JP4050447B2 - 計測機器の零点調整方法及び零点調整装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計測対象を電気信号に変換するセンサからの電気信号を増幅して計測を行う計測機器の零点調整方法及び零点調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
計測機器の中の１つである電子はかりの増幅回路には、センサからの出力を増幅できる範囲に限界がある。そのため、無負荷状態のときのセンサからの出力を一定の範囲内に調整する零点調整が行われている。その中の１つの例を次に示す。
【０００３】
図８の従来の零点調整装置を備えた電子はかりの電子回路のブロック図に示すように、零点調整を行う零点調整装置５９は、所定電圧ＶccとグランドＧＮＤ間にひずみゲージＲsg１〜Ｒsg４によりブリッジ回路を構成するセンサ５１の一方の出力端子ｃとマイコン５４のポートとの間に１つ以上の抵抗Ｒu〜ＲuＮを接続することから成る調整回路５５と、調整回路５５が接続されているマイコン５４のポートの出力状態をハイＨ、ローＬ、ハイインピーダンスＨＺのいずれかに切替する切替手段５６とにより構成する。
【０００４】
そして、零点調整装置５９は、ブリッジ回路のひずみゲージＲsg１〜Ｒsg４の抵抗値相互間のバランスをとることにより、ブリッジ回路を構成するセンサ５１の一方の出力端子ｃと他方の出力端子ｄとの間の出力電圧を一定の範囲内に調整するものである。
【０００５】
また、図９の従来の零点調整の手順を表すフローチャートに示すように、切替手段５６では、調整回路５５が接続されているマイコン５４のポートの出力状態を次のように切替制御するものである。
【０００６】
まず、零点調整開始後、無負荷状態のときのセンサ５１からの出力を増幅回路５２、Ａ／Ｄ変換回路５３を経て読み込み、零点データとする（ステップＳ５１）。次に、この零点データがあらかじめ規定されている零点範囲内にあるかを判定する（ステップＳ５２）。
【０００７】
ここで、零点データが零点範囲内にある場合には、零点調整を終了する。また、零点範囲内にない場合には、調整回路５５が接続されているマイコン５４のポートの出力状態レベルを一段階切り替える（ステップＳ５３）。例えば、調整回路５５が抵抗Ｒｕ１、Ｒｕ２、Ｒｕ３の３つで構成され、マイコン５４のポートの出力状態レベルがいずれもハイＨであったような場合には、抵抗Ｒｕ３だけをローＬにするというようなことである。
【０００８】
そして、再度、ステップＳ５１に戻り、零点範囲内になるまで上述したステップ処理を繰り返すことで切替制御するというものである。
【０００９】
上述した零点調整装置５９は、ひずみゲージＲsg１〜Ｒsg４の抵抗値のばらつきやひずみゲージＲsg１〜Ｒsg４を起歪体に貼付けしたときのばらつきなどから起こる無負荷状態におけるブリッジ回路の出力を簡単に調整することができるものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の零点調整装置５９は、マイコン５４のポートの出力状態レベルを一段階毎に変えるため、目的の零点調整範囲に調整を完了するのに時間がかかるものであった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題点を解決することを目的とするもので、零点を調整するための調整時間を短くするための計測機器の零点調整方法及び零点調整装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、計測機器の零点調整方法として、
ポートの出力状態を切り替える切替手段と、センサの出力経路から前記切替手段のポートまで抵抗により接続する調整回路とを有する計測機器の零点調整方法において、
前記調整回路の抵抗と、前記切替手段のポートの出力状態と、調整量の大きさの段階を表す調整レベルとの関係を参照するとともに、
算出用データに基づいて前記調整レベルを算出し、前記調整回路の抵抗と前記切替手段のポートの出力状態とを特定することを特徴とする。
【００１３】
また、前記計測機器の零点調整方法における前記切替手段のポートは、マイコンのポートであることを特徴とする。
【００１４】
また、前述の零点調整方法における前記算出用データは、前記センサからの出力である零点データと、調整範囲内にするために目標とする調整目標点と、前記調整レベルが一段階変化する変化量とであることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、計測機器の零点調整装置として、
ポートの出力状態を切り替える切替手段と、センサの出力経路から前記切替手段のポートまで抵抗により接続する調整回路とを有する計測機器の零点調整装置において、
前記調整回路の抵抗と、前記切替手段のポートの出力状態と、調整量の大きさの段階を表す調整レベルとの関係を記憶するポート調整テーブル記憶手段と、
算出用データに基づいて前記調整レベルを算出し、前記調整回路の抵抗と前記切替手段のポートの出力状態とを特定する調整レベル算出手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、前記計測機器の零点調整装置における前記切替手段のポートは、マイコンのポートであることを特徴とする。
【００１７】
また、前述の零点調整装置における前記算出用データは、前記センサからの出力である零点データと、調整範囲内にするために目標とする調整目標点と、前記調整レベルが一段階変化する変化量とであることを特徴とする。
【００１８】
上述における零点調整方法及び零点調整装置によると、調整量の大きさの段階を表す調整レベルに対応する調整回路の抵抗と切替手段のポートの出力状態との関係となるように、切替手段のポートの出力状態を切り替えて、一挙に零点データを調整目標点とすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の体重計、電子はかり、重心動揺計、体脂肪計その他の計測機器の実施の形態について図面を用いて説明する。まず、調整範囲の上限を超えている零点データの零点調整をする形態（第一の実施の形態）における構成について詳述する。
【００２０】
図１の零点調整装置を備えた計測機器の電子回路のブロック図に示すように、本発明の零点調整を行う零点調整装置９は、所定電圧ＶccとグランドＧＮＤ間にセンサ素子Ｒs１〜Ｒs４によりブリッジ回路を構成するセンサ１の一方の出力端子ａとマイコン４のポートとの間に複数の抵抗Ｒ１〜ＲＮを接続することから成る調整回路５と、この調整回路５が接続されているマイコン４のポートの出力状態をハイＨ、ローＬ、ハイインピーダンスＨＺのいずれかに切り替える切替手段６と、調整回路５の複数の抵抗Ｒ１〜ＲＮとマイコン４のポートの出力状態と調整量の大きさの段階を表す調整レベルとの関係を記憶するポート調整テーブル記憶手段７と、センサ１からの出力である零点データと調整範囲内にするための調整目標点と調整レベルが一段階変化する変化量とに基づいて調整レベルを算出し、調整回路の抵抗Ｒ１〜ＲＮとマイコン４のポートの出力状態とを特定する調整レベル算出手段８とにより構成する。
【００２１】
調整回路５の複数の抵抗Ｒ１〜ＲＮの数量や抵抗値は、センサ１からの出力である零点データのばらつきや零点として有効な範囲である調整範囲等を考慮して決められる。
【００２２】
また、ポート調整テーブル記憶手段７は、図２の調整回路の抵抗とマイコンのポートの出力状態と調整レベルとの関係を表すポート調整テーブルの一例に示すようなデータをあらかじめプログラムし、記憶部にメモリしている。調整回路５の抵抗がＮ個、マイコンのポートの出力状態が３種類であれば、調整レベルは３Ｎ通りの組み合わせとなる。図２では、調整回路５の抵抗が３個である場合を例としたもので、調整レベルは３３＝２７通りとなり、０から２６までの調整レベルの番号行に示すような調整回路５の抵抗Ｒ１〜Ｒ３とマイコン４のポートの出力状態を表したものである。そして、調整レベルの番号を大きくするほどセンサ１からの出力である零点データを低く調整できるものである。
【００２３】
次に、前述したような計測機器の零点調整装置の動作に関連させて、本発明に係わる第一の実施の形態よる計測機器の零点調整方法について詳述する。図３は零点調整の手順を表すフローチャートである。
【００２４】
まず、計測機器を調整モードとして零点調整を開始すると、初期化処理として切替手段６では、ポート調整テーブル記憶手段７において、調整レベルの番号が０を示す調整回路５の抵抗Ｒ１〜ＲＮとマイコン４のポートの出力状態との関係となるように、マイコン４のポートの切り替えをする（ステップＳ１）。
【００２５】
次に、調整レベル算出手段８では、無負荷状態のときのセンサ１からの出力を増幅回路２、Ａ／Ｄ変換回路３を経て読み込み、零点データＮとする（ステップＳ２）。そして、この零点データＮが予めマイコン４の記憶部に記憶されている調整範囲の上限Ｎ２を超えているかを比較する（ステップＳ３）。
【００２６】
ステップＳ３において、零点データＮが調整範囲の上限Ｎ２を超えている場合には、零点データＮから、調整目標点である調整範囲の上限Ｎ２を減算し、予めマイコン４の記憶部に記憶されており、調整レベルが一段階変化したときの零点データの変化量ΔＮで除算する。このときの結果は、小数点以下が切り下げられた値Ａとなる（ステップＳ４）。なお、ここでは調整目標点を調整範囲の上限Ｎ２としたが、調整範囲内のポイントであればいずれを選択してもよい。
【００２７】
次に、この小数点以下が切り下げられた値Ａに１を加算して、小数点以下が切り上げた値Ａとする（ステップＳ５）。そして、この小数点以下を切り上げた値Ａを現在設定されている調整レベルに加算する（ステップＳ６）。
【００２８】
そして、この結果が、ポート調整テーブル記憶手段７における調整レベルを超えているか否かを判定し、ポート調整テーブル記憶手段７における調整レベルを超えていない場合には、切替手段６により、このときの調整レベルである調整回路５の抵抗Ｒ１〜ＲＮとマイコン４のポートの出力状態との関係にマイコン４のポートの切り替えをし、ステップＳ２の処理に戻る。また、ポート調整テーブル記憶手段７における調整レベルを超えている場合には、零点調整不能として処理を終了する（ステップＳ７）。
【００２９】
例えば、調整回路５が３つの抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で構成する場合には、図２に示すように、調整レベルは０から２６までの２７段階である。そして、現在設定されている調整レベルが０であるとして、小数点以下を切り上げた値Ａが２６以下であったとするならば、ポート調整テーブル記憶手段７に記憶されている調整レベル２６を超えないので、調整レベルを超えていないことになる。この場合には、ステップＳ２の処理に戻り、これまでと同様に処理が繰り返される。
【００３０】
一方、小数点以下を切り上げた値Ａが２７以上であったとするならば、ポート調整テーブル記憶手段７に記憶されている調整レベル２６を超えるので、調整レベルを超えたことになる。この場合には、無負荷状態のときのセンサ１からの出力が、調整範囲から大き過ぎるため、零点調整不能として処理を終了する。すなわち、この零点調整を行おうとしている計測機器は、零点調整ができないものとなる。
【００３１】
ステップＳ３において、零点データＮが調整範囲の上限Ｎ２を超えていない場合には、零点データＮが予めマイコン４の記憶部に記憶されている調整範囲の下限Ｎ１以上であるかを比較する（ステップＳ８）。
【００３２】
そして、零点データＮが調整範囲の下限Ｎ１以上である場合には、零点データＮは調整範囲内であるため、零点調整を終了する。一方、零点データＮが調整範囲の下限Ｎ１未満である場合には、無負荷状態のときのセンサ１からの出力が、調整範囲から小さいため、零点調整不能として処理を終了する。すなわち、この零点調整を行おうとしている計測機器は、零点調整ができないものとなる。
【００３３】
以上のように、本発明の第一の実施の形態による計測機器の零点調整方法及び零点調整装置では、調整レベル算出手段８において、センサ１からの出力である零点データＮと、調整範囲内にするための調整目標点Ｎ２と、調整レベルが一段階変化する変化量ΔＮとに基づいて算出し、ポート調整テーブル手段７のポート調整テーブルを参照して、調整量の大きさの段階を表す調整レベルに対応する調整回路５の抵抗Ｒ１〜ＲＮと、マイコン４のポートの出力状態との関係となるように、マイコン４のポートの出力状態を切替手段６により切り替えることで、一挙に零点データＮを調整目標点Ｎ２とすることができる。
【００３４】
また、調整範囲の下限を超えている零点データの調整をする場合にも第一の実施の形態と同様に実施可能である。
【００３５】
次に、調整範囲上限又は下限を超えている場合、すなわち、調整範囲外である零点データの零点調整をする形態（第二の実施の形態）における構成について詳述する。
【００３６】
図４の零点調整装置を備えた計測機器の電子回路のブロック図に示すように、本発明の零点調整を行う零点調整装置２９は、所定電圧ＶccとグランドＧＮＤ間にセンサ素子Ｒs１〜Ｒs４によりブリッジ回路を構成するセンサ１の一方の出力端子ａとマイコン２４のポートとの間に複数の抵抗Ｒ１〜ＲＮを接続することから成る調整回路５と、センサ素子Ｒs１〜Ｒs４によりブリッジ回路を構成するセンサ１の他方の出力端子ｂとマイコン２４のポートとの間に複数の抵抗Ｒ１'〜ＲＮ'を接続することから成る調整回路２５と、これら調整回路５、２５が接続されているマイコン２４のポートの出力状態をハイＨ、ローＬ、ハイインピーダンスＨＺのいずれかに切り替える切替手段２６と、調整回路５、２５の複数の抵抗Ｒ１〜ＲＮ、Ｒ１'〜ＲＮ'とマイコン２４のポートの出力状態と調整量の大きさの段階を表す調整レベルとの関係を記憶するポート調整テーブル記憶手段２７と、センサ１からの出力である零点データと調整範囲内にするための調整目標点と調整レベルが一段階変化する変化量とに基づいて調整レベルを算出し、調整回路の抵抗Ｒ１〜ＲＮ、Ｒ１'〜ＲＮ'とマイコン２４のポートの出力状態とを特定する調整レベル算出手段２８とにより構成する。
【００３７】
調整回路５の複数の抵抗Ｒ１〜ＲＮ及び調整回路２５の複数の抵抗Ｒ１'〜ＲＮ'の数量や抵抗値は、センサ１からの出力である零点データのばらつきや零点として有効な範囲である調整範囲等を考慮して決められる。
【００３８】
また、ポート調整テーブル記憶手段２７は、第一の実施の形態で述べた図２の調整回路の抵抗とマイコンのポートの出力状態と調整レベルとの関係を表すポート調整テーブルの一例に加えて、図５の調整回路の抵抗とマイコンのポートの出力状態と調整レベルとの関係を表すポート調整テーブルの一例に示すようなデータをあらかじめプログラムし、記憶部にメモリしている。調整回路５、２５の抵抗がそれぞれＮ個、マイコンのポートの出力状態がそれぞれ３種類であれば、調整レベルはそれぞれ３Ｎ通りの組み合わせとなる。図５では、調整回路２５の抵抗が３個である場合を例としたもので、調整レベルは３３＝２７通りとなり、０から２６までの調整レベルの番号行に示すような調整回路２５の抵抗Ｒ１'〜Ｒ３'とマイコン２４のポートの出力状態を表したものである。そして、調整レベルの番号を大きくするほどセンサ１からの出力である零点データを高く調整できるものである。一方、図２については、第一の実施の形態で述べたことと同様である。
【００３９】
次に、前述したような計測機器の零点調整装置の動作に関連させて、本発明に係わる第二の実施の形態による計測機器の零点調整方法について詳述する。図６は零点調整の手順を表すフローチャートである。
【００４０】
まず、計測機器を調整モードとして零点調整を開始すると、初期化処理として切替手段２６では、ポート調整テーブル記憶手段２７において調整レベルの番号が０を示す調整回路５の抵抗Ｒ１〜ＲＮ及び調整回路２５の抵抗Ｒ１'〜ＲＮ'と、マイコン２４のポートの出力状態との関係となるように、マイコン２４のポートの切り替えをする（ステップＳ２１）。
【００４１】
次に、調整レベル算出手段２８では、無負荷状態のときのセンサ１からの出力を増幅回路２、Ａ／Ｄ変換回路３を経て読み込み、零点データＮとする（ステップＳ２２）。そして、この零点データＮが予めマイコン２４の記憶部に記憶されている調整範囲の上限Ｎ２を超えているかを比較する（ステップＳ２３）。
【００４２】
ステップＳ２４からステップＳ２７までは、第一の実施の形態における図３での説明のステップＳ４からステップＳ７までと同様に処理されるものであり、詳述は省略する。
【００４３】
ステップＳ２３において、零点データＮが調整範囲の上限Ｎ２を超えていない場合には、零点データＮが予めマイコン２４の記憶部に記憶されている調整範囲の下限Ｎ１以上であるかを比較する（ステップＳ２８）。
【００４４】
そして、零点データＮが調整範囲の下限Ｎ１以上である場合には、零点データＮは調整範囲内であるため、零点調整を終了する。一方、零点データＮが調整範囲の下限Ｎ１未満である場合には、調整目標点である調整範囲の下限Ｎ１から零点データＮを減算し、調整レベルが一段階変化したしきの零点データの変化量ΔＮ'で除算する。このときの結果は、小数点以下が切り下げられた値Ｂとなる（ステップＳ２９）。なお、ここでは調整目標点を調整範囲の下限Ｎ１としたが、調整範囲内のポイントであればいずれを選択してもよい。
【００４５】
次に、この小数点以下が切り下げられた値Ｂに１を加算して、小数点以下を切り上げた値Ｂとする（ステップＳ３０）。そして、この小数点以下が切り上げた値Ｂを現在設定されている調整レベルに加算する（ステップＳ３１）。そして、この結果が、ポート調整テーブル記憶手段２７における調整レベルを超えているか否かを判定し、ポート調整テーブル記憶手段２７における調整レベルを超えていない場合には、切替手段２６により、このときの調整レベルである調整回路２５の抵抗Ｒ１'〜ＲＮ'とマイコン２４のポートの出力状態との関係にマイコン２４のポートの切り替えをし、ステップＳ２２の処理に戻る。また、ポート調整テーブル記憶手段２７における調整レベルを超えている場合には、零点調整不能として処理を終了する（ステップＳ３２）。
【００４６】
例えば、調整回路２５が３つの抵抗Ｒ１'、Ｒ２'、Ｒ３'で構成する場合には、図５に示すように、調整レベルは０から２６までの２７段階である。そして、現在設定されている調整レベルが０であるとして、小数点以下を切り上げた値Ｂが２６以下であったとするならば、ポート調整テーブル記憶手段２７に記憶されている調整レベル２６を超えないので、調整レベルを超えないことになる。この場合には、ステップＳ２２の処理に戻り、これまでと同様に処理が繰り返される。
【００４７】
一方、小数点以下を切り上げた値Ｂが２７以上であったとするならば、ポート調整テーブル記憶手段２７に記憶されている調整レベル２６を超えるので、調整レベルを超えたことになる。この場合には、無負荷状態のときのセンサ１からの出力が、調整範囲から小さ過ぎるため、零点調整不能として処理を終了する。すなわち、この零点調整を行おうとしている計測機器は、零点調整ができないものとなる。
【００４８】
以上のように、本発明の第二の実施の形態による計測機器の零点調整方法及び零点調整装置では、調整レベル算出手段２８において、センサ１からの出力である零点データＮと、調整範囲内にするための調整目標点Ｎ２、Ｎ１と、調整レベルが一段階変化する変化量ΔＮ、ΔＮ'とに基づいて算出し、ポート調整テーブル手段２７でのポート調整テーブルを参照して、記憶する調整量の大きさの段階を表す調整レベルに対応する調整回路５の抵抗Ｒ１〜ＲＮもしくは調整回路２５の抵抗Ｒ１'〜ＲＮ'と、マイコン２４のポートの出力状態との関係となるように、マイコン２４のポートの出力状態を切替手段２６により切り替えることで、一挙に零点データＮを調整目標点Ｎ２、Ｎ１とすることができる。また、調整範囲の上限及び下限の両側を超えた部分を補うことができる。
【００４９】
なお、本発明による計測機器の零点調整方法においては、図７の計測機器外部から零点調整装置を制御する構成を表す電子回路のブロック図に示すように、計測機器の外部に設けられたマイコン２０内のポート調整テーブル記憶手段１７と調整レベル算出手段１８とにより、計測機器の内部に設けられた調整回路５と切替手段６とからなる零点調整装置１９を、図３のような零点調整の手順である処理を行うことも可能である。また、零点調整装置１９は、第二の実施の形態のように調整回路２５を含み、図６のような零点調整の手順である処理を行うことも可能である。なお、これら零点調整時には、外部に設けられたマイコン２０と計測機器側のマイコン１４とを接続して行うものである。
【００５０】
また、上述してきた切替手段６、２６は、マイコン４、１４、２４の内部に設けられ、ポートを同一とするものであったが、切替手段６、２６をマイコン４、１４、２４の外部に設け、マイコン４、１４、２４にて切替手段６、２６のポートの出力状態を制御し、図３、６のような零点調整の手順である処理を行うことも可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の計測機器の零点調整方法及び零点調整装置は、調整量の大きさの段階を表す調整レベルに対応する調整回路の抵抗と切替手段のポートの出力状態との関係となるように、切替手段のポートの出力状態を切り替えて、一挙に零点データを調整目標点とすることができることにより、零点を調整するための調整時間を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】零点調整装置を備えた計測機器の電子回路のブロック図である。
【図２】調整回路の抵抗とマイコンのポートの出力状態と調整レベルとの関係を表すポート調整テーブルの一例である。
【図３】零点調整の手順を表すフローチャートである。
【図４】零点調整装置を備えた計測機器の電子回路のブロック図である。
【図５】調整回路の抵抗とマイコンのポートの出力状態と調整レベルとの関係を表すポート調整テーブルの一例である。
【図６】零点調整の手順を表すフローチャートである。
【図７】計測機器外部から零点調整装置を制御する構成を表す電子回路のブロック図である。
【図８】従来の零点調整装置を備えた電子はかりの電子回路のブロック図である。
【図９】従来の零点調整の手順を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１、５１ センサ
２、５２ 増幅回路
３、５３ Ａ／Ｄ変換回路
４、１４、２０、２４、５４ マイコン
５、２５、５５ 調整回路
６、２６、５６ 切替手段
７、１７、２７ ポート調整テーブル記憶手段
８、１８、２８ 調整レベル算出手段
９、１９、２９、５９ 零点調整装置
Ｒsg１〜Ｒsg４ ひずみゲージ
Ｒu１〜ＲuＮ、Ｒ１〜ＲＮ、Ｒ１'〜ＲＮ' 抵抗
Ｒs１〜Ｒs４ センサ素子
ａ、ｂ、ｃ、ｄ 出力端子
Ｖcc 所定電圧
ＧＮＤ グランド
【発明の属する技術分野】
本発明は、計測対象を電気信号に変換するセンサからの電気信号を増幅して計測を行う計測機器の零点調整方法及び零点調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
計測機器の中の１つである電子はかりの増幅回路には、センサからの出力を増幅できる範囲に限界がある。そのため、無負荷状態のときのセンサからの出力を一定の範囲内に調整する零点調整が行われている。その中の１つの例を次に示す。
【０００３】
図８の従来の零点調整装置を備えた電子はかりの電子回路のブロック図に示すように、零点調整を行う零点調整装置５９は、所定電圧ＶccとグランドＧＮＤ間にひずみゲージＲsg１〜Ｒsg４によりブリッジ回路を構成するセンサ５１の一方の出力端子ｃとマイコン５４のポートとの間に１つ以上の抵抗Ｒu〜ＲuＮを接続することから成る調整回路５５と、調整回路５５が接続されているマイコン５４のポートの出力状態をハイＨ、ローＬ、ハイインピーダンスＨＺのいずれかに切替する切替手段５６とにより構成する。
【０００４】
そして、零点調整装置５９は、ブリッジ回路のひずみゲージＲsg１〜Ｒsg４の抵抗値相互間のバランスをとることにより、ブリッジ回路を構成するセンサ５１の一方の出力端子ｃと他方の出力端子ｄとの間の出力電圧を一定の範囲内に調整するものである。
【０００５】
また、図９の従来の零点調整の手順を表すフローチャートに示すように、切替手段５６では、調整回路５５が接続されているマイコン５４のポートの出力状態を次のように切替制御するものである。
【０００６】
まず、零点調整開始後、無負荷状態のときのセンサ５１からの出力を増幅回路５２、Ａ／Ｄ変換回路５３を経て読み込み、零点データとする（ステップＳ５１）。次に、この零点データがあらかじめ規定されている零点範囲内にあるかを判定する（ステップＳ５２）。
【０００７】
ここで、零点データが零点範囲内にある場合には、零点調整を終了する。また、零点範囲内にない場合には、調整回路５５が接続されているマイコン５４のポートの出力状態レベルを一段階切り替える（ステップＳ５３）。例えば、調整回路５５が抵抗Ｒｕ１、Ｒｕ２、Ｒｕ３の３つで構成され、マイコン５４のポートの出力状態レベルがいずれもハイＨであったような場合には、抵抗Ｒｕ３だけをローＬにするというようなことである。
【０００８】
そして、再度、ステップＳ５１に戻り、零点範囲内になるまで上述したステップ処理を繰り返すことで切替制御するというものである。
【０００９】
上述した零点調整装置５９は、ひずみゲージＲsg１〜Ｒsg４の抵抗値のばらつきやひずみゲージＲsg１〜Ｒsg４を起歪体に貼付けしたときのばらつきなどから起こる無負荷状態におけるブリッジ回路の出力を簡単に調整することができるものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の零点調整装置５９は、マイコン５４のポートの出力状態レベルを一段階毎に変えるため、目的の零点調整範囲に調整を完了するのに時間がかかるものであった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題点を解決することを目的とするもので、零点を調整するための調整時間を短くするための計測機器の零点調整方法及び零点調整装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、計測機器の零点調整方法として、
ポートの出力状態を切り替える切替手段と、センサの出力経路から前記切替手段のポートまで抵抗により接続する調整回路とを有する計測機器の零点調整方法において、
前記調整回路の抵抗と、前記切替手段のポートの出力状態と、調整量の大きさの段階を表す調整レベルとの関係を参照するとともに、
算出用データに基づいて前記調整レベルを算出し、前記調整回路の抵抗と前記切替手段のポートの出力状態とを特定することを特徴とする。
【００１３】
また、前記計測機器の零点調整方法における前記切替手段のポートは、マイコンのポートであることを特徴とする。
【００１４】
また、前述の零点調整方法における前記算出用データは、前記センサからの出力である零点データと、調整範囲内にするために目標とする調整目標点と、前記調整レベルが一段階変化する変化量とであることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、計測機器の零点調整装置として、
ポートの出力状態を切り替える切替手段と、センサの出力経路から前記切替手段のポートまで抵抗により接続する調整回路とを有する計測機器の零点調整装置において、
前記調整回路の抵抗と、前記切替手段のポートの出力状態と、調整量の大きさの段階を表す調整レベルとの関係を記憶するポート調整テーブル記憶手段と、
算出用データに基づいて前記調整レベルを算出し、前記調整回路の抵抗と前記切替手段のポートの出力状態とを特定する調整レベル算出手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、前記計測機器の零点調整装置における前記切替手段のポートは、マイコンのポートであることを特徴とする。
【００１７】
また、前述の零点調整装置における前記算出用データは、前記センサからの出力である零点データと、調整範囲内にするために目標とする調整目標点と、前記調整レベルが一段階変化する変化量とであることを特徴とする。
【００１８】
上述における零点調整方法及び零点調整装置によると、調整量の大きさの段階を表す調整レベルに対応する調整回路の抵抗と切替手段のポートの出力状態との関係となるように、切替手段のポートの出力状態を切り替えて、一挙に零点データを調整目標点とすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の体重計、電子はかり、重心動揺計、体脂肪計その他の計測機器の実施の形態について図面を用いて説明する。まず、調整範囲の上限を超えている零点データの零点調整をする形態（第一の実施の形態）における構成について詳述する。
【００２０】
図１の零点調整装置を備えた計測機器の電子回路のブロック図に示すように、本発明の零点調整を行う零点調整装置９は、所定電圧ＶccとグランドＧＮＤ間にセンサ素子Ｒs１〜Ｒs４によりブリッジ回路を構成するセンサ１の一方の出力端子ａとマイコン４のポートとの間に複数の抵抗Ｒ１〜ＲＮを接続することから成る調整回路５と、この調整回路５が接続されているマイコン４のポートの出力状態をハイＨ、ローＬ、ハイインピーダンスＨＺのいずれかに切り替える切替手段６と、調整回路５の複数の抵抗Ｒ１〜ＲＮとマイコン４のポートの出力状態と調整量の大きさの段階を表す調整レベルとの関係を記憶するポート調整テーブル記憶手段７と、センサ１からの出力である零点データと調整範囲内にするための調整目標点と調整レベルが一段階変化する変化量とに基づいて調整レベルを算出し、調整回路の抵抗Ｒ１〜ＲＮとマイコン４のポートの出力状態とを特定する調整レベル算出手段８とにより構成する。
【００２１】
調整回路５の複数の抵抗Ｒ１〜ＲＮの数量や抵抗値は、センサ１からの出力である零点データのばらつきや零点として有効な範囲である調整範囲等を考慮して決められる。
【００２２】
また、ポート調整テーブル記憶手段７は、図２の調整回路の抵抗とマイコンのポートの出力状態と調整レベルとの関係を表すポート調整テーブルの一例に示すようなデータをあらかじめプログラムし、記憶部にメモリしている。調整回路５の抵抗がＮ個、マイコンのポートの出力状態が３種類であれば、調整レベルは３Ｎ通りの組み合わせとなる。図２では、調整回路５の抵抗が３個である場合を例としたもので、調整レベルは３３＝２７通りとなり、０から２６までの調整レベルの番号行に示すような調整回路５の抵抗Ｒ１〜Ｒ３とマイコン４のポートの出力状態を表したものである。そして、調整レベルの番号を大きくするほどセンサ１からの出力である零点データを低く調整できるものである。
【００２３】
次に、前述したような計測機器の零点調整装置の動作に関連させて、本発明に係わる第一の実施の形態よる計測機器の零点調整方法について詳述する。図３は零点調整の手順を表すフローチャートである。
【００２４】
まず、計測機器を調整モードとして零点調整を開始すると、初期化処理として切替手段６では、ポート調整テーブル記憶手段７において、調整レベルの番号が０を示す調整回路５の抵抗Ｒ１〜ＲＮとマイコン４のポートの出力状態との関係となるように、マイコン４のポートの切り替えをする（ステップＳ１）。
【００２５】
次に、調整レベル算出手段８では、無負荷状態のときのセンサ１からの出力を増幅回路２、Ａ／Ｄ変換回路３を経て読み込み、零点データＮとする（ステップＳ２）。そして、この零点データＮが予めマイコン４の記憶部に記憶されている調整範囲の上限Ｎ２を超えているかを比較する（ステップＳ３）。
【００２６】
ステップＳ３において、零点データＮが調整範囲の上限Ｎ２を超えている場合には、零点データＮから、調整目標点である調整範囲の上限Ｎ２を減算し、予めマイコン４の記憶部に記憶されており、調整レベルが一段階変化したときの零点データの変化量ΔＮで除算する。このときの結果は、小数点以下が切り下げられた値Ａとなる（ステップＳ４）。なお、ここでは調整目標点を調整範囲の上限Ｎ２としたが、調整範囲内のポイントであればいずれを選択してもよい。
【００２７】
次に、この小数点以下が切り下げられた値Ａに１を加算して、小数点以下が切り上げた値Ａとする（ステップＳ５）。そして、この小数点以下を切り上げた値Ａを現在設定されている調整レベルに加算する（ステップＳ６）。
【００２８】
そして、この結果が、ポート調整テーブル記憶手段７における調整レベルを超えているか否かを判定し、ポート調整テーブル記憶手段７における調整レベルを超えていない場合には、切替手段６により、このときの調整レベルである調整回路５の抵抗Ｒ１〜ＲＮとマイコン４のポートの出力状態との関係にマイコン４のポートの切り替えをし、ステップＳ２の処理に戻る。また、ポート調整テーブル記憶手段７における調整レベルを超えている場合には、零点調整不能として処理を終了する（ステップＳ７）。
【００２９】
例えば、調整回路５が３つの抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で構成する場合には、図２に示すように、調整レベルは０から２６までの２７段階である。そして、現在設定されている調整レベルが０であるとして、小数点以下を切り上げた値Ａが２６以下であったとするならば、ポート調整テーブル記憶手段７に記憶されている調整レベル２６を超えないので、調整レベルを超えていないことになる。この場合には、ステップＳ２の処理に戻り、これまでと同様に処理が繰り返される。
【００３０】
一方、小数点以下を切り上げた値Ａが２７以上であったとするならば、ポート調整テーブル記憶手段７に記憶されている調整レベル２６を超えるので、調整レベルを超えたことになる。この場合には、無負荷状態のときのセンサ１からの出力が、調整範囲から大き過ぎるため、零点調整不能として処理を終了する。すなわち、この零点調整を行おうとしている計測機器は、零点調整ができないものとなる。
【００３１】
ステップＳ３において、零点データＮが調整範囲の上限Ｎ２を超えていない場合には、零点データＮが予めマイコン４の記憶部に記憶されている調整範囲の下限Ｎ１以上であるかを比較する（ステップＳ８）。
【００３２】
そして、零点データＮが調整範囲の下限Ｎ１以上である場合には、零点データＮは調整範囲内であるため、零点調整を終了する。一方、零点データＮが調整範囲の下限Ｎ１未満である場合には、無負荷状態のときのセンサ１からの出力が、調整範囲から小さいため、零点調整不能として処理を終了する。すなわち、この零点調整を行おうとしている計測機器は、零点調整ができないものとなる。
【００３３】
以上のように、本発明の第一の実施の形態による計測機器の零点調整方法及び零点調整装置では、調整レベル算出手段８において、センサ１からの出力である零点データＮと、調整範囲内にするための調整目標点Ｎ２と、調整レベルが一段階変化する変化量ΔＮとに基づいて算出し、ポート調整テーブル手段７のポート調整テーブルを参照して、調整量の大きさの段階を表す調整レベルに対応する調整回路５の抵抗Ｒ１〜ＲＮと、マイコン４のポートの出力状態との関係となるように、マイコン４のポートの出力状態を切替手段６により切り替えることで、一挙に零点データＮを調整目標点Ｎ２とすることができる。
【００３４】
また、調整範囲の下限を超えている零点データの調整をする場合にも第一の実施の形態と同様に実施可能である。
【００３５】
次に、調整範囲上限又は下限を超えている場合、すなわち、調整範囲外である零点データの零点調整をする形態（第二の実施の形態）における構成について詳述する。
【００３６】
図４の零点調整装置を備えた計測機器の電子回路のブロック図に示すように、本発明の零点調整を行う零点調整装置２９は、所定電圧ＶccとグランドＧＮＤ間にセンサ素子Ｒs１〜Ｒs４によりブリッジ回路を構成するセンサ１の一方の出力端子ａとマイコン２４のポートとの間に複数の抵抗Ｒ１〜ＲＮを接続することから成る調整回路５と、センサ素子Ｒs１〜Ｒs４によりブリッジ回路を構成するセンサ１の他方の出力端子ｂとマイコン２４のポートとの間に複数の抵抗Ｒ１'〜ＲＮ'を接続することから成る調整回路２５と、これら調整回路５、２５が接続されているマイコン２４のポートの出力状態をハイＨ、ローＬ、ハイインピーダンスＨＺのいずれかに切り替える切替手段２６と、調整回路５、２５の複数の抵抗Ｒ１〜ＲＮ、Ｒ１'〜ＲＮ'とマイコン２４のポートの出力状態と調整量の大きさの段階を表す調整レベルとの関係を記憶するポート調整テーブル記憶手段２７と、センサ１からの出力である零点データと調整範囲内にするための調整目標点と調整レベルが一段階変化する変化量とに基づいて調整レベルを算出し、調整回路の抵抗Ｒ１〜ＲＮ、Ｒ１'〜ＲＮ'とマイコン２４のポートの出力状態とを特定する調整レベル算出手段２８とにより構成する。
【００３７】
調整回路５の複数の抵抗Ｒ１〜ＲＮ及び調整回路２５の複数の抵抗Ｒ１'〜ＲＮ'の数量や抵抗値は、センサ１からの出力である零点データのばらつきや零点として有効な範囲である調整範囲等を考慮して決められる。
【００３８】
また、ポート調整テーブル記憶手段２７は、第一の実施の形態で述べた図２の調整回路の抵抗とマイコンのポートの出力状態と調整レベルとの関係を表すポート調整テーブルの一例に加えて、図５の調整回路の抵抗とマイコンのポートの出力状態と調整レベルとの関係を表すポート調整テーブルの一例に示すようなデータをあらかじめプログラムし、記憶部にメモリしている。調整回路５、２５の抵抗がそれぞれＮ個、マイコンのポートの出力状態がそれぞれ３種類であれば、調整レベルはそれぞれ３Ｎ通りの組み合わせとなる。図５では、調整回路２５の抵抗が３個である場合を例としたもので、調整レベルは３３＝２７通りとなり、０から２６までの調整レベルの番号行に示すような調整回路２５の抵抗Ｒ１'〜Ｒ３'とマイコン２４のポートの出力状態を表したものである。そして、調整レベルの番号を大きくするほどセンサ１からの出力である零点データを高く調整できるものである。一方、図２については、第一の実施の形態で述べたことと同様である。
【００３９】
次に、前述したような計測機器の零点調整装置の動作に関連させて、本発明に係わる第二の実施の形態による計測機器の零点調整方法について詳述する。図６は零点調整の手順を表すフローチャートである。
【００４０】
まず、計測機器を調整モードとして零点調整を開始すると、初期化処理として切替手段２６では、ポート調整テーブル記憶手段２７において調整レベルの番号が０を示す調整回路５の抵抗Ｒ１〜ＲＮ及び調整回路２５の抵抗Ｒ１'〜ＲＮ'と、マイコン２４のポートの出力状態との関係となるように、マイコン２４のポートの切り替えをする（ステップＳ２１）。
【００４１】
次に、調整レベル算出手段２８では、無負荷状態のときのセンサ１からの出力を増幅回路２、Ａ／Ｄ変換回路３を経て読み込み、零点データＮとする（ステップＳ２２）。そして、この零点データＮが予めマイコン２４の記憶部に記憶されている調整範囲の上限Ｎ２を超えているかを比較する（ステップＳ２３）。
【００４２】
ステップＳ２４からステップＳ２７までは、第一の実施の形態における図３での説明のステップＳ４からステップＳ７までと同様に処理されるものであり、詳述は省略する。
【００４３】
ステップＳ２３において、零点データＮが調整範囲の上限Ｎ２を超えていない場合には、零点データＮが予めマイコン２４の記憶部に記憶されている調整範囲の下限Ｎ１以上であるかを比較する（ステップＳ２８）。
【００４４】
そして、零点データＮが調整範囲の下限Ｎ１以上である場合には、零点データＮは調整範囲内であるため、零点調整を終了する。一方、零点データＮが調整範囲の下限Ｎ１未満である場合には、調整目標点である調整範囲の下限Ｎ１から零点データＮを減算し、調整レベルが一段階変化したしきの零点データの変化量ΔＮ'で除算する。このときの結果は、小数点以下が切り下げられた値Ｂとなる（ステップＳ２９）。なお、ここでは調整目標点を調整範囲の下限Ｎ１としたが、調整範囲内のポイントであればいずれを選択してもよい。
【００４５】
次に、この小数点以下が切り下げられた値Ｂに１を加算して、小数点以下を切り上げた値Ｂとする（ステップＳ３０）。そして、この小数点以下が切り上げた値Ｂを現在設定されている調整レベルに加算する（ステップＳ３１）。そして、この結果が、ポート調整テーブル記憶手段２７における調整レベルを超えているか否かを判定し、ポート調整テーブル記憶手段２７における調整レベルを超えていない場合には、切替手段２６により、このときの調整レベルである調整回路２５の抵抗Ｒ１'〜ＲＮ'とマイコン２４のポートの出力状態との関係にマイコン２４のポートの切り替えをし、ステップＳ２２の処理に戻る。また、ポート調整テーブル記憶手段２７における調整レベルを超えている場合には、零点調整不能として処理を終了する（ステップＳ３２）。
【００４６】
例えば、調整回路２５が３つの抵抗Ｒ１'、Ｒ２'、Ｒ３'で構成する場合には、図５に示すように、調整レベルは０から２６までの２７段階である。そして、現在設定されている調整レベルが０であるとして、小数点以下を切り上げた値Ｂが２６以下であったとするならば、ポート調整テーブル記憶手段２７に記憶されている調整レベル２６を超えないので、調整レベルを超えないことになる。この場合には、ステップＳ２２の処理に戻り、これまでと同様に処理が繰り返される。
【００４７】
一方、小数点以下を切り上げた値Ｂが２７以上であったとするならば、ポート調整テーブル記憶手段２７に記憶されている調整レベル２６を超えるので、調整レベルを超えたことになる。この場合には、無負荷状態のときのセンサ１からの出力が、調整範囲から小さ過ぎるため、零点調整不能として処理を終了する。すなわち、この零点調整を行おうとしている計測機器は、零点調整ができないものとなる。
【００４８】
以上のように、本発明の第二の実施の形態による計測機器の零点調整方法及び零点調整装置では、調整レベル算出手段２８において、センサ１からの出力である零点データＮと、調整範囲内にするための調整目標点Ｎ２、Ｎ１と、調整レベルが一段階変化する変化量ΔＮ、ΔＮ'とに基づいて算出し、ポート調整テーブル手段２７でのポート調整テーブルを参照して、記憶する調整量の大きさの段階を表す調整レベルに対応する調整回路５の抵抗Ｒ１〜ＲＮもしくは調整回路２５の抵抗Ｒ１'〜ＲＮ'と、マイコン２４のポートの出力状態との関係となるように、マイコン２４のポートの出力状態を切替手段２６により切り替えることで、一挙に零点データＮを調整目標点Ｎ２、Ｎ１とすることができる。また、調整範囲の上限及び下限の両側を超えた部分を補うことができる。
【００４９】
なお、本発明による計測機器の零点調整方法においては、図７の計測機器外部から零点調整装置を制御する構成を表す電子回路のブロック図に示すように、計測機器の外部に設けられたマイコン２０内のポート調整テーブル記憶手段１７と調整レベル算出手段１８とにより、計測機器の内部に設けられた調整回路５と切替手段６とからなる零点調整装置１９を、図３のような零点調整の手順である処理を行うことも可能である。また、零点調整装置１９は、第二の実施の形態のように調整回路２５を含み、図６のような零点調整の手順である処理を行うことも可能である。なお、これら零点調整時には、外部に設けられたマイコン２０と計測機器側のマイコン１４とを接続して行うものである。
【００５０】
また、上述してきた切替手段６、２６は、マイコン４、１４、２４の内部に設けられ、ポートを同一とするものであったが、切替手段６、２６をマイコン４、１４、２４の外部に設け、マイコン４、１４、２４にて切替手段６、２６のポートの出力状態を制御し、図３、６のような零点調整の手順である処理を行うことも可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の計測機器の零点調整方法及び零点調整装置は、調整量の大きさの段階を表す調整レベルに対応する調整回路の抵抗と切替手段のポートの出力状態との関係となるように、切替手段のポートの出力状態を切り替えて、一挙に零点データを調整目標点とすることができることにより、零点を調整するための調整時間を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】零点調整装置を備えた計測機器の電子回路のブロック図である。
【図２】調整回路の抵抗とマイコンのポートの出力状態と調整レベルとの関係を表すポート調整テーブルの一例である。
【図３】零点調整の手順を表すフローチャートである。
【図４】零点調整装置を備えた計測機器の電子回路のブロック図である。
【図５】調整回路の抵抗とマイコンのポートの出力状態と調整レベルとの関係を表すポート調整テーブルの一例である。
【図６】零点調整の手順を表すフローチャートである。
【図７】計測機器外部から零点調整装置を制御する構成を表す電子回路のブロック図である。
【図８】従来の零点調整装置を備えた電子はかりの電子回路のブロック図である。
【図９】従来の零点調整の手順を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１、５１ センサ
２、５２ 増幅回路
３、５３ Ａ／Ｄ変換回路
４、１４、２０、２４、５４ マイコン
５、２５、５５ 調整回路
６、２６、５６ 切替手段
７、１７、２７ ポート調整テーブル記憶手段
８、１８、２８ 調整レベル算出手段
９、１９、２９、５９ 零点調整装置
Ｒsg１〜Ｒsg４ ひずみゲージ
Ｒu１〜ＲuＮ、Ｒ１〜ＲＮ、Ｒ１'〜ＲＮ' 抵抗
Ｒs１〜Ｒs４ センサ素子
ａ、ｂ、ｃ、ｄ 出力端子
Ｖcc 所定電圧
ＧＮＤ グランド
Claims (6)
- ポートの出力状態を切り替える切替手段と、センサの出力経路から前記切替手段のポートまで抵抗により接続する調整回路とを有する計測機器の零点調整方法において、前記調整回路の抵抗と、前記切替手段のポートの出力状態と、調整量の大きさの段階を表す調整レベルとの関係を参照するとともに、前記センサからの出力である零点データと、調整範囲内にするために目標とする調整目標点と、前記調整レベルが一段階変化する変化量とからなる算出用データに基づいて、目的の零点調整範囲となる調整レベルを算出し、前記調整回路の抵抗と前記切替手段のポートの出力状態とを特定することを特徴とする計測機器の零点調整方法。
- 前記切替手段のポートは、マイコンのポートであることを特徴とする請求項１記載の計測機器の零点調整方法。
- ポートの出力状態を切り替える切替手段と、センサの出力経路から前記切替手段のポートまで抵抗により接続する調整回路とを有する計測機器の零点調整装置において、前記調整回路の抵抗と、前記切替手段のポートの出力状態と、調整量の大きさの段階を表す調整レベルとの関係を記憶するポート調整テーブル記憶手段と、前記センサからの出力である零点データと、調整範囲内にするために目標とする調整目標点と、前記調整レベルが一段階変化する変化量とからなる算出用データに基づいて、目的の零点調整範囲となる調整レベルを算出し、前記調整回路の抵抗と前記切替手段のポートの出力状態とを特定する調整レベル算出手段と、を備えたことを特徴とする計測機器の零点調整装置。
- 前記切替手段のポートは、マイコンのポートであることを特徴とする請求項３記載の計測機器の零点調整装置。
- 前記調整レベル算出手段は、前記零点データが調整範囲の上限を超えている場合に、前記零点データから、調整範囲の上限を示す前記調整目標点を減算した値を、前記調整レベルが一段落変化したときの零点データの変化量で除算した結果の小数点以下を切り下げたものに１加算した値に現在設定されている調整レベルに加算した結果が、前記目的の零点調整範囲となる調整レベルであり、前記目的の零点調整範囲となる調整レベルである調整回路の抵抗と切替手段のポートの出力状態の関係に前記切替手段のポートを切替えしていくことにより零点調整を行うことを特徴とする請求項３又は４記載の計測機器の零点調整装置。
- 更に、前記調整レベル算出手段は、前記零点データが調整範囲の上限を超えていなく、かつ、調整範囲の下限未満である場合に、調整範囲の下限を示す前記調整目標点から、前記零点データを減算し、前記調整レベルが一段落変化したときの零点データの変化量で除算した結果の小数点以下を切り下げたものに１加算した値に現在設定されている調整レベルに加算した結果が、前記目的の零点調整範囲となる調整レベルであり、前記目的の零点調整範囲となる調整レベルである調整回路の抵抗と切替手段のポートの出力状態の関係に前記切替手段のポートを切替えしていくことにより零点調整を行うことを特徴とする請求項５記載の計測機器の零点調整装置。
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