JPS62261021A - 計量装置 - Google Patents

計量装置

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JPS62261021A
JPS62261021A JP61105571A JP10557186A JPS62261021A JP S62261021 A JPS62261021 A JP S62261021A JP 61105571 A JP61105571 A JP 61105571A JP 10557186 A JP10557186 A JP 10557186A JP S62261021 A JPS62261021 A JP S62261021A
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Masami Yamanaka
正美 山中
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/16Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of frequency of oscillations of the body

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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〕 の重量によって変化するように構成されている計量装置
の改良に関する。
〔従来の技術〕
従来の卓上デジタル計量器や商業用件として、例えば第
4図に示すように、電気抵抗線式ロードセルやフォース
・バランス式センサを備えた計量部1で被計量物2の重
量をアナログ電気信号として検出し、それを後続の増幅
器3で増幅した後、時間積分型A/D変換器21でデジ
タル[直に変換し、その変換されたデジタル値を後続の
デジタル処理・表示器22に供給して被計量物2の重量
を表示するように構成されたものがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の計量装置が具備している上述の時間積分型A/D
変換器21は増幅器3からのアナログ電気信号を一定時
間幅Tにわたって積分し、その積分結果をその積分に要
した時間幅Tで除算してデジタル値に変換するように構
成されている。また、計量部1は通常、弾性係数を持っ
た発条のようなもので:’、iI l#六りているたぬ
、その弔舶)ヨ鶴は一様ではなく、載台上の被計量物2
の重量によって異なる。
今、仮りに、計量部1の振動を正弦波とし増幅器3から
出力されるアナログ電気信号eがe =W + a s
in pt (W :重量、a:振動の振幅、p:角速
度) で表わされるものとすると、時間積分型A/D変換器2
1の積分時間幅Tが計量部1の振動の1周期2π/pか
、またはその1周期の整数倍の時間幅に等しい時は時間
積分型A/D変換器21の積分において計量部1の振励
による誤差は零となるが、そうでない時はその誤差は零
にならない。このことは、例えば、第2図において、波
形eをその1周期、またはその3倍に等しい時間幅t。
−tl、10〜t3にわたって積分すると振動の積分値
は零になるが、1周期の2.5倍の時間幅to−t2に
わたって積分する場合は振動の積分値は零にならない、
ことから理解される。
従来の計量装置では、時間積分型A/D変換器21の積
分時間幅Tは計量部1の振動周期が被計量物の重量に応
じて変化するにもかかわらず一定の値に設定されるので
、その積分時間幅Tが計量部1の振動の1周期、または
その整数倍の時間11フに等しくなることはない。それ
故、時11積分型A/D変換a21の出力には通常、計
量部1の振動による誤差が含まれるので、被計量物2の
重量測定は、83図に示すように、計量部1の振動が十
分に減衰した時点B以後において行なわなければならな
い。従って、従来の計量装置では重量測定に長時間を要
するという問題がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本願発明では、被計量物の重量データに基いて計量部の
固有振動の1周期の時間幅またはその整数倍の時間幅を
算出し、この算出された時間1藩に等しくなるように積
分器の積分時間幅を設定するようにして、計量部の固有
振動による測定誤差を無くシ、計量部の固有振動が十分
に減衰していなくても正確な計測ができるようにして、
重量測定が短時間で可能となるようにしている。
〔実施例〕
第1図を参照してこの発明による計量装置の1実施例を
説明する。同図において、計量部l及び増幅器3は従来
と同様のものである。なお、計量部1は或る弾性係数を
持った発条とみなすことができるので、その固有撮動周
期τは、 但し、k:発条定数、g:重力の加速度、m:計量部に
かかる載台等の重量、 Mx:被計量物の重量 として表わすことができる。
積分器4は増幅器3から供給される被計量物2の重量を
表わすアナログ電気信号eを或る時間幅にわたって積分
するものであり、この積分時間幅は、被計量物の重量計
測結果から算出される計量部1の固有振動周期τ才たは
その整数倍の時間幅に等しくなるように設定される。除
算器5は積分器4の積分出力をその積分時間幅で除算す
るものである。重量データ生成部6は除算45からの除
る。この重量データは表示器7に供給されて表示される
計算部8は重量データ生成部6からの重量データに基い
て計量部1の固有振動周期でまたはその整数倍の時間幅
nτ(但し、nは1を除く正の整数)を算出する。計算
部8の出力が遅延回路9を介して積分器4及び除算器5
へ供給されて、積分時間幅が固有振動周期τまたは時間
幅nτに等しくなるように設定される。
計測時の初期、すなわち計量部1の載台に被計量物が1
tltされていない時には、被計量物の重量は零である
から、計算部8はMx=0の時のτの式、すなわちτ、
=2πfに基いて固有振動周期τ1またはその整数倍の
時間幅nτ、を算出し、この算出値が第1回目の計測時
の積分時間幅となるなお、通常、この種の計量装置にお
ける1秒間の計測回数は3〜10回程度であり、計量部
の固有振動数は10〜30Hz程度であるから、これら
の値に基いて遺分時間]鵠を計量部の固有撮動周期τの
凹倍計量部1の載台に被計量物2が載置されて第1回目
の計測が開始されると、積分器4では積分時間幅で□ま
たはnτ1で積分が行なわれ、また、除算器5ではその
積分時間幅を除数として除算が行なわれて第1回目の重
量M□が検出される。すると、計算部8では、Mx=M
□の時のτの式、すなわちr2=2π8Σ正τg7に基
いて固有感動周期τ2またはその整数倍の時間幅nτ2
が算出されて、この算出値が前回の算出値に代って積分
時間幅となって第2回目の計測が開始される。以下、同
様の操作が繰返されて第3回目、第4回目、・・・の計
測が順次行なわれる。
第1回目の計測では、積分時間幅τ、才たはnτ1は被
計量物の重量を零として算出された計量部1の固有摂動
周期に基いて設定されているので、被計量物の重量によ
って決定される計量部1の実際の振動の1周期またはそ
の整数倍の時間幅とは一致しない。それ故、積分器4に
よる計量部1の振動の積分値は零にならず、その振動に
よって計測誤差が生ずることになるので、第1回目の計
測精度は従来の計量装置の場合と同程度である。しかし
、第2回目の計測からは、積分時間幅は前回に計測され
た重量値に基いて設定されるので、計測回数を重ねるご
とに計量部1の振動の1周期またはその整数倍の時間幅
に急速に接近し、計測精度は速やかに向上する。それ故
、計量部1の振動が十分に減衰する以前に、例えば第3
図の時点Aの付近で精度の高い重量計測ができる。
〔発明の効果〕
以上に述べたように、この究明によれば、被計量物の重
量を計測する毎にその計測された重量値に基いて積分時
間幅が設定し直されるので、計量部の振動による計測誤
差は計測回数を重ねる毎に急速に減少し、計量部の振動
が十分に減衰していなくても高い精度の計測ができる。
それ故、この発明の計量装置によれば、従来の計量装置
のように狽分時間幅が被計量物の重量とは無関係に一定
に設定されているものに比べて、計量時間を著しく短縮
することができる。また、この発明の計量装置では、計
量部の振動に影響されることなく高精度な計測ができる
ので、従来の計量装置に比べて除振機構を著しく簡単に
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の計量装置の1実施例を示すブロック
図、第2図及び第3図は計量装置の計量部の振動の状態
を示す図、第4図は従来の計量装置を示すブロック図で
ある。 1・・・計量部、4・・・積分器、5・・・除算器、6
・・・重量データ生成部、8・・・計算部、9・・・遅
延回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)固有振動周期が被計量物の重量によつて変化する
    ように構成された、被計量物の重量に応じた通気信号を
    出力する計量部と、上記電気信号を或る積分時間幅にわ
    たつて積分する積分器と、この積分器の積分出力を上記
    積分時間幅で除算する除算器と、この除算器の除算出力
    に基いて上記被計量物の重量データを生成する重量デー
    タ生成部と、この生成された重量データに基いて上記計
    量部の上記固有振動周期の1周期の時間幅またはその整
    数倍の時間幅を算出する計算部と、この計算部によつて
    算出された時間幅に等しくなるように上記積分時間幅を
    設定する設定部と、を備えた計量装置。
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