[go: up one dir, main page]

JP2009053211A - Creep error compensator for weight signal - Google Patents

Creep error compensator for weight signal Download PDF

Info

Publication number
JP2009053211A
JP2009053211A JP2008312074A JP2008312074A JP2009053211A JP 2009053211 A JP2009053211 A JP 2009053211A JP 2008312074 A JP2008312074 A JP 2008312074A JP 2008312074 A JP2008312074 A JP 2008312074A JP 2009053211 A JP2009053211 A JP 2009053211A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
creep
load
weight
weight signal
error
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008312074A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Takahashi
孝橋  徹
Toshimitsu Matsuzaki
敏満 松▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamato Scale Co Ltd
Original Assignee
Yamato Scale Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamato Scale Co Ltd filed Critical Yamato Scale Co Ltd
Priority to JP2008312074A priority Critical patent/JP2009053211A/en
Publication of JP2009053211A publication Critical patent/JP2009053211A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Force In General (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Abstract

【課題】 重量信号に含まれるクリープ誤差をより正確に補償する。
【解決手段】 重量信号Wx(t)は、クリープ誤差wx(t)を含んでおり、このクリープ誤差wx(t)は、重量センサの温度θによって変化するクリープ比K(θ)および時定数T(θ)の各要素を含んでいる。さらに、クリープ比Kは、荷重Wの大小によって変わる。この前提の下、重量信号Wx(t)に基づいて、クリープ誤差wx(t)が推定される。そして、重量センサの温度θに基づいて、当該クリープ誤差wx(t)に含まるクリープ比K(θ)および時定数T(θ)の当該温度θによる変化分が補償される。さらに、クリープ比K(θ)の変動率R{Wx(t)}が、クリープ誤差wx(t)に反映される。そして、このクリープ誤差wx(t)が重量信号Wx(t)から差し引かれることで、当該クリープ誤差wx(t)が補償される。
【選択図】 図7
PROBLEM TO BE SOLVED: To more accurately compensate a creep error included in a weight signal.
A weight signal Wx (t) includes a creep error wx (t). The creep error wx (t) is a creep ratio K (θ) that changes with a temperature θ of the weight sensor and a time constant T. Each element of (θ) is included. Furthermore, the creep ratio K varies depending on the load W. Under this assumption, the creep error wx (t) is estimated based on the weight signal Wx (t). Based on the temperature θ of the weight sensor, the change in the creep ratio K (θ) and time constant T (θ) included in the creep error wx (t) due to the temperature θ is compensated. Further, the fluctuation rate R {Wx (t)} of the creep ratio K (θ) is reflected in the creep error wx (t). The creep error wx (t) is subtracted from the weight signal Wx (t), so that the creep error wx (t) is compensated.
[Selection] Figure 7

Description

本発明は、クリープ誤差補償装置に関し、特に、計量装置に適用され、重量検出手段に印加された荷重に対応する重量信号のクリープ現象による誤差を補償する、クリープ誤差補償装置に関する。   The present invention relates to a creep error compensation device, and more particularly to a creep error compensation device that is applied to a weighing device and compensates for an error due to a creep phenomenon of a weight signal corresponding to a load applied to a weight detection means.

この種のクリープ誤差補償装置の一例が、特許文献1に開示されている。この特許文献1には、重量検出手段(検知器)を構成する起歪体に荷重が印加されたとき、当該起歪体は荷重に対応して歪み、さらに、その歪み量は、クリープ現象によって時間の経過と共に徐々に変化し、具体的には同特許文献1の式3aに示されるような1次遅れ伝達関数のステップ応答に近似した態様で変化する旨が、開示されている。かかるクリープ現象による歪み量の変化、いわゆるクリープ誤差、を補償するために、当該特許文献1に開示された従来技術では、補償演算回路(20)が設けられている。この補償演算回路には、起歪体の歪み量に応じて生成される重量信号(計測信号)の経時的変化の態様と本質的に逆の態様を示す伝達関数が、当該式3aに基づいて設定される。この補償演算回路に重量信号を通すことで、当該重量信号からクリープ誤差が除去され、つまりクリープ誤差が補償される。   An example of this type of creep error compensator is disclosed in Patent Document 1. In Patent Document 1, when a load is applied to a strain generating body that constitutes a weight detection means (detector), the strain generating body is distorted in accordance with the load, and the strain amount is determined by a creep phenomenon. It is disclosed that it changes gradually with the passage of time, and specifically changes in a manner that approximates the step response of the first-order lag transfer function as shown in Equation 3a of Patent Document 1. In order to compensate for a change in the amount of distortion due to such a creep phenomenon, a so-called creep error, a compensation arithmetic circuit (20) is provided in the prior art disclosed in Patent Document 1. In this compensation calculation circuit, a transfer function showing an aspect that is essentially the reverse of the temporal change of the weight signal (measurement signal) generated according to the strain amount of the strain generating body is based on the equation 3a. Is set. By passing the weight signal through the compensation arithmetic circuit, the creep error is removed from the weight signal, that is, the creep error is compensated.

なお、クリープ誤差は、最終的には荷重に対応した或る一定値、言わば最終クリープ値(最終クリープ量εcc)、に収束する。ただし、この最終クリープ値は、起歪体の温度(θ)によって変化する。つまり、起歪体の温度が変化すると、最終クリープ値も変化する。そして、この最終クリープ値は、クリープ係数(β=εcc/ε(0);ε(0)は荷重が印加された時点での起歪体の歪み量)という形で、上述の式3aにも含まれている。つまり、起歪体の温度が変化すると、当該式3aで示されるクリープ誤差の経時変化の態様も変化する。このため、従来技術においては、起歪体の温度変化に伴うクリープ誤差の変化分を補償するべく、当該起歪体の温度に応じて上述の補償演算回路の伝達関数、具体的にはこの伝達関数のうちクリープ係数に係る要素、を補償するクリープ係数演算回路(11)も、設けられている。   The creep error eventually converges to a certain fixed value corresponding to the load, that is, the final creep value (final creep amount εcc). However, this final creep value varies depending on the temperature (θ) of the strain generating body. That is, when the temperature of the strain generating body changes, the final creep value also changes. The final creep value is expressed as a creep coefficient (β = εcc / ε (0); ε (0) is a strain amount of the strain generating body at the time when a load is applied). include. That is, when the temperature of the strain generating body changes, the aspect of the creep error change with time shown by the equation 3a also changes. For this reason, in the prior art, in order to compensate for the change in creep error due to the temperature change of the strain-generating body, the transfer function of the above-mentioned compensation arithmetic circuit, specifically this transfer, according to the temperature of the strain-generating body. A creep coefficient calculation circuit (11) for compensating for an element related to the creep coefficient in the function is also provided.

特開平4−12221号公報JP-A-4-12221

ところで、従来技術においては、荷重の大小に拘らずクリープ係数は一定とされている。しかし、重量検出手段の構成によっては、荷重の大小に応じて当該クリープ係数が変化することがある。つまり、起歪体の温度が一定であっても、荷重の大小によってクリープ誤差の経時変化の態様が変化することがある。従って、従来技術では、このような荷重の大小に起因するクリープ誤差の変化分を正確に補償することができない。言い換えれば、荷重の大小によって変化するクリープ誤差を正確に補償することができない、という問題がある。   By the way, in the prior art, the creep coefficient is constant regardless of the magnitude of the load. However, depending on the configuration of the weight detection means, the creep coefficient may change depending on the magnitude of the load. In other words, even if the temperature of the strain generating body is constant, the aspect of the creep error with time may change depending on the magnitude of the load. Therefore, the conventional technique cannot accurately compensate for the change in creep error due to the magnitude of the load. In other words, there is a problem that the creep error that changes depending on the magnitude of the load cannot be accurately compensated.

そこで、本発明は、荷重の大小に起因するクリープ誤差の変化分をも正確に補償することで、従来よりもさらに正確なクリープ誤差補償を実現できるクリープ誤差補償装置を提供することを、目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a creep error compensator that can realize even more accurate creep error compensation than before by accurately compensating for a change in creep error due to the magnitude of the load. To do.

この目的を達成するために、本発明は、重量検出手段に印加された荷重に対応する重量信号のクリープ誤差を補償するクリープ誤差補償装置において、重量信号に対しクリープ誤差の経時変化の態様と相関する伝達関数に基づく処理を含む所定の処理を施して当該クリープ誤差を補償する補償手段、を具備する。ここで、伝達関数は、クリープ誤差の最終値、言わば最終クリープ値、と相関する第1係数を含む。そして、この第1係数は、荷重の大小によって変わる。本発明は、重量信号に応じて当該伝達関数を補正する対重量補正手段を、さらに具備する。   In order to achieve this object, the present invention relates to a creep error compensator for compensating a creep error of a weight signal corresponding to a load applied to a weight detecting means, and correlates with a time-dependent change state of the creep error with respect to the weight signal. Compensating means for performing a predetermined process including a process based on the transfer function to compensate for the creep error. Here, the transfer function includes a first coefficient that correlates with the final value of the creep error, that is, the final creep value. And this 1st coefficient changes with the magnitude of a load. The present invention further comprises weight correction means for correcting the transfer function in accordance with the weight signal.

すなわち、本発明では、重量検出手段に荷重が印加されると、当該荷重に対応する重量信号が発生する。この重量信号は、クリープ誤差を含んでおり、つまり時間の経過と共に徐々に変化する。補償手段は、この重量信号に所定の処理を施すことで、クリープ誤差を補償する。なお、所定の処理には、クリープ誤差の経時変化の態様と相関する伝達関数に基づく処理が、含まれている。ただし、重量検出手段の構成によっては、クリープ誤差の経時変化の態様が、荷重の大小によって変わる。この荷重の大小に起因するクリープ誤差の変化分を補償するべく、本発明では、対重量補正手段が、重量信号に応じて補正手段の伝達関数を補正する。詳しくは、補正手段の伝達関数は、最終クリープ値と相関する第1係数を含んでおり、この第1係数は、荷重の大小によって変わる。対重量補正手段は、この第1係数を含む補正手段の伝達関数を、重量信号に応じて補正する。   That is, in the present invention, when a load is applied to the weight detection means, a weight signal corresponding to the load is generated. This weight signal includes a creep error, that is, gradually changes with time. The compensation means compensates the creep error by performing a predetermined process on the weight signal. Note that the predetermined process includes a process based on a transfer function that correlates with an aspect of the creep error over time. However, depending on the configuration of the weight detection means, the aspect of the creep error with time changes depending on the magnitude of the load. In the present invention, the compensation means for weight corrects the transfer function of the compensation means according to the weight signal in order to compensate for the change in creep error due to the magnitude of the load. Specifically, the transfer function of the correction means includes a first coefficient that correlates with the final creep value, and this first coefficient varies depending on the magnitude of the load. The weight correcting means corrects the transfer function of the correcting means including the first coefficient in accordance with the weight signal.

より詳しくは、補正手段の伝達関数は、荷重の変化に対する第1係数の変動率を表す第2係数を含んでいる。そして、第2係数は、荷重の関数とされている。対重量補正手段は、重量信号に応じて当該第2係数を補正する。   More specifically, the transfer function of the correction means includes a second coefficient that represents a variation rate of the first coefficient with respect to a change in load. The second coefficient is a function of the load. The weight correction means corrects the second coefficient according to the weight signal.

上述したように、本発明によれば、重量信号に応じて、つまり荷重に応じて、当該荷重の大小に起因するクリープ誤差の変化分が補償される。従って、このような荷重の大小に起因するクリープ誤差の変化分を補償することができない上述の従来技術に比べて、より正確なクリープ誤差補償を実現することができる。   As described above, according to the present invention, the change in the creep error due to the magnitude of the load is compensated according to the weight signal, that is, according to the load. Therefore, more accurate creep error compensation can be realized as compared with the above-described conventional technique that cannot compensate for the change in creep error due to the magnitude of the load.

まず、本発明の一参考例について、図1〜図5を参照して説明する。   First, a reference example of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、本参考例に係る計量装置10は、重量検出手段としての重量センサ12を備えている。この重量センサ12は、例えば歪ゲージ式ロードセルであり、図には示さないが、金属製の起歪体と、この起歪体に取り付けられ、かつブリッジ回路を構成する複数(例えば4個)の歪ゲージとを、備えている。   As shown in FIG. 1, the weighing device 10 according to this reference example includes a weight sensor 12 as weight detection means. The weight sensor 12 is, for example, a strain gauge type load cell, which is not shown in the figure, but a metal strain generating body and a plurality of (for example, four) strainers attached to the strain generating body and constituting a bridge circuit. A strain gauge.

この重量センサ12に図示しない被計量物が載置され、これによって当被重量センサ12に荷重Wxが印加されると、重量センサ12(ブリッジ回路)は、荷重Wxに対応する電圧のアナログ信号、言わば重量信号Wx(t)(t;時間インデックス)を出力する。この重量信号Wx(t)は、増幅回路14によって所定の増幅率で増幅され、さらにフィルタ回路(LPF)16によるフィルタリング処理によって比較的に周波数の高い例えば数十[Hz]以上の電気的ノイズを除去された後、A/D変換回路18に入力される。A/D変換回路18は、例えばΔ−Σ型のものであり、入力された重量信号Wx(t)を、20[bit]のディジタル信号(以下、このディジタル信号についても重量信号Wx(t)と称する。)に変換する。変換された重量信号Wx(t)は、入出力回路(I/O)20を介してCPU(Central Processing Unit)22に入力される。   When an object to be weighed (not shown) is placed on the weight sensor 12, and a load Wx is applied to the weight sensor 12, the weight sensor 12 (bridge circuit) outputs an analog signal of a voltage corresponding to the load Wx, In other words, a weight signal Wx (t) (t; time index) is output. The weight signal Wx (t) is amplified by the amplification circuit 14 at a predetermined amplification factor, and further, by a filtering process by the filter circuit (LPF) 16, electrical noise having a relatively high frequency, for example, several tens [Hz] or more is generated. After being removed, it is input to the A / D conversion circuit 18. The A / D conversion circuit 18 is, for example, of the Δ-Σ type, and the input weight signal Wx (t) is converted into a 20 [bit] digital signal (hereinafter, this digital signal also includes the weight signal Wx (t)). It is converted to The converted weight signal Wx (t) is input to a CPU (Central Processing Unit) 22 via an input / output circuit (I / O) 20.

CPU22は、入力された重量信号Wx(t)に対してさらにディジタルフィルタリング処理を施すことによって、上述よりも周波数の低いノイズ、例えば機械的振動に起因するノイズを除去する。そして、このディジタルフィルタリング処理後の重量信号Wx(t)に基づいて、荷重Wxを判定する。具体的には、CPU22には、データメモリ24が接続されており、このデータメモリ24には、重量信号Wx(t)の電圧測定値を荷重Wxの値、言わば計量値Wx’に変換するための変換式(変換プログラム)、および変換された計量値Wx’を液晶ディスプレイ26に表示させるための表示式(表示プログラム)が、記憶されている。なお、データメモリ24は、例えばPROM(Programmable Read Only Memory)やEEPROM(Electrically Erasable Programmable
Read-Only Memory)、或いはRAM(Random Access Memory)によって構成されている。CPU22は、このデータメモリ24に記憶されている変換式に基づいて重量信号Wx(t)を計量値Wx’に変換し、さらに表示式に基づいて当該計量値Wx’を表示させるべく計量値表示信号を生成する。生成された計量値表示信号は、入出力回路20を介して液晶ディスプレイ(LCD)26に入力され、これによって当該液晶ディスプレイ26に荷重Wxの計量値Wx’が表示される。
The CPU 22 further performs digital filtering processing on the input weight signal Wx (t), thereby removing noise having a frequency lower than that described above, for example, noise caused by mechanical vibration. Then, the load Wx is determined based on the weight signal Wx (t) after the digital filtering process. Specifically, a data memory 24 is connected to the CPU 22, and the data memory 24 is used to convert a voltage measurement value of the weight signal Wx (t) into a load Wx value, that is, a measured value Wx ′. And a display formula (display program) for displaying the converted weight value Wx ′ on the liquid crystal display 26 are stored. The data memory 24 is, for example, a PROM (Programmable Read Only Memory) or an EEPROM (Electrically Erasable Programmable).
It is configured by a read-only memory (RAM) or a random access memory (RAM). The CPU 22 converts the weight signal Wx (t) into the measured value Wx ′ based on the conversion formula stored in the data memory 24, and further displays the measured value Wx ′ based on the display formula. Generate a signal. The generated measurement value display signal is input to the liquid crystal display (LCD) 26 via the input / output circuit 20, and thereby the measurement value Wx ′ of the load Wx is displayed on the liquid crystal display 26.

なお、計量装置10は、上述のデータメモリ24とは別に、例えばPROM構成のプログラムメモリ28を備えており、このプログラムメモリ28には、CPU22の動作を制御するための制御プログラムが記憶されている。また、計量装置10は、操作キー30を備えており、この操作キー30によって稼動モードというモードが選択されたときに、CPU22は、上述の要領で計量信号を生成し、つまり計量を実行する。さらに、計量装置10は、重量センサ12の温度θを検出するための温度センサ32を備えている。この温度センサ32による温度θの検出結果(出力信号)は、入出力回路20を介してCPU22に入力される。この温度θの取り扱いについては、後で詳しく説明する。   The weighing device 10 includes a program memory 28 having a PROM configuration, for example, in addition to the data memory 24 described above, and a control program for controlling the operation of the CPU 22 is stored in the program memory 28. . The weighing device 10 also includes an operation key 30. When the operation mode 30 is selected by the operation key 30, the CPU 22 generates a measurement signal as described above, that is, executes measurement. Furthermore, the weighing device 10 includes a temperature sensor 32 for detecting the temperature θ of the weight sensor 12. The detection result (output signal) of the temperature θ by the temperature sensor 32 is input to the CPU 22 via the input / output circuit 20. The handling of this temperature θ will be described in detail later.

ところで、重量信号Wx(t)(厳密には重量信号Wx(t)の電圧)は、上述したように荷重Wxに対応するが、この荷重Wxが継続して印加されると、当該重量信号Wx(t)は、クリープ現象によって時間の経過と共に徐々に変化する。具体的には、計量装置10が既に零点調整およびスパン調整を終えていることを前提とすると、重量センサ12に荷重Wxが印加された時点(t=0)で、重量信号Wx(t)は、Wxを示す。つまり、Wx(0)=Wxとなる。そして、この荷重Wxが継続して印加されると、重量信号Wx(t)は、例えば図2に示すように、時間tの経過と共に徐々に増大する。このように重量信号Wx(t)が徐々に増大する性質は、プラスクリープ特性と呼ばれている。この荷重Wxが印加されているときの重量信号Wx(t)は、次の数1で表される。   By the way, the weight signal Wx (t) (strictly, the voltage of the weight signal Wx (t)) corresponds to the load Wx as described above, but when the load Wx is continuously applied, the weight signal Wx (T) gradually changes over time due to the creep phenomenon. Specifically, assuming that the weighing device 10 has already completed the zero point adjustment and the span adjustment, the weight signal Wx (t) is obtained when the load Wx is applied to the weight sensor 12 (t = 0). , Wx. That is, Wx (0) = Wx. When the load Wx is continuously applied, the weight signal Wx (t) gradually increases as time t elapses, for example, as shown in FIG. Such a property that the weight signal Wx (t) gradually increases is called a plus creep characteristic. The weight signal Wx (t) when the load Wx is applied is expressed by the following equation (1).

〔数1〕
Wx(t)=Wx+wx(t)=Wx(0)+wx(t)
[Equation 1]
Wx (t) = Wx + wx (t) = Wx (0) + wx (t)

ここで、wx(t)は、時間tの経過に伴う重量信号Wx(t)の変化分、つまりクリープ誤差、を表す。このクリープ誤差wx(t)は、最終的には、要するに十分に長い時間が経過すると、荷重Wxに対応した或る一定値、言わば最終クリープ値wx(∞)に収束する。なお、重量センサ12に荷重Wxが印加されてからクリープ誤差wx(t)が最終クリープ値wx(∞)に収束するまでに掛かる時間は、重量センサ12の構造等によっても異なるが、概ね数十分〜数時間程度である。この最終クリープ値wx(∞)は、次の数2で表される。   Here, wx (t) represents a change in the weight signal Wx (t) with the passage of time t, that is, a creep error. The creep error wx (t) eventually converges to a certain value corresponding to the load Wx, that is, the final creep value wx (∞) when a sufficiently long time has passed. The time required for the creep error wx (t) to converge to the final creep value wx (∞) after the load Wx is applied to the weight sensor 12 varies depending on the structure of the weight sensor 12 and the like, but is approximately several tens. It is about minutes to several hours. This final creep value wx (∞) is expressed by the following formula 2.

〔数2〕
wx(∞)=Wx(∞)−Wx(0)
[Equation 2]
wx (∞) = Wx (∞) −Wx (0)

ここで、Wx(∞)は、クリープ誤差wx(t)が最終クリープ値wx(∞)に収束したときの重量信号Wx(t)の値(電圧値)である。このWx(∞)は、クリープ誤差wx(t)が最終クリープ値wx(∞)に収束したと見なすことのできる時点、換言すれば荷重Wxが印加されてから上述の数十分〜数時間が経過した時点(t=数十分〜数時間)での重量信号Wx(t)の値によって代用できる。   Here, Wx (∞) is the value (voltage value) of the weight signal Wx (t) when the creep error wx (t) converges to the final creep value wx (∞). This Wx (∞) is the time when the creep error wx (t) can be regarded as having converged to the final creep value wx (∞), in other words, several tens of minutes to several hours after the load Wx is applied. It can be substituted by the value of the weight signal Wx (t) at the time when it has passed (t = tens of minutes to several hours).

そして、或る時点t1で重量センサ12から荷重Wxが除去されると、重量信号Wx(t)は、当該荷重Wx分だけ小さくなり、当該時点t1でのクリープ誤差wx(t)を示す。つまり、Wx(t1)=wx(t1)となる。そして、この重量信号Wx(t)は、時間tの経過と共に徐々に減少し、最終的にゼロに収束する。   When the load Wx is removed from the weight sensor 12 at a certain time t1, the weight signal Wx (t) decreases by the load Wx, indicating the creep error wx (t) at the time t1. That is, Wx (t1) = wx (t1). The weight signal Wx (t) gradually decreases with the elapse of time t and finally converges to zero.

本参考例に係る計量装置10は、このクリープ誤差wx(t)の影響を排除する機能、言わばクリープ誤差補償機能を、備えている。これを実現するために、本参考例では、次のような工夫が施されている。   The weighing device 10 according to this reference example has a function of eliminating the influence of the creep error wx (t), that is, a creep error compensation function. In order to realize this, the following measures are taken in this reference example.

すなわち、上述したように最終クリープ値wx(∞)は荷重Wxに対応するが、これまでの経験から、殆どの歪ゲージ式ロードセルについては、当該最終クリープ値wx(∞)の荷重Wxに対する比率、言わば第1係数としてのクリープ比K(=wx(∞)/Wx;従来技術におけるクリープ係数βに対応)は、荷重Wxの大小に拘らず一定となることが、判明している。つまり、次の数3が成り立つ。   That is, as described above, the final creep value wx (∞) corresponds to the load Wx, but from experience so far, for most strain gauge load cells, the ratio of the final creep value wx (∞) to the load Wx, In other words, it has been found that the creep ratio K (= wx (∞) / Wx; corresponding to the creep coefficient β in the prior art) as a first coefficient is constant regardless of the magnitude of the load Wx. That is, the following equation 3 holds.

〔数3〕
K=wx(∞)/Wx=wx(∞)/Wx(0)=一定
[Equation 3]
K = wx (∞) / Wx = wx (∞) / Wx (0) = constant

一方、時間tの経過に対するクリープ誤差wx(t)の変化の態様(形状)は、最終クリープ値wx(∞)と等価なステップ信号が1次遅れ伝達関数(1/(1+T・s))で表される制御系に入力されたと仮定したときの当該制御系の出力応答波形(ステップ応答波形)に近似している。つまり、クリープ誤差wx(t)は、次の数4で表すことができる。   On the other hand, the mode (shape) of the change of the creep error wx (t) with the lapse of time t is that the step signal equivalent to the final creep value wx (∞) is a first-order lag transfer function (1 / (1 + T · s)). It is approximated to the output response waveform (step response waveform) of the control system when it is assumed that it is input to the represented control system. That is, the creep error wx (t) can be expressed by the following equation 4.

〔数4〕
wx(t)=wx(∞)・{1−exp(−t/T)}
[Equation 4]
wx (t) = wx (∞) · {1-exp (−t / T)}

ここで、Tは、重量センサ12(歪ゲージ式ロードセル)の固有の時定数であり、具体的には、重量センサ12に荷重Wxが印加されてからクリープ誤差wx(t)が最終クリープ値wx(∞)の0.632倍の値に達するまでに掛かる時間である。そして、この数4における最終クリープ値wx(∞)に、数3の変形式(wx(∞)について求めた式)を代入すると、当該数4は、次の数5のように表すことができる。   Here, T is an inherent time constant of the weight sensor 12 (strain gauge load cell). Specifically, the creep error wx (t) after the load Wx is applied to the weight sensor 12 is the final creep value wx. This is the time taken to reach a value of 0.632 times (∞). Then, by substituting the modified equation of Equation 3 (the equation obtained for wx (∞)) into the final creep value wx (∞) in Equation 4, Equation 4 can be expressed as the following Equation 5. .

〔数5〕
wx(t)=Wx(0)・K・{1−exp(−t/T)}
[Equation 5]
wx (t) = Wx (0) · K · {1-exp (−t / T)}

なお、クリープ誤差wx(t)は、荷重Wxと比べると非常に小さく、例えば、その最大値である最終クリープ値wx(∞)は、一般に荷重Wxの数[%]以下、概ね1[%]程度である。つまり、数5におけるWx(0)と、重量信号Wx(t)との差は、1[%]以下である。従って、数5におけるWx(0)に代えてWx(t)を用いることで、当該数5は、次の近似式で表すことができる。   Note that the creep error wx (t) is very small compared to the load Wx. For example, the final creep value wx (∞), which is the maximum value, is generally less than the number [%] of the load Wx and generally 1 [%]. Degree. That is, the difference between Wx (0) and the weight signal Wx (t) in Equation 5 is 1 [%] or less. Accordingly, by using Wx (t) instead of Wx (0) in Equation 5, Equation 5 can be expressed by the following approximate expression.

〔数6〕
wx(t)≒Wx(t)・K・{1−exp(−t/T)}
[Equation 6]
wx (t) ≈Wx (t) · K · {1-exp (−t / T)}

この数6によれば、荷重Wxが印加されている任意の時点tにおいて、重量信号Wx(t)と、クリープ比Kと、時定数Tとが判れば、当該任意の時点tにおけるクリープ誤差wx(t)を推定することができる。そして、その推定値(以下、これを符号wc(t)で表す。)を任意の時点tにおける重量信号Wx(t)から差し引くことで、正確な荷重Wxを求めることができる。つまり、クリープ誤差wx(t)を補償することができる。   According to Equation 6, if the weight signal Wx (t), the creep ratio K, and the time constant T are known at an arbitrary time point t when the load Wx is applied, the creep error wx at the arbitrary time point t is known. (T) can be estimated. Then, an accurate load Wx can be obtained by subtracting the estimated value (hereinafter referred to as a symbol wc (t)) from the weight signal Wx (t) at an arbitrary time point t. That is, the creep error wx (t) can be compensated.

ただし、上述したように重量センサ12の温度θによって最終クリープ値wx(∞)は変化し、ひいては所定係数としてのクリープ比Kも変化する。具体的には、温度θが高いほど、クリープ比K(厳密にはその絶対値)は大きくなる。そこで、本参考例では、クリープ比Kを重量センサ12の温度θの関数とし、具体的には次の数7に示す2次式で表す。   However, as described above, the final creep value wx (∞) changes depending on the temperature θ of the weight sensor 12, and the creep ratio K as a predetermined coefficient also changes. Specifically, the creep ratio K (strictly, its absolute value) increases as the temperature θ increases. Therefore, in this reference example, the creep ratio K is a function of the temperature θ of the weight sensor 12 and is specifically expressed by a quadratic expression shown in the following equation (7).

〔数7〕
K(θ)=c1・θ+c2・θ+c3
[Equation 7]
K (θ) = c1 · θ 2 + c2 · θ + c3

ここで、c1,c2およびc3は、いずれも定数であり、例えば次のようにして求められる。すなわち、重量センサ12の温度θを、θ1,θ2およびθ3という互いに異なる3つの温度に段階的に設定する。この設定は、例えば重量センサ12を恒温槽内に設置することで、実現できる。なお、各温度θ1,θ2およびθ3は、例えば0[℃],20[℃]および40[℃]とする。そして、これらの温度環境下において、重量センサ12に任意の荷重Wx、例えば当該重量センサ12の定格容量と等価なサンプル荷重Wmを印加して、そのときの重量信号Wx(t)を一定時間(例えばサンプリング周期;数[ms])間隔でデータメモリ24に順次記憶させる。そして、このデータメモリ24に記憶された重量信号Wx(t)から、各温度θ1,θ2およびθ3におけるW(0)とWx(∞)とを抽出し、これらを上述の数2に代入して当該各温度θ1,θ2およびθ3における最終クリープ値wx(∞)を求める。さらに、この最終クリープ値wx(∞)と荷重Wxとを上述の数3に代入することで、各温度θ1,θ2およびθ3におけるクリープ比K、言わばK(θ1),K(θ2)およびK(θ3)を求める。そして、これらのクリープ比(θ1),K(θ2)およびK(θ3)について、数8に示すように、上述の数7と同様の2次式を構成する。   Here, c1, c2, and c3 are all constants, and are obtained as follows, for example. That is, the temperature θ of the weight sensor 12 is set stepwise to three different temperatures of θ1, θ2, and θ3. This setting can be realized, for example, by installing the weight sensor 12 in a constant temperature bath. The temperatures θ1, θ2, and θ3 are, for example, 0 [° C.], 20 [° C.], and 40 [° C.]. Under these temperature environments, an arbitrary load Wx, for example, a sample load Wm equivalent to the rated capacity of the weight sensor 12, is applied to the weight sensor 12, and the weight signal Wx (t) at that time is applied for a certain time ( For example, it is sequentially stored in the data memory 24 at intervals of a sampling period (several [ms]). Then, W (0) and Wx (∞) at each temperature θ1, θ2, and θ3 are extracted from the weight signal Wx (t) stored in the data memory 24, and these are substituted into the above-described formula 2. A final creep value wx (∞) at each of the temperatures θ1, θ2, and θ3 is obtained. Further, by substituting the final creep value wx (∞) and the load Wx into the above equation 3, the creep ratio K at each temperature θ1, θ2 and θ3, that is, K (θ1), K (θ2) and K ( θ3) is obtained. For these creep ratios (θ1), K (θ2), and K (θ3), the following quadratic expression similar to Equation 7 is constructed as shown in Equation 8.

〔数8〕
K(θ1)=c1・(θ1)+c2・θ1+c3
K(θ2)=c1・(θ2)+c2・θ2+c3
K(θ3)=c1・(θ3)+c2・θ3+c3
[Equation 8]
K (θ1) = c1 · (θ1) 2 + c2 · θ1 + c3
K (θ2) = c1 · (θ2) 2 + c2 · θ2 + c3
K (θ3) = c1 · (θ3) 2 + c2 · θ3 + c3

この数8に示す3つの2次式から成る3元2次方程式を解くことで、定数c1、c2およびc3を求めることができる。求めた定数c1,c2およびc3は、データメモリ24に記憶される。   Constants c1, c2, and c3 can be obtained by solving a ternary quadratic equation consisting of three quadratic expressions shown in Equation 8. The obtained constants c1, c2 and c3 are stored in the data memory 24.

すなわち、実際の計量時、つまり上述した稼動モードにおいて、これらの定数c1、c2およびc3と、そのときの重量センサ12の温度θとを、数7に代入することで、当該温度θに応じたクリープ比K(θ)が求められる。なお、最小自乗法などの他の方法によって、当該クリープ比K(θ)を求めてもよい。   That is, at the time of actual weighing, that is, in the operation mode described above, by substituting these constants c1, c2 and c3 and the temperature θ of the weight sensor 12 at that time into the equation 7, The creep ratio K (θ) is obtained. In addition, you may obtain | require the said creep ratio K ((theta)) by other methods, such as the least square method.

また、上述の数6で示されるクリープ誤差wx(t)の経時変化の態様を改めて観察すると、重量センサ12の温度θによってクリープ誤差wx(t)の変化速度が変わること、つまり当該クリープ誤差wx(t)に含まれる時定数Tが変わることが、判明した。具体的には、上述と同様に重量センサ12の温度θをθ1、θ2およびθ3(θ1<θ2<θ3)という互いに異なる3つの温度に段階的に設定すると共に、重量センサ12に任意の荷重Wxを印加して、それぞれの温度環境下における時定数Tを測定したところ、図3に誇張して示すように、温度θが高いほど時定数Tが大きくなること(a1<a2<a3)が判った。なお、上述したように、最終クリープ値wx(∞)(クリープ比K)もまた、温度θが高いほど大きくなる(b1<b2<b3)。そこで、本参考例では、数6における時定数Tについても、重量センサ12の温度θの関数とし、具体的には次の数9に示すような2次式で表す。   Further, if the aspect of the time-dependent change of the creep error wx (t) expressed by the above equation 6 is observed again, the change speed of the creep error wx (t) changes depending on the temperature θ of the weight sensor 12, that is, the creep error wx. It was found that the time constant T included in (t) changes. Specifically, similarly to the above, the temperature θ of the weight sensor 12 is set stepwise to three different temperatures of θ1, θ2 and θ3 (θ1 <θ2 <θ3), and an arbitrary load Wx is applied to the weight sensor 12. As shown in an exaggerated manner in FIG. 3, the time constant T increases as the temperature θ increases (a1 <a2 <a3). It was. As described above, the final creep value wx (∞) (creep ratio K) also increases as the temperature θ increases (b1 <b2 <b3). Therefore, in this reference example, the time constant T in the equation 6 is also expressed as a function of the temperature θ of the weight sensor 12 and specifically expressed by a quadratic equation as shown in the following equation 9.

〔数9〕
T(θ)=d1・θ+d2・θ+d3
[Equation 9]
T (θ) = d1 · θ 2 + d2 · θ + d3

ここで、d1,d2およびd3は、いずれも定数であり、上述の数7における各定数c1,c2およびc3と同様に、次のようにして求められる。すなわち、当該定数c1,c2およびc3を求めるときにデータメモリ24に記憶させた重量信号Wx(t)から、各温度θ1,θ2およびθ3における時定数T、言わばT(θ1),T(θ2)およびT(θ3)を抽出する。そして、これらの時定数T(θ1),T(θ2)およびT(θ3)について、数10に示すように、上述の数9と同様の2次式を構成する。   Here, d1, d2 and d3 are all constants, and are obtained as follows in the same manner as the constants c1, c2 and c3 in Equation 7 above. That is, from the weight signal Wx (t) stored in the data memory 24 when obtaining the constants c1, c2, and c3, the time constants T, that is, T (θ1), T (θ2) at the respective temperatures θ1, θ2, and θ3. And T (θ3) are extracted. Then, for these time constants T (θ1), T (θ2), and T (θ3), as shown in Equation 10, a quadratic expression similar to Equation 9 is constructed.

〔数10〕
T(θ1)=d1・(θ1)+d2・θ1+d3
T(θ2)=d1・(θ2)+d2・θ2+d3
T(θ3)=d1・(θ3)+d2・θ3+d3
[Equation 10]
T (θ1) = d1 · (θ1) 2 + d2 · θ1 + d3
T (θ2) = d1 · (θ2) 2 + d2 · θ2 + d3
T (θ3) = d1 · (θ3) 2 + d2 · θ3 + d3

この数10に示す3つの2次式から成る3元2次方程式を解くことで、定数d1,d2およびd3を求めることができる。求めた定数d1,d2およびd3は、データメモリ24に記憶される。   Constants d1, d2 and d3 can be obtained by solving a ternary quadratic equation consisting of three quadratic expressions shown in Equation 10. The obtained constants d1, d2 and d3 are stored in the data memory 24.

そして、稼動モードにおいて、これらの定数d1,d2およびd3と、そのときの重量センサ12の温度θとを、数9に代入すれば、当該温度θに応じた時定数T(θ)が求められる。なお、最小自乗法などの他の方法によっても、当該時定数T(θ)を求めることができる。   In the operation mode, if these constants d1, d2, and d3 and the temperature θ of the weight sensor 12 at that time are substituted into Equation 9, a time constant T (θ) corresponding to the temperature θ can be obtained. . The time constant T (θ) can also be obtained by other methods such as a least square method.

つまり、上述した数6に、数7および数9を代入することによって、荷重Wxが印加されているときの任意の時点tにおけるクリープ誤差wx(t)を推定することができる。すなわち、推定クリープ誤差wc(t)は、次の数11で表される。   That is, by substituting Equations 7 and 9 into Equation 6 described above, the creep error wx (t) at an arbitrary time t when the load Wx is applied can be estimated. That is, the estimated creep error wc (t) is expressed by the following formula 11.

〔数11〕
wc(t)=Wx(t)・K(θ)・[1−exp{−t/T(θ)}]
≒wx(t)
[Equation 11]
wc (t) = Wx (t) · K (θ) · [1-exp {−t / T (θ)}]
≒ wx (t)

そして、この数11で求められた推定クリープ誤差wc(t)を重量信号Wx(t)から差し引くことで、正確な荷重を求めることができる。つまり、荷重Wxの計量値Wx(t)’は、次の数12で表される。   Then, an accurate load can be obtained by subtracting the estimated creep error wc (t) obtained by Equation 11 from the weight signal Wx (t). That is, the measured value Wx (t) ′ of the load Wx is expressed by the following formula 12.

〔数12〕
Wx(t)’=Wx(t)−wc(t)≒Wx
[Equation 12]
Wx (t) ′ = Wx (t) −wc (t) ≈Wx

このようにして重量信号Wx(t)から荷重Wxの計量値Wx(t)’を求めるための制御系を図で表すと、図4のようになる。すなわち、この補償手段としての制御系は、重量信号Wx(t)からクリープ誤差wx(t)を推定するための推定手段としての制御要素50と、この制御要素50によって推定された推定クリープ誤差wc(t)を重量信号Wx(t)から差し引く差引手段としての制御要素52とを、備えている。さらに、制御要素50は、K(θ)という伝達関数を有する係数補正手段としての制御要素54と、1/(1+T(θ)・s)という1次遅れ伝達関数を有する時定数補正手段としての制御要素56とを、備えており、重量信号Wx(t)は、これらの制御要素54および56によって連続処理されることで、推定クリープ誤差wc(t)に変換される。また、各制御要素54および56には、温度センサ32から重量センサ12の温度θを表す情報が与えられており、この温度θに応じて当該各制御要素54および56の伝達関数が補正され、つまり温度補償される。   A control system for obtaining the measured value Wx (t) 'of the load Wx from the weight signal Wx (t) in this way is shown in FIG. That is, the control system as the compensation means includes a control element 50 as estimation means for estimating the creep error wx (t) from the weight signal Wx (t), and an estimated creep error wc estimated by the control element 50. And a control element 52 as subtraction means for subtracting (t) from the weight signal Wx (t). Further, the control element 50 is a control element 54 as a coefficient correction unit having a transfer function K (θ) and a time constant correction unit having a first-order lag transfer function 1 / (1 + T (θ) · s). The weight signal Wx (t) is continuously processed by these control elements 54 and 56 to be converted into an estimated creep error wc (t). Each control element 54 and 56 is provided with information indicating the temperature θ of the weight sensor 12 from the temperature sensor 32, and the transfer function of each control element 54 and 56 is corrected in accordance with this temperature θ. That is, temperature compensation is performed.

かかる制御系は、例えばハードウェアによって構成することができるが、本参考例では、これと同様の機能を、CPU22によって実現する。このため、CPU22は、上述した稼動モードにおいて、図5のフローチャートで示される各処理を実行する。なお、このフローチャートに示される処理を実行する前に、計量装置12は、調整モードにおいて零点調整およびスパン調整される。また、併せて、当該調整モードにおいて、上述した数7における定数c1,c2およびc3と、数8における各定数d1,d2およびc3とが、算出され、データメモリ24に記憶される。この調整モードおよび稼動モードの選択は、操作キー30によって行われる。さらに、CPU22は、稼動モードにおいて荷重Wxが印加されているか否かを一時的に記録するための後述するフラグFを備えている。このフラグFは、稼動モードが選択される直前に一度リセットされ、つまりF=0とされる。   Such a control system can be configured by, for example, hardware, but in the present reference example, a function similar to this is realized by the CPU 22. For this reason, the CPU 22 executes each process shown in the flowchart of FIG. 5 in the operation mode described above. Before executing the processing shown in this flowchart, the weighing device 12 is adjusted to zero and span in the adjustment mode. At the same time, in the adjustment mode, the constants c1, c2, and c3 in Equation 7 and the constants d1, d2, and c3 in Equation 8 are calculated and stored in the data memory 24. The selection of the adjustment mode and the operation mode is performed by the operation key 30. Further, the CPU 22 includes a flag F described later for temporarily recording whether or not the load Wx is applied in the operation mode. This flag F is reset once immediately before the operation mode is selected, that is, F = 0.

図5を参照して、稼動モードが選択されると、CPU22は、まず、ステップS1において、今現在、重量信号Wx(t)をサンプリングするタイミングであるか否かを判断する。そして、サンプリングタイミングになると、ステップS3に進み、重量信号Wx(t)をサンプリングする。そして、ステップS5において、当該重量信号Wx(t)から重量センサ12に荷重Wxが印加されたか否かを判断する。この判断は、重量信号Wx(t)が所定の閾値を上回るか否かによって行われる。   Referring to FIG. 5, when the operation mode is selected, CPU 22 first determines in step S1 whether it is time to sample weight signal Wx (t). At the sampling timing, the process proceeds to step S3, and the weight signal Wx (t) is sampled. In step S5, it is determined whether or not the load Wx is applied to the weight sensor 12 from the weight signal Wx (t). This determination is made based on whether or not the weight signal Wx (t) exceeds a predetermined threshold value.

ステップS5において荷重Wxが印加されたと判断すると、CPU22は、ステップS7に進み、上述のフラグFに“0”が設定されているか否かを判断する。ここで、フラグFに“0”が設定されている場合、つまりフラグFによれば荷重Wxが印加されていないことになっている場合は、ステップS9に進み、当該フラグFに“1”を設定する。そして、ステップS11において、時間tを計測するためのカウンタのカウント値を一度リセットした後、当該カウンタによるカウント動作をスタートさせる。さらに、ステップS13において、温度センサ32によって検出された重量センサ12の温度θに関する情報を取り込む。なお、上述のステップS7においてフラグFに“0”が設定されていない場合、つまり当該フラグFによれば荷重wxが印加されていることになっている場合は、ステップS9およびステップS11をスキップして、ステップS13に進む。   When determining in step S5 that the load Wx has been applied, the CPU 22 proceeds to step S7 and determines whether or not “0” is set in the flag F described above. Here, when the flag F is set to “0”, that is, when the load Fx is not applied according to the flag F, the process proceeds to step S9, and the flag F is set to “1”. Set. In step S11, the count value of the counter for measuring the time t is once reset, and then the count operation by the counter is started. Further, in step S13, information regarding the temperature θ of the weight sensor 12 detected by the temperature sensor 32 is captured. If “0” is not set in the flag F in step S7 described above, that is, if the load wx is applied according to the flag F, step S9 and step S11 are skipped. Then, the process proceeds to step S13.

ステップS13において温度θに関する情報を取り込んだ後、CPU22は、ステップS15に進み、上述した数7に基づいて当該温度θに対応するクリープ比K(θ)を算出する。そして、ステップS17において、数9に基づき当該温度θに対応する時定数T(θ)を算出した後、ステップS19に進み、上述の数11から推定クリープ誤差wc(t)を算出する。さらに、ステップS21において、上述の数12から補償重量信号Wx(t)’を算出する。   After capturing the information about the temperature θ in step S13, the CPU 22 proceeds to step S15, and calculates the creep ratio K (θ) corresponding to the temperature θ based on the above-described equation 7. In step S17, the time constant T (θ) corresponding to the temperature θ is calculated based on the equation 9, and then the process proceeds to step S19, where the estimated creep error wc (t) is calculated from the above equation 11. Further, in step S21, the compensation weight signal Wx (t) 'is calculated from the above equation 12.

そして、CPU22は、ステップS23に進み、上述したデータメモリ24に記憶されている変換式を用いて、補償重量信号Wx(t)’がどれくらいの荷重Wxを示しているのかを判定する。そして、ステップS25において、当該ステップS23における判定結果Wx’に基づいて上述した計量値表示信号を生成し、これを入出力回路20経由で液晶ディスプレイ26に入力する。これによって、液晶ディスプレイ26に、荷重Wxの計量値Wx’が表示される。このステップS25の実行後、CPU22は、ステップS1に戻る。   Then, the CPU 22 proceeds to step S23, and determines how much load Wx the compensation weight signal Wx (t) 'indicates by using the conversion formula stored in the data memory 24 described above. In step S 25, the above-described measurement value display signal is generated based on the determination result Wx ′ in step S 23 and is input to the liquid crystal display 26 via the input / output circuit 20. As a result, the measured value Wx ′ of the load Wx is displayed on the liquid crystal display 26. After executing step S25, the CPU 22 returns to step S1.

一方、上述のステップS5において荷重Wxが印加されていないと判断した場合、CPU22は、ステップS27に進む。そして、このステップS27において、フラグFに“1”が設定されているか否かを判断する。ここで、フラグFに“1”が設定されている場合、つまりフラグFによれば荷重Wxが印加されていることになっている場合は、ステップS29に進み、当該フラグFに“0”を設定する。そして、ステップS31において、液晶ディスプレイ26の表示をクリア(消去)した後、ステップS1に戻る。なお、ステップS27においてフラグFに“1”が設定されていない場合には、ステップS29およびステップS31をスキップして、直接ステップS1に戻る。   On the other hand, when determining in step S5 that the load Wx is not applied, the CPU 22 proceeds to step S27. In step S27, it is determined whether or not “1” is set in the flag F. Here, when the flag F is set to “1”, that is, when the load Wx is applied according to the flag F, the process proceeds to step S29, and the flag F is set to “0”. Set. In step S31, the display on the liquid crystal display 26 is cleared (erased), and then the process returns to step S1. If “1” is not set in the flag F in step S27, step S29 and step S31 are skipped and the process directly returns to step S1.

このように、本参考例に係る計量装置10によれば、重量センサ12の温度θに応じてクリープ誤差wx(t)が補償され、この補償対象には、クリープ比Kのみならず、時定数Tも含まれる。従って、時定数要素については補償されない上述の従来技術に比べて、より精細な温度補償が行われる。よって、従来よりもさらに正確なクリープ誤差補償を実現することができる。このようなクリープ誤差補償は、例えば非自動秤のように計測に比較的に長い時間が掛かる計量装置10に、特に有効である。   Thus, according to the weighing device 10 according to the present reference example, the creep error wx (t) is compensated according to the temperature θ of the weight sensor 12, and this compensation target includes not only the creep ratio K but also the time constant. T is also included. Therefore, finer temperature compensation is performed as compared with the above-described conventional technique in which the time constant element is not compensated. Therefore, even more accurate creep error compensation than before can be realized. Such creep error compensation is particularly effective for a weighing device 10 that takes a relatively long time for measurement, such as a non-automatic balance.

なお、本参考例においては、CPU22によって言わばソフトウェア的に図5の制御系を構成したが、上述したようにハードウェアによって当該制御系を構成してもよい。また、DSP(Digital Signal Processor)を用いてもよい。   In this reference example, the control system of FIG. 5 is configured by software in terms of the CPU 22, but the control system may be configured by hardware as described above. A DSP (Digital Signal Processor) may be used.

そして、温度センサ32によって重量センサ12自体の温度θを測定することとしたが、これに代えて、当該重量センサ12が設置されている環境(空間)の温度を測定してもよい。   The temperature sensor 32 measures the temperature θ of the weight sensor 12 itself. Alternatively, the temperature of the environment (space) in which the weight sensor 12 is installed may be measured.

さらに、上述した数11における重量信号Wx(t)に代えて、荷重Wxが印加された時点での(またはその直後の)重量信号Wx(0)を用いてもよい。これを実現するには、例えば荷重Wxが印加されたとき、その時点での(直後の)重量信号Wx(0)をデータメモリ24に記憶させる。そして、このデータメモリ24に記憶された重量信号Wx(0)を、数11に代入する。このようにすれば、より正確にクリープ誤差wx(t)を推定することができ、ひいてはより正確なクリープ誤差補正を実現できる。   Furthermore, instead of the weight signal Wx (t) in Equation 11 described above, the weight signal Wx (0) at the time (or immediately after) the load Wx is applied may be used. In order to realize this, for example, when a load Wx is applied, the weight signal Wx (0) at that time (immediately) is stored in the data memory 24. Then, the weight signal Wx (0) stored in the data memory 24 is substituted into Equation 11. In this way, the creep error wx (t) can be estimated more accurately, and thus more accurate creep error correction can be realized.

また、クリープ比K(θ)については上述の数7に基づいて算出することとしたが、これに限らない。例えば、上述した調整モードにおいて、各温度θに対するクリープ比K(θ)を予め算出し、その算出結果を上述とは別のテーブルデータという形でデータメモリ24に記憶しておく。そして、稼動モードにおいて、温度θに応じて当該テーブルデータを参照することで、当該温度θに対応するクリープ比K(θ)を求めてもよい。時定数T(θ)についても、同様の要領で求めてもよい。   Further, although the creep ratio K (θ) is calculated based on the above-described Equation 7, the present invention is not limited to this. For example, in the adjustment mode described above, the creep ratio K (θ) for each temperature θ is calculated in advance, and the calculation result is stored in the data memory 24 in the form of table data different from the above. In the operation mode, the creep ratio K (θ) corresponding to the temperature θ may be obtained by referring to the table data according to the temperature θ. The time constant T (θ) may be obtained in the same manner.

この参考例を念頭に置いて、本発明の具体的な一実施形態について、次に説明する。   With this reference example in mind, a specific embodiment of the present invention will now be described.

すなわち、上述の参考例においては、殆どの歪ゲージ式ロードセルについて、温度θが一定であれば荷重Wxの大小に拘らずクリープ比Kが一定である旨、説明したが、本実施形態は、かかる性質とは異なる歪ゲージ式ロードセルを重量センサ12として採用する計量装置10に、特に有効である。図6を参照して、一部の歪ゲージ式ロードセルでは、温度θが一定であっても、荷重Wxの大小によって最終クリープ値wx(∞)が変わること、つまりクリープ比K(θ)が変わることがある。歪ゲージ式ロードセル以外の重量センサ12においても、これと同様の性質を持つものがある。そこで、本実施形態では、このような荷重Wxの大小によるクリープ比K(θ)の変化分を補償するための手段を講じる。   That is, in the above-described reference example, it has been described that, for most strain gauge type load cells, the creep ratio K is constant regardless of the magnitude of the load Wx if the temperature θ is constant. This is particularly effective for the weighing device 10 that employs a strain gauge type load cell having different properties as the weight sensor 12. Referring to FIG. 6, in some strain gauge type load cells, even when temperature θ is constant, final creep value wx (∞) changes depending on the magnitude of load Wx, that is, creep ratio K (θ) changes. Sometimes. Some weight sensors 12 other than strain gauge type load cells have similar properties. Therefore, in the present embodiment, means for compensating for such a change in the creep ratio K (θ) due to the magnitude of the load Wx is taken.

具体的には、まず、荷重Wxの大小によってクリープ比K(θ)がどれくらい変わるのかを把握する。すなわち、重量センサ12の温度θを或る一定の温度、例えば上述したθ2(=20[℃])に設定する。そして、この状態で、重量センサ12に対し、Wx1,Wx2およびWx3という互いに異なる3つの荷重Wxを、十分に時間間隔を置いて、換言すればクリープ誤差wx(t)のない状態で、個別に印加させる。なお、各荷重Wx1,Wx2およびWx3は、例えば上述したサンプル荷重Wmの1倍(Wm)、1/2倍(Wm/2)および1/4倍(Wm/4)の値とするのが、望ましい。そして、これらの荷重Wx1,Wx2およびWx3が印加されたときの重量信号Wx(t)を、一定時間(例えばサンプリング周期)間隔でデータメモリに順次記憶させる。そして、この記憶された重量信号Wx(t)から、各荷重Wx1,Wx2およびWx3のそれぞれに対するWx(0)とWx(∞)とを抽出し、その抽出結果から当該各荷重Wx1,Wx2およびWx3のそれぞれに対する最終クリープ値wx(∞)を求める。さらに、それぞれの最終クリープ値wxと各荷重Wx1,Wx2およびWx3とから、当該各荷重Wx1,Wx2およびWx3に対するクリープ比K(θ2,Wx1),K(θ2,Wx2)およびK(θ2,Wx3)を求める。   Specifically, first, it is grasped how much the creep ratio K (θ) changes depending on the magnitude of the load Wx. That is, the temperature θ of the weight sensor 12 is set to a certain constant temperature, for example, θ2 (= 20 [° C.]) described above. In this state, the three different loads Wx Wx1, Wx2 and Wx3 are individually applied to the weight sensor 12 with sufficient time intervals, in other words, with no creep error wx (t). Apply. Each of the loads Wx1, Wx2, and Wx3 has values of, for example, 1 (Wm), 1/2 (Wm / 2), and 1/4 (Wm / 4) of the sample load Wm described above. desirable. Then, the weight signal Wx (t) when these loads Wx1, Wx2, and Wx3 are applied is sequentially stored in the data memory at a constant time (for example, sampling period) interval. Then, Wx (0) and Wx (∞) for each of the loads Wx1, Wx2 and Wx3 are extracted from the stored weight signal Wx (t), and each of the loads Wx1, Wx2 and Wx3 is extracted from the extraction result. The final creep value wx (∞) for each of the Further, the creep ratios K (θ2, Wx1), K (θ2, Wx2) and K (θ2, Wx3) with respect to the loads Wx1, Wx2 and Wx3 are determined from the final creep values wx and the loads Wx1, Wx2 and Wx3. Ask for.

次に、これらのクリープ比K(θ2,Wx1),K(θ2,Wx2)およびK(θ2,Wx3)から、荷重Wxが変わることによってクリープ比K(θ)がどれくらい変動するのかを把握する。すなわち、各クリープ比K(θ2,Wx1),K(θ2,Wx2)およびK(θ2,Wx3)のうちの1つ、例えば荷重Wx1(=Wm)に対するクリープ比K(θ2,Wx1)と、それぞれのクリープ比K(θ2,Wx1),K(θ2,Wx2)およびK(θ2,Wx3)との比率、言わば第2係数としての変動率R(Wx1),R(Wx2)およびR(Wx3)を、次の数13に基づいて求める。   Next, it is grasped from the creep ratios K (θ2, Wx1), K (θ2, Wx2) and K (θ2, Wx3) how much the creep ratio K (θ) varies as the load Wx changes. That is, one of the creep ratios K (θ2, Wx1), K (θ2, Wx2) and K (θ2, Wx3), for example, the creep ratio K (θ2, Wx1) with respect to the load Wx1 (= Wm), respectively Ratios of the creep ratios K (θ2, Wx1), K (θ2, Wx2), and K (θ2, Wx3), that is, fluctuation rates R (Wx1), R (Wx2), and R (Wx3) as second coefficients. And obtained based on the following equation (13).

〔数13〕
R(Wx1)=K(θ2,Wx1)/K(θ2,Wx1)=1
R(Wx2)=K(θ2,Wx2)/K(θ2,Wx1)
R(Wx3)=K(θ2,Wx3)/K(θ2,Wx1)
[Equation 13]
R (Wx1) = K (θ2, Wx1) / K (θ2, Wx1) = 1
R (Wx2) = K (θ2, Wx2) / K (θ2, Wx1)
R (Wx3) = K (θ2, Wx3) / K (θ2, Wx1)

そして、これら変動率R(Wx1),R(Wx2)およびR(Wx3)のそれぞれについて、定数q1,q2およびq3を用いて、次の数14に示すような2次式を構成する。   Then, for each of these fluctuation rates R (Wx1), R (Wx2), and R (Wx3), a quadratic expression as shown in the following equation 14 is constructed using constants q1, q2, and q3.

〔数14〕
R(Wx1)=q1・(Wx1)+q2・Wx1+q3
R(Wx2)=q1・(Wx2)+q2・Wx2+q3
R(Wx3)=q1・(Wx3)+q2・Wx3+q3
[Formula 14]
R (Wx1) = q1 · (Wx1) 2 + q2 · Wx1 + q3
R (Wx2) = q1 · (Wx2) 2 + q2 · Wx2 + q3
R (Wx3) = q1 · (Wx3) 2 + q2 · Wx3 + q3

さらに、これら3つの2次式から成る3元2次方程式を解いて、各定数d1,d2およびd3を求める。そして、これらの定数d1,d2およびd3を用いて、数15に示すように任意の荷重Wxを変数とする2次式を構成する。   Further, a ternary quadratic equation composed of these three quadratic equations is solved to obtain the constants d1, d2 and d3. Then, using these constants d1, d2 and d3, a quadratic expression having an arbitrary load Wx as a variable is formed as shown in Equation 15.

〔数15〕
R(Wx)=q1・Wx+q2・Wx+q3
[Equation 15]
R (Wx) = q1 · Wx 2 + q2 · Wx + q3

この数15は、任意の荷重Wxに対するクリープ比K(θ)の変動率R(Wx)を表している。従って、この変動率R(Wx)をクリープ比K(θ)に乗ずれば、荷重Wxの違いによる当該クリープ比K(θ)の変化分を補償することができることになる。   This equation 15 represents the fluctuation rate R (Wx) of the creep ratio K (θ) with respect to an arbitrary load Wx. Therefore, if the fluctuation rate R (Wx) is multiplied by the creep ratio K (θ), the change in the creep ratio K (θ) due to the difference in the load Wx can be compensated.

なお、上述したように、実際の荷重Wxと重量信号Wx(t)で表される計量値との差は、概ね1[%]以下である。従って、この数15における荷重Wxに代えて、重量信号Wx(t)を用いることができる。つまり、数15は、次の数16の近似式で表すことができる。   As described above, the difference between the actual load Wx and the measured value represented by the weight signal Wx (t) is approximately 1 [%] or less. Accordingly, the weight signal Wx (t) can be used in place of the load Wx in Equation 15. That is, Expression 15 can be expressed by the following approximate expression of Expression 16.

〔数16〕
R{Wx(t)}=q1・{Wx(t)}+q2・Wx(t)+q3
[Equation 16]
R {Wx (t)} = q1 · {Wx (t)} 2 + q2 · Wx (t) + q3

つまり、この数16で表される変動率R{Wx(t)}を上述した数11に乗ずれば、荷重Wxの大小の影響を受けずに正確にクリープ誤差wx(t)を推定することができる。これを式で表すと、次の数17のようになる。   That is, if the fluctuation rate R {Wx (t)} expressed by the equation 16 is multiplied by the above equation 11, the creep error wx (t) is accurately estimated without being affected by the magnitude of the load Wx. Can do. This can be expressed by the following equation (17).

〔数17〕
wc(t)=Wx(t)・K(θ)・R{Wx(t)}・[1−exp{−t/T(θ)}]
≒wx(t)
[Equation 17]
wc (t) = Wx (t) · K (θ) · R {Wx (t)} · [1-exp {−t / T (θ)}]
≒ wx (t)

この数17からも明らかなように、図7に示すような制御系を構成すれば、荷重Wxの大小に拘らず、当該荷重Wxを正確に求めることができる。すなわち、図7に示す制御系は、上述した図4の制御系における制御要素54の出力側と制御要素56の入力側との間に、R{Wx(t)}という伝達関数を有する対重量補償手段としての制御要素60を設けたものである。この制御要素60には重量信号Wx(t)が入力され、この重量信号Wx(t)に応じて当該制御要素60の伝達関数R{Wx(t)}が補正され、これによって当該重量信号Wx(t)によるクリープ比K(θ)の変化分が補償される。   As is apparent from Equation 17, if a control system as shown in FIG. 7 is configured, the load Wx can be accurately obtained regardless of the magnitude of the load Wx. In other words, the control system shown in FIG. 7 has a transfer function R {Wx (t)} between the output side of the control element 54 and the input side of the control element 56 in the control system of FIG. A control element 60 is provided as compensation means. The weight signal Wx (t) is input to the control element 60, and the transfer function R {Wx (t)} of the control element 60 is corrected according to the weight signal Wx (t), thereby the weight signal Wx. The change in the creep ratio K (θ) due to (t) is compensated.

この図7に示す制御系もまた、例えばハードウェアによって構成できるが、本実施形態では、これと同様の機能を、CPU22によって実現する。このため、CPU22は、上述した稼動モードにおいて、図8のフローチャートで示される各処理を実行する。なお、このフローチャートに示される処理を実行する前に、上述した各定数q1,q2およびq3は、調整モードにおいて算出され、データメモリ24に記憶される。   The control system shown in FIG. 7 can also be configured by hardware, for example, but in the present embodiment, the same function is realized by the CPU 22. For this reason, the CPU 22 executes each process shown in the flowchart of FIG. 8 in the operation mode described above. It should be noted that the constants q1, q2, and q3 described above are calculated in the adjustment mode and stored in the data memory 24 before executing the processing shown in this flowchart.

図8に示すように、本実施形態におけるフローチャートは、図5に示した参考例におけるフローチャートにおいて、ステップS15とステップS17との間にステップS41を新たに設けると共に、ステップS19における推定クリープ誤差wc(t)の算出式として数11ではなく数17を用いるものである。これ以外については、図5と同様であるので、これら同様な部分についての説明は省略する。   As shown in FIG. 8, the flowchart in the present embodiment is the same as the flowchart in the reference example shown in FIG. 5, except that step S41 is newly provided between step S15 and step S17, and the estimated creep error wc ( Equation 17 is used instead of Equation 11 as a calculation formula for t). The other parts are the same as those in FIG. 5, and the description of these similar parts is omitted.

すなわち、ステップS15においてクリープ比K(θ)を算出した後、CPU22は、ステップS41に進み、数16に基づいて変動率R{Wx(t)}を算出する。そして、ステップS17において、時定数T(θ)を算出し、さらに、ステップS19において、上述の数17から推定クリープ誤差wc(t)を算出する。これによって、荷重Wxの大小の影響を受けない正確な推定クリープ誤差wc(t)が算出され、ひいては正確な計量値が得られる。   That is, after calculating the creep ratio K (θ) in step S15, the CPU 22 proceeds to step S41 and calculates the fluctuation rate R {Wx (t)} based on the equation (16). In step S17, a time constant T (θ) is calculated, and in step S19, an estimated creep error wc (t) is calculated from the above-described equation 17. As a result, an accurate estimated creep error wc (t) that is not affected by the magnitude of the load Wx is calculated, and thus an accurate measured value is obtained.

このように、本実施形態によれば、荷重Wxの大小によってクリープ比K(θ)が変化しても、このクリープ比K(θ)の変化分は、当該荷重Wxに応じて補償される。従って、荷重Wxの大小の影響を受ける重量センサ12であっても、そのクリープ誤差wx(t)を正確に補償することができる。   Thus, according to this embodiment, even if the creep ratio K (θ) changes depending on the magnitude of the load Wx, the change in the creep ratio K (θ) is compensated according to the load Wx. Therefore, even the weight sensor 12 affected by the magnitude of the load Wx can accurately compensate for the creep error wx (t).

なお、本実施形態では、上述の数16に基づいて変動率R{Wx(t)}を求めたが、これに代えて、荷重Wxが印加された時点での(またはその直後の)重量信号Wx(0)を変数とする変動率R{Wx(0)}を用いてもよい。そして、数17におけるR{Wx(t)}に代えて、当該変動率R{Wx(0)}を用いることで、推定クリープ誤差wx(t)を求めてもよい。このようにすれば、より正確な推定クリープ誤差wc(t)を求めることができ、ひいてはより正確なクリープ誤差補正を実現できる。   In the present embodiment, the fluctuation rate R {Wx (t)} is obtained based on the above-described equation 16, but instead of this, the weight signal at the time (or immediately after) the load Wx is applied. A variation rate R {Wx (0)} having Wx (0) as a variable may be used. Then, the estimated creep error wx (t) may be obtained by using the variation rate R {Wx (0)} instead of R {Wx (t)} in Equation 17. In this way, a more accurate estimated creep error wc (t) can be obtained, and thus more accurate creep error correction can be realized.

また、変動率R{Wx(t)}を、計算によって求めるのではなく、予め設定されたテーブルデータに基づいて算出してもよい。すなわち、上述の調整モードにおいて、各荷重Wxに対する変動率R{Wx(t)}を予め算出し、その算出結果をテーブルデータという形でデータメモリ24に記憶しておく。そして、稼動モードにおいて、重量信号Wx(t)に応じて当該テーブルデータを参照することで、荷重Wx(重量信号Wx(t))に適した変動率R{Wx(t)}を求めてもよい。   Further, the variation rate R {Wx (t)} may be calculated based on preset table data instead of being calculated. That is, in the adjustment mode described above, the fluctuation rate R {Wx (t)} for each load Wx is calculated in advance, and the calculation result is stored in the data memory 24 in the form of table data. In the operation mode, the variation rate R {Wx (t)} suitable for the load Wx (weight signal Wx (t)) can be obtained by referring to the table data according to the weight signal Wx (t). Good.

次に、本発明の別の参考例について、説明する。   Next, another reference example of the present invention will be described.

この別の参考例は、図1に示した構成における重量センサ12に図示しない載置台が取り付けられている場合に、当該載置台によって生じるクリープ誤差の影響を排除するものである。   This another reference example eliminates the influence of creep errors caused by the mounting table when a mounting table (not shown) is attached to the weight sensor 12 in the configuration shown in FIG.

すなわち、載置台が存在する場合には、当該載置台の重量をWiとすると、重量信号Wx(t)は、次の数18で表される。   That is, when there is a mounting table, if the weight of the mounting table is Wi, the weight signal Wx (t) is expressed by the following equation (18).

〔数18〕
Wx(t)=Wx+wx(t)+Wi
[Equation 18]
Wx (t) = Wx + wx (t) + Wi

ここで、載置台の重量Wiには、当該載置台によって生じるクリープ誤差が含まれており、このクリープ誤差は既に最終クリープ値に達している、と考えられる。そこで、上述した調整モードにおいて、当該クリープ誤差を含む載置台の重量Wiを計測し、その計測値、言わば初期荷重をデータメモリ24、特にPROMまたはEEPROMに記憶しておく。そして、稼動モードにおいて、数19に示すように重量信号Wx(t)から当該初期荷重Wiを排除することで、荷重Wxおよび当該荷重Wxによるクリープ誤差wx(t)のみの信号成分Wxa(t)を算出する。   Here, the weight Wi of the mounting table includes a creep error caused by the mounting table, and it is considered that this creep error has already reached the final creep value. Therefore, in the adjustment mode described above, the weight Wi of the mounting table including the creep error is measured, and the measured value, that is, the initial load, is stored in the data memory 24, particularly PROM or EEPROM. Then, in the operation mode, by removing the initial load Wi from the weight signal Wx (t) as shown in Equation 19, only the signal component Wxa (t) of the load Wx and the creep error wx (t) due to the load Wx. Is calculated.

〔数19〕
Wxa(t)=Wx(t)−Wi=Wx+wx(t)
[Equation 19]
Wxa (t) = Wx (t) −Wi = Wx + wx (t)

そして、この数19によって算出された信号Wxa(t)から、上述した要領でクリープ誤差wx(t)を推定する。つまり、数11または数17におけるWx(t)にWxa(t)を代入して、推定クリープ誤差wc(t)を算出する。   Then, the creep error wx (t) is estimated from the signal Wxa (t) calculated by Equation 19 in the manner described above. That is, the estimated creep error wc (t) is calculated by substituting Wxa (t) into Wx (t) in the equation 11 or the equation 17.

この論理を図で表すと、図9のようになる。すなわち、図9は、図7に示した本発明の実施形態における制御系に、初期荷重Wiに対応する制御値を有する制御要素70と、重量信号Wx(t)から当該制御値Wiを排除する制御要素72とを、付加したものである。そして、この言わば排除手段としての制御要素72によって初期荷重Wiが排除された後の信号Wxa(t)が、各制御要素52,54および60に入力される。   This logic is represented in a diagram as shown in FIG. That is, FIG. 9 excludes a control element 70 having a control value corresponding to the initial load Wi and the control value Wi from the weight signal Wx (t) in the control system in the embodiment of the present invention shown in FIG. A control element 72 is added. Then, the signal Wxa (t) after the initial load Wi is eliminated by the control element 72 serving as exclusion means is input to the control elements 52, 54 and 60.

この別の参考例では、図9に示す制御系をCPU22によって実現する。具体的には、図10のフローチャートで示される各処理をCPU22に実行させる。   In this other reference example, the control system shown in FIG. Specifically, the CPU 22 is caused to execute each process shown in the flowchart of FIG.

図10に示すように、この別の参考例におけるフローチャートは、図8に示した本発明の実施形態におけるフローチャートにおいて、ステップS3とステップS5との間にステップS51を新たに設けると共に、図8におけるステップS41に代えてステップS53を設けたものである。これ以外については、図8と同様であるので、同様な部分についての説明は省略する。   As shown in FIG. 10, the flowchart in this other reference example is the same as the flowchart in the embodiment of the present invention shown in FIG. 8, except that step S51 is newly provided between step S3 and step S5, and in FIG. Step S53 is provided instead of step S41. The other parts are the same as those in FIG. 8, and thus the description of the same parts is omitted.

すなわち、ステップS3において重量信号Wx(t)をサンプリングした後、CPU22は、ステップS51に進み、数19に基づいて当該重量信号Wx(t)から初期荷重Wiを排除し、つまり信号Wxa(t)を算出する。そして、ステップS5において、当該初期荷重Wi排除後の信号Wxa(t)から、重量センサ12に荷重Wxが印加されたか否かを判断する。この判断は、重量信号Wxa(t)が所定の閾値を上回るか否かによって行われる。また、ステップS15の実行後のステップS53においては、数16に基づいて信号Wxa(t)を変数とする変動率R{Wxa(t)}を算出する。   That is, after sampling the weight signal Wx (t) in step S3, the CPU 22 proceeds to step S51 and eliminates the initial load Wi from the weight signal Wx (t) based on Equation 19, that is, the signal Wxa (t). Is calculated. In step S5, it is determined whether or not the load Wx is applied to the weight sensor 12 from the signal Wxa (t) after the initial load Wi is excluded. This determination is made based on whether or not the weight signal Wxa (t) exceeds a predetermined threshold value. Further, in step S53 after execution of step S15, a fluctuation rate R {Wxa (t)} with the signal Wxa (t) as a variable is calculated based on Equation 16.

このように、本発明の別の参考例によれば、重量信号Wx(t)から初期荷重Wiが排除され、この排除後の信号Wxa(t)に基づいてクリープ誤差wx(t)が補償されるので、当該初期荷重Wiに起因するクリープ誤差の影響が排除される。従って、初期荷重Wiの存在に関係なく、正確なクリープ誤差補償を実現できる。   Thus, according to another reference example of the present invention, the initial load Wi is excluded from the weight signal Wx (t), and the creep error wx (t) is compensated based on the signal Wxa (t) after the exclusion. Therefore, the influence of the creep error due to the initial load Wi is eliminated. Therefore, accurate creep error compensation can be realized regardless of the presence of the initial load Wi.

また、初期荷重Wiは、PROMまたはEEPROM構成のデータメモリ24、つまり不揮発性メモリに記憶されるので、計量装置10の電源がOFFされても、当該初期荷重Wiのデータは消去されない。従って、改めて電源がONされたときには、上述した調整モードによって初期荷重Wiを計測しなくても、当該初期荷重Wiによるクリープ誤差を排除することができる。   Further, since the initial load Wi is stored in the data memory 24 having a PROM or EEPROM configuration, that is, a non-volatile memory, the data of the initial load Wi is not erased even when the weighing device 10 is turned off. Therefore, when the power is turned on again, the creep error due to the initial load Wi can be eliminated without measuring the initial load Wi in the adjustment mode described above.

なお、この別の参考例では、図9に示したように、図7の制御系に制御要素70および72を付加する構成としたが、これに限らない。例えば、上述した図4における制御系に当該各制御要素70および72を付加してもよい。換言すれば、図5に示したフローチャートのステップS3とステップS5との間にステップS51を設け、かかるフローチャートに従ってCPU22を動作させてもよい。   In this reference example, as shown in FIG. 9, the control elements 70 and 72 are added to the control system of FIG. 7, but the present invention is not limited to this. For example, the control elements 70 and 72 may be added to the control system in FIG. 4 described above. In other words, step S51 may be provided between step S3 and step S5 of the flowchart shown in FIG. 5, and the CPU 22 may be operated according to this flowchart.

以上の説明では、重量センサ12がプラスクリープ特性を有する場合について例示したが、これに限らない。すなわち、重量センサ12によっては、図11に示すように、荷重Wxが印加されたときに時間tの経過と共に重量信号Wx(t)が減少するという、いわゆるマイナスクリープ特性を有するものがあるが、このような重量センサ12が採用された計量装置10にも、本発明を適用することができる。   In the above description, the case where the weight sensor 12 has a plus creep characteristic is illustrated, but the present invention is not limited to this. That is, some weight sensors 12 have a so-called negative creep characteristic in which the weight signal Wx (t) decreases with the passage of time t when a load Wx is applied, as shown in FIG. The present invention can also be applied to the weighing device 10 in which such a weight sensor 12 is employed.

本発明の参考例に係る計量装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the weighing | measuring apparatus which concerns on the reference example of this invention. 同参考例における重量信号の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows a time-dependent change of the weight signal in the reference example. 同参考例における重量センサの温度の違いに対するクリープ誤差の差異を示すグラフである。It is a graph which shows the difference of the creep error with respect to the difference of the temperature of the weight sensor in the reference example. 同参考例における制御系の構成を概念的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows notionally the structure of the control system in the reference example. 同参考例におけるCPUの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of CPU in the reference example. 本発明の一実施形態の特徴を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the characteristic of one Embodiment of this invention. 同実施形態における制御系の構成を概念的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows notionally the structure of the control system in the embodiment. 同実施形態におけるCPUの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of CPU in the same embodiment. 本発明の別の参考例における制御系の構成を概念的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows notionally the structure of the control system in another reference example of this invention. 当該別の参考例におけるCPUの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of CPU in the said other reference example. 図2とは異なる態様の重量信号の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows a time-dependent change of the weight signal of the aspect different from FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 計量装置
22 CPU
32 温度センサ
50、52、54、56 制御要素
10 Weighing device 22 CPU
32 Temperature sensor 50, 52, 54, 56 Control element

Claims (2)

重量検出手段に印加された荷重に対応する重量信号のクリープ現象による誤差を補償するクリープ誤差補償装置において、
上記重量信号に対し上記誤差の経時変化の態様と相関する伝達関数に基づく処理を含む所定の処理を施して該誤差を補償する補償手段を具備し、
上記伝達関数は上記誤差の最終値と相関する第1係数を含み、
上記第1係数は上記荷重によって変わり、
上記重量信号に応じて上記伝達関数を補正する対重量補正手段をさらに具備すること、
を特徴とする、重量信号のクリープ誤差補償装置。
In a creep error compensator for compensating for an error due to a creep phenomenon of a weight signal corresponding to a load applied to a weight detection means,
Compensating means for compensating the error by performing a predetermined process including a process based on a transfer function correlating with an aspect of the error over time with respect to the weight signal,
The transfer function includes a first coefficient that correlates with the final value of the error,
The first coefficient varies depending on the load,
Further comprising a weight correction means for correcting the transfer function according to the weight signal;
A creep error compensation device for a weight signal, characterized by:
上記伝達関数は上記荷重の変化に対する上記第1係数の変動率を表す第2係数を含み、
上記第2係数は上記荷重の関数であり、
上記対重量補正手段は上記重量信号に応じて上記第2係数を補正する、
請求項1に記載の重量信号のクリープ誤差補償装置。
The transfer function includes a second coefficient representing a variation rate of the first coefficient with respect to a change in the load,
The second coefficient is a function of the load,
The weight correction means corrects the second coefficient according to the weight signal.
The weight signal creep error compensator according to claim 1.
JP2008312074A 2008-12-08 2008-12-08 Creep error compensator for weight signal Pending JP2009053211A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008312074A JP2009053211A (en) 2008-12-08 2008-12-08 Creep error compensator for weight signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008312074A JP2009053211A (en) 2008-12-08 2008-12-08 Creep error compensator for weight signal

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003271046A Division JP4246006B2 (en) 2003-07-04 2003-07-04 Weight signal creep error compensation apparatus and compensation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009053211A true JP2009053211A (en) 2009-03-12

Family

ID=40504380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008312074A Pending JP2009053211A (en) 2008-12-08 2008-12-08 Creep error compensator for weight signal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009053211A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014086290A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-12 梅特勒-托利多(常州)精密仪器有限公司 Weighing system with uninterrupted weighing function and weighing method
CN113694305A (en) * 2021-09-01 2021-11-26 深圳市冠辰科技有限公司 Weighing sensing dynamic compensation method and device, medium and electronic equipment
CN116124262A (en) * 2023-03-17 2023-05-16 江苏云涌电子科技股份有限公司 Single-article weighing and counting method with compensation
CN117760536A (en) * 2024-01-04 2024-03-26 山东大学 A high-precision load cell creep state identification and compensation method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6145932A (en) * 1984-08-06 1986-03-06 メットラー・トレド・インコーポレーテッド Creep compensation type balancer and method of correcting output for creep
JPH0412221A (en) * 1990-04-30 1992-01-16 Yamato Scale Co Ltd Method and device for compensating elapsed time error of measuring instrument
JPH112573A (en) * 1997-06-13 1999-01-06 Yamato Scale Co Ltd Method and apparatus for compensating for aging errors in force detectors

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6145932A (en) * 1984-08-06 1986-03-06 メットラー・トレド・インコーポレーテッド Creep compensation type balancer and method of correcting output for creep
JPH0412221A (en) * 1990-04-30 1992-01-16 Yamato Scale Co Ltd Method and device for compensating elapsed time error of measuring instrument
JPH112573A (en) * 1997-06-13 1999-01-06 Yamato Scale Co Ltd Method and apparatus for compensating for aging errors in force detectors

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014086290A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-12 梅特勒-托利多(常州)精密仪器有限公司 Weighing system with uninterrupted weighing function and weighing method
US9970810B2 (en) 2012-12-04 2018-05-15 Mettler Toledo (Changzhou) Precision Instrument Ltd. Weighing system and weighing method having weighing uninterrupted functions
CN113694305A (en) * 2021-09-01 2021-11-26 深圳市冠辰科技有限公司 Weighing sensing dynamic compensation method and device, medium and electronic equipment
CN116124262A (en) * 2023-03-17 2023-05-16 江苏云涌电子科技股份有限公司 Single-article weighing and counting method with compensation
CN117760536A (en) * 2024-01-04 2024-03-26 山东大学 A high-precision load cell creep state identification and compensation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9857782B2 (en) Output value correction method for physical quantity sensor apparatus, output correction method for physical quantity sensor, physical quantity sensor apparatus and output value correction apparatus for physical quantity sensor
JP5666930B2 (en) Weighing device
JPH0354420A (en) Electronic balance
US9354108B2 (en) Electronic balance
JP4246006B2 (en) Weight signal creep error compensation apparatus and compensation method
JP5958392B2 (en) Noise reduction device for time series measurement signals
JP2009053211A (en) Creep error compensator for weight signal
WO2012032574A1 (en) Digital filter for digital scale, digital scale equipped with same, and filter processing method
JPWO2006132235A1 (en) Load cell electronic balance
JP5630093B2 (en) Electronic balance
JP4752528B2 (en) Strain gauge type load cell and electronic scale using the same
JP5734500B2 (en) Weighing device
CN114343629B (en) Method and related device for automatically tracking and correcting sensor signal drift
JP2009063403A (en) Creep characteristic identification device for load detector and creep error compensation device using the same, creep recovery property identification device and creep recovery error compensation device using the same
EP4067899B1 (en) Maintenance method for zirconia-type oxygen analyzer and maintenance system
JP5076774B2 (en) electronic balance
JP2013124955A (en) Creep compensation apparatus and method for changing creep rate of weighing apparatus
JP4041938B2 (en) Electronic balance
JP5281983B2 (en) Creep error compensation device and creep error compensation method
JP4559067B2 (en) Electronic balance
JP4835878B2 (en) Electronic balance
JP2008202939A (en) Electronic balance
JP4453757B2 (en) Electronic balance
US10302515B2 (en) Inferential sensing engine
WO2012035661A1 (en) Electronic scale

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20081225

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110607

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110808

A02 Decision of refusal

Effective date: 20110830

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02