JP3163448U - 電子秤 - Google Patents

Abstract

【課題】重量センサで秤の水平異常を検出できる電子秤を提供する。【解決手段】本電子秤１００のマイクロコンピュータ９は、予めメモリ９ａに記録された水平状態における正規の零点と感温抵抗２の電圧とのデータと、電源投入時または電源投入後の重量センサであるロードセルのブリッジ回路１のデータとを同一温度の下で比較することにより、零点のずれを検出する。その結果、メモリ９ａに記録された水平状態におけるデータと、電源投入時または電源投入後におけるロードセルのブリッジ回路１のデータとが一致している場合、電子秤１００が水平状態にあることを判定することができる。【選択図】図１

Description

本考案は、電子秤に関する。

従来から、重量検出器（ロードセル）の電圧に基づき被計量物の重量を算出する電子秤が利用されている。当該電子秤は、被計量物の重量または計量精度など用途に応じた種々の種類が開発されている。また、一般に、取引証明に使用される電子秤では、計量精度を維持するために、水平状態における重量表示値と傾斜状態における重量表示値との差が、無負荷時で目量の２倍を越えてはならないとされている。そのため、以下のような開発が行われている。

特許文献１記載には、天びんが傾いた姿勢のまま測定作業することを防止し、水平誤差に起因する測定誤差を排除する天びんについて開示されている。

特許文献１記載の天びんは、天びん皿を支える機構部分が所定範囲を超えて傾斜したとき電気信号を出力する水準器と、その電気信号により作動する報知手段を備えたものである。

また、特許文献２には、出力ユニットは水平調節を補助する画像表示を有し、それが重量測定機器を設置する使用者をその基準姿勢へと導く秤の動作状況をモニタするための装置について開示されている。

特許文献２記載の秤の動作状況をモニタするための装置は、重量測定機器、特に秤の動作状況をモニタするための装置であって、秤量セル、および信号処理装置とメモリ装置とタイムクロックを備えた電子的秤量回路構成を備え、さらに出力ユニット、ならびに信号処理装置との連絡のために接続される少なくとも１つの電子的傾斜センサを備え、信号処理装置が、秤の動作状況を表示する量が少なくとも１つの電子的傾斜センサの信号から判定されるようにする手段を含み、信号処理装置がさらに、動作状況を表示する量に時間に関する量が割り当てられるようにする手段を含み、結果として得られる値のベクトル状のセットがメモリ装置に送信されてそこに記憶され、それにより、値のベクトル状のセットが出力ユニットへの送信のためにすべての時間で利用可能となるようにする手段もやはり含むものである。

特開昭６１−１０８９２７号公報 特表２００５−５３０９８７号公報

以上のように、特許文献１記載の天びんでは、天びんが所定範囲を越えて傾斜したときに、電気信号を発する電子式水準器を天びんに取り付けて、水平誤差を生じさせないようにしている。また特許文献２記載の重量測定装置では、電子式傾斜センサと搭載して装置の傾斜状態を常時モニタし、傾斜が限界に達すると重量表示を禁止したり、水平調節装置を働かせて装置本体の傾きを自動調整したりしている。

また、精肉店等で使用される電子秤は、ショーケース上に水平に設置されると、秤を移動させることはめったにないため、秤の水平度が狂うことは、ほとんどない。そのため、このようなタイプの電子秤では、安価な気泡式水準器を取り付けて、定期検査の時に秤の水平度を確認することでＪＩＳ（日本工業規格）基準を満たすようにしている。

しかしながら、近年における電子秤は、かなり軽量化したため、清掃のときに持ち上げたりして、秤の水平度が狂ってしまうことがある。そのため、電子秤では、電子式傾斜センサを備えて、秤の水平異常を検出すると、秤機能を停止するものも提案されているが、高精度な電子秤では、電子式傾斜センサも高精度なものになるので、それだけで高価なものになるという問題がある。

本考案の目的は、重量センサで秤の水平異常を検出できる電子秤を提供することである。

（１）
一局面に従う本考案は、物品の計量を行う電子秤であって、水平状態における零点と感温抵抗の電圧とのデータを記録する記録装置と、記録装置に記録されたデータと、重量センサ（ロードセルのブリッジ回路）のデータとの関係から水平か否かを判定する判定装置と、を含むものである。

電子秤の判定装置は、予め記録装置に記録された水平状態における正規の零点と感温抵抗の電圧とのデータと、電源投入時または電源投入後の重量センサ（ロードセルのブリッジ回路）のデータとを同一温度の下で比較することにより、零点のずれを検出する。

この場合、電子秤の判定装置は、記録装置に記録された水平状態におけるデータと、電源投入時または電源投入後における重量センサのデータとが一致している場合、電子秤が水平状態にあることを判定することができる。したがって、通常計量を行うために備えられた重量センサを用いて秤の水平異常を検出することができる。また、傾斜センサ等が不要となるため、低コストで水平度の検査を行うことができる。

（２）
第二の考案に係る電子秤は、表示装置をさらに備え、判定装置は、表示装置に水平か否かの判定結果を出力する。

第二の考案に係る電子秤においては、表示装置をさらに備える。判定装置は、表示装置に水平か否かの判定結果を出力する。その結果、表示装置により作業者に電子秤を水平状態となるように調整することを促すことができる。

ロードセル温度を検出するための電子秤の一部の内部回路図である。 電源投入直後の秤の零点およびロードセル温度（室温）の関係を示す模式的特性図である。

以下、図面を参照して、本考案の実施形態に係る電子秤について説明する。
図１は、ロードセル温度を検出するための電子秤１００の一部の内部回路図である。図１に示すように、電子秤１００の一部は、ロードセルのブリッジ回路１、感温抵抗２、歪ゲージ３、増幅回路４，４’、スイッチ５、ローパスフィルタ回路６、マルチプレクサ７、アナログ−デジタル変換器（以下、Ａ/Ｄ変換器と呼ぶ）８、マイクロコンピュータ９および表示装置１０を含む。マイクロコンピュータ９は、メモリ（記録装置）９ａを有する。

図１に示す電子秤１００においては、ブリッジ回路１は、図示しない周知構成の起歪体に薄膜生成プロセスにより形成された４個の歪ゲージ３により形成されている。

また感温抵抗２は、これらの歪ゲージ３の温度係数よりもはるかに大きな温度係数の銅やニッケル、或いはチタン等の薄膜パターンで形成される。感温抵抗２の抵抗値は、ブリッジ回路１の温度による出力スパン変化を相殺し得る値に設定されている。
また、上記ブリッジ回路１の出力は、直接的にスイッチ５を介してそれぞれの増幅回路４に入力される。さらに増幅回路４の出力は、ローパスフィルタ回路６に入力されて、入力信号に含まれるノイズ成分を殆ど無視し得る程度に減衰させるように設計されている。

また、上記ローパスフィルタ回路６の出力は、マルチプレクサ７を介してＡ／Ｄ変換器８に入力されている。さらにマルチプレクサ７のデジタル出力は、マイクロコンピュータ９に入力されて、所定の作業に供されるようにされている。

一方、上記ブリッジ回路１の入力電圧は、スイッチ５と独立の増幅回路４′とを介してマルチプレクサ７に入力されている。またスイッチ５は、マイクロコンピュータ９から出力される切換信号によってＯＮまたはＯＦＦ制御されている。

次に、図２は、電源投入直後の電子秤１００の零点およびロードセル温度（室温）の関係を示す模式的特性図である。

図２に示すように、電子秤１００の零点は、室温によって変化するので、電源投入時の室温が異なれば、それに伴って電子秤１００の零点も変化する。そこで、電子秤１００の水平異常によって零点がどれだけずれたかを見極めるためには、まず、電子秤１００を水平にしたときの、その室温における電源投入時の正規の零点を知る必要がある。

そこで、本考案の電子秤１００では、電源投入時の零点と、そのときの室温との関係は、実験によって求めることができるので、まずこの関係を事前に求めてテーブル情報として、或いは、関係式としてマイクロコンピュータ９のメモリ９ａに記憶しておく。これが、水平状態における正規の零点となる。

次に、電子秤１００の電源投入時の室温（ロードセル温度）が判れば、そのときの正規な零点が、記憶した上記関係式、或いはテーブル情報から求まる。例えば、特公平７−６９２３２号（特許第２０４３５７１号）に開示された発明を利用して、ロードセル温度（電源投入時の室温）を求めることができる。

続いて、図１に示すように、感温抵抗２は、ロードセルのブリッジ回路１の入力側に直列に接続されているので、スイッチ５を閉じて電源投入時の感温抵抗２の電圧を測定すれば、当該電圧からロードセル温度（室温）を検出することができる。

そこで、電子秤１００の信号処理回路を図１のように構成して、マイクロコンピュータ９において、電源投入直後の零点を読み込むとともに、感温抵抗２の電圧から室温を検出する。そして、マイクロコンピュータ９は、室温から、テーブル情報、または関係式から、その室温における正規の零点を求める。

以上のように、本実施の形態に係る電子秤１００においては、電子秤１００のマイクロコンピュータ９は、メモリ９ａに記録された水平状態におけるデータと、電子秤１００の電源投入時または電源投入後におけるロードセルのブリッジ回路１のデータとが一致している場合、電子秤１００が水平状態にあることを判定することができる。すなわち、当該データは、零点に関するものであり、メモリ９ａに記録されたデータは、電子秤１００が水平状態であるときの正常な零点であるため、電源投入直後のロードセルのブリッジ回路１の零点（データ）と、記録された零点（データ）との間にずれがあれば、マイクロコンピュータ９は、電源投入時の電子秤１００の水平度が狂っていると判定することができる。

したがって、通常計量を行うために備えられたロードセルのブリッジ回路１を用いて電子秤１００の水平異常を検出することができる。また、傾斜センサ等が不要となるため、低コストで水平度の検査を行うことができる。

さらに、電子秤１００においては、表示装置１０をさらに備えるので、マイクロコンピュータ９は、表示装置１０に水平か否かの判定結果を出力することができる。その結果、表示装置１０により作業者に電子秤１００を水平状態となるように調整することを促すことができる。

＜変形例１＞
また、零点のズレ量は、極めて微小であるため、内部分解能が目量の１０倍以上となるＡ／Ｄ変換器８の生の出力データに基づいてズレ量を判断してもよい。このようにすれば、より精度の高い水平度の判定を行うことができる。

＜変形例２＞
また、電子秤１００の水平度が狂っていると判定した場合、そのまま電子秤１００を使用すると問題になる。そのため、マイクロコンピュータ９は、当該誤差が使用可能範囲かどうかを見極め、当該使用可能範囲（許容範囲）外であれば、直ちに電子秤１００の機能を停止して、水平異常のメッセージを表示装置１０に表示させる。或いは、警報を発して注意を喚起してもよい。

＜変形例３＞
さらに、気泡式水準器（図示せず）が電子秤１００の本体に取り付けられている場合、当該気泡式水準器を見て、どの程度の狂いか、あるいは、どちらに傾いているかを作業者が視認できるように構成してもよい。その結果、作業者は、電子秤１００の水平度を調整することができる。

そして、作業者は、再度電源を投入する。この場合、マイクロコンピュータ９は、同様な手順でもって零点を検出し、その零点と正規の零点との偏差を再度算出する。そして、偏差がなくなっていれば、あるいは、その偏差が許容範囲内に収まっていれば、水平度の狂いは解消したと判定して、電子秤１００の秤機能を復帰させて通常使用動作をさせることとしてもよい。

なお、以上の例では、電源投入時の零点が正規の零点とどれだけずれているかを見ているが、これは、電子秤１００を使用する際は、水準器等で事前に電子秤１００の水平度をチェックし、異常がなければ、電子秤１００に電源を投入するというのが、正しい使用方法として推奨されているので、それに倣ったものである。したがって、通電したまま電子秤１００本体を移動させて水平度が狂ったとしても、そのときは、水平度の異常は検出できない。

なお、電子秤１００の水平度が狂っていなくても、経年変化によって電源投入時の零点がずれるので、メモリに記憶した正規の零点を定期的に更新するのが好ましい。

＜変形例４＞
また、以上の高精度なロードセルを使用した場合を例にしたものであるが、これに限定されず、最近では、安価な傾斜センサがあるので、電子秤１００の水平度を調整するときに、傾斜センサの出力を利用して、どの調整脚をどの程度昇降すれば、電子秤１００が水平になるか表示装置（図示せず）に表示させるようにしてもよい。

本考案の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本考案はそれだけに制限されない。本考案の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本考案の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本考案を限定するものではない。

１ ロードセルのブリッジ回路
２ 感温抵抗
３ 歪ゲージ
４ 増幅回路
５ スイッチ
６ ローパスフィルタ回路
７ マルチプレクサ
８ 変換器
９ マイクロコンピュータ
９ａ メモリ
１０ 表示装置
１００ 電子秤

Claims (2)

1. 物品の計量を行う電子秤であって、
   水平状態における正規の零点と感温抵抗の電圧とのデータとを記録する記録装置と、
   前記記録装置に記録されたデータと、重量センサのデータとの関係から水平状態か否かを判定する判定装置と、を含むことを特徴とする電子秤。
2. 表示装置をさらに備え、
   前記判定装置は、前記表示装置に水平か否かの判定結果を出力することを特徴とする請求項１記載の電子秤。
   

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