專利名稱：電子秤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對物體質(zhì)量進(jìn)行計量的電子秤，尤其涉及一種利用內(nèi) 置砝碼來進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)的電子秤。
背景技術(shù)：
一般而言，電子秤的構(gòu)成如下利用裝入到負(fù)荷檢測機(jī)構(gòu)中的負(fù)荷傳 感器，來檢測因負(fù)載著被計量物而產(chǎn)生的負(fù)荷，每時每刻采集使所述檢測 信號數(shù)字化而成的數(shù)字轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并通過移動平均(moving average)法 等來使所述有限的n個數(shù)據(jù)平均化，此外，通過例如乘以靈敏度校準(zhǔn)系數(shù) 或量程(span)系數(shù)的運(yùn)算處理，將平均化后的數(shù)據(jù)換算成質(zhì)量值，并將 此質(zhì)量值作為計量值而顯示在顯示器中，或由打印機(jī)(printer)打印出此 質(zhì)量值。對于此種電子秤而言，尤其對于高精度的電子秤而言，其最大稱量值 與最小稱量單位值的比甚至達(dá)到1/160萬~ 1/200萬(0.5 PPM)。然而，電 子零件及其以外的構(gòu)成要素具有較大的溫度依賴性，或電子特性、機(jī)械特性會隨著時間而產(chǎn)生變化，例如構(gòu)成要素中，永久磁鐵(permanent magnet)的 磁場強(qiáng)度的溫度依賴性為200 - 400 PPM/°C,隨時間而產(chǎn)生變化的特性為 10PPM/月。因此，在硬件、軟件方面采取了溫度修正等的計量上的各種對 策，或在制造時進(jìn)行嚴(yán)密的調(diào)整等，但量程的溫度依賴性的極限被控制在i~2 ppm/。c左右，即使計量時的周圍溫度變化只有rc，當(dāng)進(jìn)行稱量值附近的計量時，讀取限度值也會產(chǎn)生2 ~ 4的數(shù)值(count )誤差。因此，此種 電子種的缺點(diǎn)在于如果不在室溫控制成恒定的恒溫室中使用，則無法進(jìn) 行可靠的計量。因此，電子秤一般配備有校準(zhǔn)功能。將質(zhì)量已知的用于校準(zhǔn)靈敏度的 外部砝碼或電子秤的內(nèi)置砝碼負(fù)載在負(fù)荷^H則部上，更新用于質(zhì)量換算的 靈敏度系數(shù)，使得此狀態(tài)下的計量顯示值與用于校準(zhǔn)的砝碼質(zhì)量一致，借此 來進(jìn)行所述校準(zhǔn)，此操作一般稱為靈敏度校準(zhǔn)或量程校準(zhǔn)。然而，不僅在 設(shè)置電子秤時進(jìn)行此種靈敏度校準(zhǔn)，而且為了消除因電子秤的構(gòu)成部件隨 時間產(chǎn)生變化等而引起的靈敏度變化，根據(jù)需要而隨時進(jìn)行所述靈敏度校特開2002-214033號公報)。如上所述，現(xiàn)有的電子秤一般具有靈敏度校準(zhǔn)功能，且構(gòu)成為如下將計量值顯示在表示器中，或由打印機(jī)打印出此計量值，因此，通過頻繁地 進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)，可以進(jìn)行可靠的測定，其中，所述計量值是將來自負(fù)荷 傳感器的負(fù)荷檢測信號乘以經(jīng)校準(zhǔn)的靈敏度系數(shù)后換算成質(zhì)量值的計量 值，所述負(fù)荷傳感器檢測因負(fù)載著被計量物而產(chǎn)生的負(fù)荷。然而，由于根據(jù)需要而隨時進(jìn)行校準(zhǔn)，例如對于靈敏度溫度系數(shù)為10 PPM、最大稱量值為 300. 000 g的電子秤而言，為了將由溫度變化引起的容許誤差控制為小于等 于最小稱量單位量，溫度每變化0. 33。C則需要執(zhí)行靈敏度校準(zhǔn)，特別是即 使當(dāng)使用者可以判斷在計量精度上無需如此程度的容許誤差時，電子秤仍 會在計量作業(yè)中或按鍵操作中執(zhí)行靈敏度自動校準(zhǔn)，因此會中斷計量作業(yè) 或操作，從而導(dǎo)致計量作業(yè)效率降低。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于所述內(nèi)容開發(fā)而成的，目的在于提供一種計量作業(yè)效率 高的電子秤，此電子秤可以根據(jù)所需要的計量精度來使執(zhí)行靈敏度校準(zhǔn)的 頻率降低。本發(fā)明的電子秤包括負(fù)荷檢測部，對被計量物的負(fù)荷進(jìn)行才企測，并輸 出此檢測信號；質(zhì)量計算單元，將所述檢測信號乘以靈敏度系數(shù)來計算被 計量物的質(zhì)量；溫度檢測單元，對所述負(fù)荷檢測部的溫度進(jìn)行檢測；以及 使用內(nèi)置砝碼的靈敏度校準(zhǔn)單元；并且，所述電子秤具備靈敏度自動校準(zhǔn)功 能，檢測上次靈敏度校準(zhǔn)后的溫度變化，每當(dāng)溫度變化量超過一定量時，進(jìn) 行靈敏度校準(zhǔn)，所述電子秤包括容許誤差輸入單元，輸入由與最大稱量 值相對應(yīng)的溫度變化引起的容許誤差；容許溫度變化量計算單元，計算出與 所述容許誤差相對應(yīng)的容許溫度變化量；以及靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行判斷單元，檢 測是否產(chǎn)生了所述容許溫度變化量，以判斷是否執(zhí)行靈敏度校準(zhǔn)；并且，每 當(dāng)產(chǎn)生容許溫度變化量時，執(zhí)行靈敏度自動校準(zhǔn)。而且，本發(fā)明的電子秤包括容許誤差輸入單元，輸入由與被計量物的 能夠預(yù)測的大概的稱量值和稱量值相對應(yīng)的溫度變化引起的容許誤差；容 許溫度變化量計算單元，計算出與所述容許誤差相對應(yīng)的容許溫度變化量； 以及靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行判斷單元，檢測是否產(chǎn)生了所述容許溫度變化量，以判 斷是否執(zhí)行靈敏度校準(zhǔn)；并且，每當(dāng)產(chǎn)生容許溫度變化量時，執(zhí)行靈敏度 自動校準(zhǔn)。此外，本發(fā)明的電子秤上，輸入比在靈敏度自動校準(zhǔn)時輸入的容許誤 差更小的容許誤差，當(dāng)達(dá)到與此容許誤差相對應(yīng)的溫度變化量時，在顯示 部中顯示出警告。[發(fā)明的效果]配合用途而輸入與最大稱量值相對應(yīng)的容許誤差，或輸入在平時的計 量作業(yè)中作為對象的試料質(zhì)量，從而可以調(diào)節(jié)靈敏度自動校準(zhǔn)的執(zhí)行次數(shù)。 由此，無須頻繁地進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)，也可使作業(yè)的中斷減少，作業(yè)性得到 大幅提高。


圖1是表示本發(fā)明的電子種的構(gòu)成的框圖。圖2是表示實(shí)施例的靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行條件計算順序的流程圖。圖3是表示實(shí)施例的靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行順序的流程圖。1負(fù)荷檢測部2:處理部3顯示部4:操作開關(guān)5溫度傳感器靈敏度校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)6b馬達(dá)11托盤12-故計量物13內(nèi)置砝碼21容許誤差輸入功能22靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行條件計算功23存儲裝置24靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行判斷功能25靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行功能26質(zhì)量換算功能27顯示處理功能41位數(shù)設(shè)定鍵42數(shù)值設(shè)定鍵43單位設(shè)定鍵44容許誤差輸入/解除鍵45靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行鍵具體實(shí)施方式
本發(fā)明所提供的電子秤的第1特征在于包括用來輸入容許誤差的容 許誤差輸入單元，此容許誤差是由與最大稱量值或能夠預(yù)測的大概的稱量 值相對應(yīng)的溫度變化所引起；容許溫度變化量計算單元，計算出與所述容 許誤差相對應(yīng)的容許溫度變化量；以及靈敏度校準(zhǔn)判斷單元，檢測是否產(chǎn) 生了所述容許溫度變化量，以判斷是否執(zhí)行靈敏度校準(zhǔn)；并且，每當(dāng)產(chǎn)生 了容許溫度變化量時，執(zhí)行靈敏度自動校準(zhǔn)；此外，所述電子秤的第2特 征在于輸入比在靈敏度自動校準(zhǔn)時輸入的容許誤差更小的容許誤差，當(dāng)達(dá) 到與此容許誤差相對應(yīng)的溫度變化量時，在顯示部中顯示出警告。因此，最佳形態(tài)的基本構(gòu)成是完全具備所述第1構(gòu)成和第2構(gòu)成的電子秤。實(shí)施例1參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例的電子秤。圖1是表示實(shí)施例的電子 秤的構(gòu)成的框圖。本電子秤包括負(fù)荷檢測部l,檢測出載置在托盤ll上 的被計量物12的負(fù)荷或內(nèi)置砝碼13的負(fù)荷，并輸出此檢測信號；溫度傳感器5，檢測出所述負(fù)荷檢測部1內(nèi)的溫度并輸出此檢測信號；顯示部3，顯示 被計量物12的質(zhì)量或相對于下述溫度的容許誤差；靈敏度校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)6a,驅(qū)動 馬達(dá)6b來對負(fù)荷檢測部1增減該內(nèi)置砝碼13;操作開關(guān)4，由分別與位數(shù) 設(shè)定鍵41、數(shù)值設(shè)定鍵42、單位設(shè)定鍵43、容許誤差輸入/解除鍵44和靈 敏度校準(zhǔn)執(zhí)行鍵45連動的開關(guān)構(gòu)成，這些鍵用于設(shè)定由所述溫度變化引起 的容許誤差；以及處理部2，將來自所述負(fù)荷檢測部1的負(fù)荷檢測信號轉(zhuǎn)換 成質(zhì)量數(shù)據(jù)，且將此質(zhì)量數(shù)據(jù)顯示在所述顯示部3中，且實(shí)施靈敏度校準(zhǔn) 的執(zhí)行判斷處理。所述處理部2在包括省略圖示的通用A/D轉(zhuǎn)換器、輸入輸出界面、中 央處理器(Central Processing Unit, CPU )、和存儲器(memory)等的微 電腦中構(gòu)成電子電路，并且在運(yùn)算控制程序中內(nèi)建有容許誤差輸入功能 21，接收從所述操作開關(guān)4輸入的容許誤差，并將此容許誤差轉(zhuǎn)換成容許 誤差數(shù)據(jù)；靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行條件計算功能22，根據(jù)所述容許誤差值與電子秤 的靈敏度系數(shù)的溫度系數(shù)，計算用來執(zhí)行靈敏度校準(zhǔn)的容許溫度變化量；靈 敏度校準(zhǔn)執(zhí)行判斷功能24，檢測上次靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行后的溫度變化是否已 達(dá)到所述容許溫度變化量，以判斷是否執(zhí)行靈敏度校準(zhǔn)；靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行功 能25，向所述靈敏度校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)6a發(fā)送用來執(zhí)行靈敏度校準(zhǔn)的控制信號；質(zhì)量 換算功能26;以及顯示處理功能27;并且，所述處理部2包括預(yù)先存儲著 所述運(yùn)算控制程序、所述容許溫度變化量、溫度誤差特性值及上次靈敏度 校準(zhǔn)時的溫度的存儲裝置23。圖2是表示所述處理部2的靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行條件計算順序的流程圖。 參照圖1和圖2來說明靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行條件計算順序。當(dāng)利用操作開關(guān)4 的位數(shù)設(shè)定鍵41、數(shù)值設(shè)定鍵42和單位設(shè)定鍵43，來設(shè)定由溫度變化引 起的容許誤差A(yù)S[g]，并按下容許誤差輸入/解除鍵44來輸入所述容許誤 差A(yù)S[g]時，利用容許誤差輸入功能21來將該容許誤差A(yù)S讀入到處理部 2內(nèi)(ST1),接著，從存儲裝置23讀出靈敏度系數(shù)的由溫度引起的變化率 k[PPM/。C] (ST2)，然后，利用靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行條件計算功能22，通過運(yùn)算 式(1)來計算由溫度引起的靈敏度變化量AC[g/。C] (ST3)。<formula>formula see original document page 6</formula>1 ) 此處，C[g]為最大稱量值。其次，通過運(yùn)算式(2)來計算作為靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行條件的容許溫度變 化量AT[。C] (ST4)。<formula>formula see original document page 6</formula>2 )每當(dāng)容許誤差A(yù)S有改變時，對所述容許溫度變化量AT進(jìn)行更新，并 將更新后的容許溫度變化量AT存儲到存儲裝置23中(ST5 )。圖3是表示本電子秤的計量和靈敏度自動校準(zhǔn)順序的流程圖。在每個取樣(sampling)周期中，將負(fù)荷檢測信號從負(fù)荷檢測部1讀入 到處理部2中，對此負(fù)荷檢測信號進(jìn)行平均化(STll)，接著，將檢測信號 從溫度傳感器5讀入到處理部2中(ST12)，然后，將平均負(fù)荷值乘以與測 定溫度相對應(yīng)的靈敏度系數(shù)，然後將結(jié)果換算成質(zhì)量值(ST13)。檢查是否 已輸入了容許誤差(ST14),當(dāng)已輸入了容許誤差(YES)時，從存儲裝置 23讀出上次靈敏度校準(zhǔn)時的溫度Tb (ST15),并計算出此溫度Tb與當(dāng)前的 溫度Tn的差，檢測此差是否已達(dá)到或超過容許溫度變化量AT (ST16),如 果此差已超過AT，則執(zhí)行靈敏度校準(zhǔn)(ST17)。接著，在此靈敏度校準(zhǔn)之 后到下一次靈敏度校準(zhǔn)之前，使用所述經(jīng)修正的靈敏度系數(shù)來進(jìn)行計量，并 顯示質(zhì)量值(ST18)，接著，對下一個負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行取樣。另一方面，當(dāng)在 ST14中，所述容許誤差輸入/解除鍵44為解除狀態(tài)時(N0)，顯示ST13中計算出的質(zhì)量值。而且，預(yù)先由操作開關(guān)4輸入比所述容許誤差A(yù)S更小的容許誤差cx △ S ( 0. 7 < oc < 1 )來作為靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行條件，借此，如果溫度變化量超過 a AT(ST19)，則在顯示部3中顯示警告，例如顯示[超過A. A。C] (ST20)。 使用者確認(rèn)此警告后，就可以預(yù)測已接近下一次靈敏度校準(zhǔn)時刻，在使用 者按下靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行鍵45以進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)后，進(jìn)行計量，借此就可以 避免作業(yè)中斷，從而可以提高作業(yè)效率?，F(xiàn)具體地說明所述實(shí)施例的電子種的容許誤差、與容許溫度變化量△T 的關(guān)系。作為第l發(fā)明的實(shí)施例，對于最大稱量值為300.000 g、溫度系數(shù) 為1Q PPM的電子秤而言，當(dāng)輸入0.010 g作為容許誤差A(yù)S時，根據(jù)所述 運(yùn)算式(1)式，溫度每變化rC，靈敏度變化AC為0.003 g/。C，根據(jù)所 述運(yùn)算式(2)式，容許溫度變化量AT成為3. 3°C。即，通過將容許誤差設(shè) 為0. 01 g并予以使用，每當(dāng)溫度變化3. 3。C時才進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)，因此，可以 減少過多的靈敏度校準(zhǔn)。并且，作為其它實(shí)施例，對于最大稱量值/最小顯示值為300 g/0. 001 g、 溫度系數(shù)以10 PPM變化的電子秤而言，當(dāng)輸入平時的計量作業(yè)中作為對象 的被計量物試料的可預(yù)測的大概質(zhì)量例如30 g，并輸入0. 001 g的容許誤差 時，0= 30,根據(jù)所述運(yùn)算式(1)式，溫度每變化rC時靈敏度變化AC成為 0.0003 g/。C，根據(jù)所述運(yùn)算式(2)式，容許溫度變化AT成為3. 3°C。即， 由溫度變化引起的靈敏度變化AC為0. 0003 g/°C，所以，即使當(dāng)使用0. 001 g 的容許誤差時，也是每當(dāng)溫度變化3. 3。C時才進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)，因此，可以大 幅減少所述靈敏度校準(zhǔn)的次數(shù)。此外，作為第2發(fā)明的實(shí)施例，輸入在第l發(fā)明的實(shí)施例中所輸入的 容許誤差A(yù)S (例如0. 010 g)、和比此容許誤差A(yù)S更小的容許誤差aAS (例如0. 007 g )。不代入A S,而是將cc △ S代入到所述靈每文度校準(zhǔn)執(zhí)行條計算功能22的運(yùn)算式運(yùn)算式(2)中，借此來將此運(yùn)算式(2)轉(zhuǎn)換成2.3 °C,由靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行判斷功能24檢測是否已達(dá)到此溫度(ST19),當(dāng)溫 度達(dá)到2. 3。C時，在顯示部3中顯示出警告(ST20)。此時由使用者來判斷 是否需要進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)，當(dāng)需要進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)時，按下靈敏度校準(zhǔn)執(zhí) 行鍵45,進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)。由此，可以比靈敏度自動校準(zhǔn)時點(diǎn)提前進(jìn)行靈 敏度校準(zhǔn)。而且，當(dāng)未按下靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行鍵45時，在顯示警告的狀態(tài)下 顯示出計量值，然后對負(fù)荷值進(jìn)行取樣。
附帶靈敏度自動校準(zhǔn)功能的電子秤
權(quán)利要求
1.一種電子秤，包括負(fù)荷檢測部，對被計量物的負(fù)荷進(jìn)行檢測，并輸出此檢測信號；質(zhì)量計算單元，將所述檢測信號乘以靈敏度系數(shù)，來計算被計量物的質(zhì)量；溫度檢測單元，對所述負(fù)荷檢測部的溫度進(jìn)行檢測；以及使用內(nèi)置砝碼的靈敏度校準(zhǔn)單元；并且所述電子秤具備靈敏度自動校準(zhǔn)功能，檢測上次靈敏度校準(zhǔn)后的溫度變化，每當(dāng)溫度變化量超過一定量時，進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)，所述電子秤的特征在于包括容許誤差輸入單元，輸入由與最大稱量值或能夠預(yù)測的大概的稱量值相對應(yīng)的溫度變化引起的容許誤差；容許溫度變化量計算單元，計算出與所述容許誤差相對應(yīng)的容許溫度變化量；以及靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行判斷單元，檢測是否產(chǎn)生了所述容許溫度變化量，以判斷是否執(zhí)行靈敏度校準(zhǔn)；并且每當(dāng)產(chǎn)生容許溫度變化量時，執(zhí)行靈敏度自動校準(zhǔn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子秤，其特征在于設(shè)置著如下所述的單元 輸入與執(zhí)行靈敏度自動校準(zhǔn)的溫度變化量相對應(yīng)的容許誤差、和小于所述容許誤差的容許誤差，并在達(dá)到與較小的容許誤差相對應(yīng)的溫度變化 量時，在顯示部中顯示警告，且顯示計量值。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)一種可以改變由溫度變化引起的容許誤差，且可以根據(jù)此容許誤差來改變靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行頻率的電子秤。負(fù)荷檢測部(1)對因負(fù)載被計量物(12)而產(chǎn)生的負(fù)荷進(jìn)行檢測，處理部(2)將來自負(fù)荷檢測部(1)的檢測信號換算成質(zhì)量值，將質(zhì)量數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示部(3)中，并對靈敏度校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(6a)進(jìn)行控制，對所述負(fù)荷檢測部(1)增減內(nèi)置砝碼(13)，以進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)，在處理部(2)的運(yùn)算控制程序中內(nèi)建有容許誤差輸入功能(21)，輸入由溫度變化引起的容許誤差；靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行條件計算功能(22)，計算出與容許誤差相對應(yīng)的容許溫度變化量(ΔT)；以及靈敏度校準(zhǔn)執(zhí)行判斷功能(24)，檢測與上次靈敏度校準(zhǔn)時的溫度相比溫度變化是否達(dá)到或超過容許溫度變化量(ΔT)，以判斷是否執(zhí)行靈敏度校準(zhǔn)；并且，每當(dāng)溫度變化達(dá)到或超過容許溫度變化量(ΔT)時，進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)。
文檔編號G01G23/01GK101336365SQ200680051719
公開日2008年12月31日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者佐藤毅, 塚田杉生, 服部康治, 浜本弘 申請人:株式會社島津制作所