiment, the standard deviation σ is also displayed together with the optimal number n for averaging, but it is not necessary to display the standard deviation σ, and displaying the optimal number n for averaging also makes it possible to determine the installation location. The magnitude of the disturbance can be grasped. That is, when inputting the same accuracy p, the smaller the optimal averaged number n, the smaller the magnitude of disturbance at the installation location.

また、以1−の実施例における最)匈乎均化個数算出プ
ログラムを、例えば電源投入ごとに実行ずろよう構成す
るごとも可能で、この場所、設置場所の外乱状況の変化
を未然に察知して平均化(IMI数n′を設定しなおす
等に供することができる。
In addition, it is also possible to configure the program for calculating the number of equalized pieces in the embodiment 1-1 to be executed, for example, every time the power is turned on, so that changes in the disturbance situation at this location or installation location can be detected in advance. It can be used for averaging (resetting the IMI number n', etc.).

〈効果〉 以」二説明したように、本発明によれば、荷重検出部1
からのデジタル変換データN個におけるばらつきの大き
さを算出し、その値と、入力された計量値精度pとから
、最適平均化個数nを算出して表示するよう構成したか
ら、その表示により、従来のよ・うに勘に頼ることなく
、適切な設置場所を決定することができるとともに、そ
の設置場所において精度pを満足する計量値を得る為の
、最適な平均化個数を設定することができ、常に最適な
状態で電−r天びんを使用することが可能となった。
<Effects> As explained in section 2, according to the present invention, the load detection section 1
The configuration is configured to calculate the magnitude of dispersion in N pieces of digitally converted data from , and to calculate and display the optimum number of averaged pieces n from that value and the input measurement value precision p. It is possible to determine an appropriate installation location without relying on intuition like in the past, and to set the optimal number of pieces to be averaged in order to obtain a weighing value that satisfies the accuracy p at that installation location. , it has become possible to always use the electronic balance in optimal conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の構成を示ず槻能ブロック図、第2図は
本発明実施例の構成を示すブ[17り図、第3図はその
表示器4の正面図、第4図は本発明実施例の+tOM2
2に書き込まれた最適平均化個数算出プログラムを示す
フローチャー1・である。 1・・・荷重検111部 2・・・制御部 21・・・CPU 22・・・ROM 23・・・19八M 24・・・入出力ボート 3・・・キースイッチ 4・・・表示器 4a・・・計量値表示部 4b・・・条件データ表示部
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a front view of the display 4, and FIG. +tOM2 of the embodiment of the present invention
2 is a flowchart 1 showing the optimal averaging number calculation program written in FIG. 1... Load inspection 111 section 2... Control section 21... CPU 22... ROM 23... 198M 24... Input/output boat 3... Key switch 4... Display 4a...Measurement value display section 4b...Condition data display section

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 荷重検出部からのデジタル変換データを所定時間間隔で
採取して、選択された平均化個数に基づいて上記データ
の平均値を算出することにより、計量値を決定して表示
する天びんにおいて、あらかじめ設定された所定個数の
上記データのばらつきの大きさを算出する手段と、計量
値に要求される精度を入力する手段と、その入力された
精度と上記データのばらつきの大きさとから、上記平均
値算出の為の最適平均化個数を算出する手段と、その最
適平均化個数を表示する手段とを備えたことを特徴とす
る電子天びん。
The balance determines and displays the weighing value by collecting digitally converted data from the load detection section at predetermined time intervals and calculating the average value of the above data based on the selected number of averaged pieces. a means for calculating the magnitude of variation in the data of a predetermined number of measured values; a means for inputting the accuracy required for the measured value; and a means for calculating the average value from the input precision and the magnitude of variation in the data. An electronic balance comprising: means for calculating the optimum number of pieces to be averaged; and means for displaying the optimum number of pieces for averaging.
JP60112447A 1985-05-24 1985-05-24 Electronic balance Expired - Lifetime JPH0749991B2 (en)

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