(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計量物を計量して、その重量に対応した計量信号を出力する計量セルと、
この計量セルが設置された床の振動を検出して、床振動検出信号を出力する床振動検出セルと、
上記計量信号および床振動検出信号を選択的に所定サンプリング周波数でサンプリングして、ディジタル計量信号またはディジタル床振動検出信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
上記ディジタル計量信号をフィルタリングする第１のディジタルフィルタリング手段と、
上記ディジタル床振動検出信号をフィルタリングする第２のディジタルフィルタリング手段と、
ディジタル計量信号からディジタル床振動検出信号を減算して、床振動に起因する計量信号の誤差を補償した床振動補正済信号を出力する床振動補償手段と、
上記Ａ／Ｄ変換器における計量信号と床振動検出信号とのサンプリングタイミングのずれによる位相差を、この位相差に相当する位相ずれを計量信号または床振動検出信号に付与することにより打ち消す位相補正手段とを備えた計量装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記Ａ／Ｄ変換器は計量信号と床振動検出信号とを交互にサンプリングし、上記位相補正手段は、このサンプリングされた計量信号または床振動検出信号を単純平均することにより、上記サンプリングタイミングのずれによる位相差を打ち消している計量装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記位相補正手段は、上記Ａ／Ｄ変換器で計量信号と床振動検出信号のそれぞれについてサンプリングされた連続する２つの信号を用いた補間演算によって基準タイミングでの信号レベルを求めることにより、上記サンプリングタイミングのずれによる位相差を打ち消している計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、計量セルにより検出される被計量物の計量信号から、その計量セルを設置した床の低周波の振動成分による計量誤差を除去するようにした計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、工場生産ラインにおいて、被計量物を計量する際、被計量物を計量装置に載せたときに機械振動が生じるとともに、計量装置の設置場所において地盤，建屋，床，架台などの環境に起因して床振動が生じ、これらの振動分が計量信号に重畳する。この重畳された計量信号はＡ／Ｄ変換器により所定サンプリング周波数でディジタル変換され、ディジタルフィルタ（ＣＰＵ）でフィルタリングされて、その機械振動分が除去される。しかし、一般に床振動分の周波数は機械振動分の周波数よりも低周波であるため、１つのディジタルフィルタで除去しようとすると、ディジタルフィルタのカットオフ周波数を低く設定する必要があり、そうするとフィルタリング時間が長くなって計量速度が低下する。
【０００３】
この場合に、床振動分を別途補正によって除去する床振動補償（ＡＦＶ：Ａｎｔｉ−Ｆｌｏｏｒ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）機能を有する計量装置が用いられる。この計量装置においては、被計量物を計量してその重量に対応した計量信号を出力する計量セルの近傍で該計量セルと同一の床に、床振動検出信号を出力する床振動検出セルを設置する。そして、この床振動検出信号はＡ／Ｄ変換器でディジタル変換され、ディジタルフィルタ（ＣＰＵ）でフィルタリングされて機械振動が除去された後に、上記計量信号からこの床振動信号を減算することにより、計量信号中から床振動成分を除去する床振動補償（ＡＦＶ）を行っている。また、３つ以上の床振動検出セルを用いて床振動を面計算し、単一または複数の計量セルの設置位置での床振動成分を求めて、計量信号から対応する床振動成分を減算する床振動補償も行われている。このような床振動補償により、ディジタルフィルタのカットオフ周波数を高く設定することを可能にし、高速計量の実現を図っている。
【０００４】
この場合、計量側の計量信号およびＡＦＶ側の床振動検出信号をチャネル切換により選択的にディジタル変換していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、計量側とＡＦＶ側の信号を同時にサンプリングできず、両信号のサンプリングタイミングが異なることから、両信号に位相差が生じる。従って、位相差が存在する状態で床振動補償を行うため、その正確性を欠き、高精度の計量が図れないという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記の問題点を解決して、Ａ／Ｄ変換器を用いて計量信号と床振動検出信号とのサンプリングタイミングのずれによる位相差が発生した場合であっても、高精度の計量を図ることができる計量装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被計量物を計量して、その重量に対応した計量信号を出力する計量セルと、この計量セルが設置された床の振動を検出して、床振動検出信号を出力する床振動検出セルと、上記計量信号および床振動検出信号を選択的に所定サンプリング周波数でサンプリングして、ディジタル計量信号またはディジタル床振動検出信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、上記ディジタル計量信号をフィルタリングする第１のディジタルフィルタリング手段と、上記ディジタル床振動検出信号をフィルタリングする第２のディジタルフィルタリング手段と、ディジタル計量信号からディジタル床振動検出信号を減算して、床振動に起因する計量信号の誤差を補償した床振動補正済信号を出力する床振動補償手段と、上記Ａ／Ｄ変換器における計量信号と床振動検出信号とのサンプリングタイミングのずれによる位相差を、この位相差に相当する位相ずれを計量信号または床振動検出信号に付与することにより打ち消す位相補正手段とを備えている。
上記構成によれば、位相補正手段により、Ａ／Ｄ変換器における計量信号と床振動検出信号とのサンプリングタイミングのずれによる位相差を、この位相差に相当する位相ずれを計量信号または床振動検出信号に付与することにより打ち消している。従って、計量信号と床振動検出信号とのサンプリングタイミングずれによって生じる位相差がなくなるので、計量信号から床振動検出信号を減算する床振動補償の正確性を向上させることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、上記Ａ／Ｄ変換器は計量信号と床振動検出信号とを交互にサンプリングし、上記位相補正手段は、このサンプリングされた計量信号または床振動検出信号を単純平均することにより、上記サンプリングタイミングのずれによる位相差を打ち消している。
上記構成によれば、位相補正手段が、交互にサンプリングされた計量信号または床振動検出信号を単純平均することにより、サンプリングタイミングのずれによる位相差を容易に打ち消すことができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１において、上記位相補正手段は、上記Ａ／Ｄ変換器で計量信号と床振動検出信号のそれぞれについてサンプリングされた連続する２つの信号を用いた補間演算によって基準タイミングでの信号レベルを求めることにより、上記サンプリングタイミングのずれによる位相差を打ち消している。
上記構成によれば、位相補正手段が、計量信号と床振動検出信号のそれぞれについてサンプリングされた連続する２つの信号を用いた補間演算によって基準タイミングでの信号レベルを求めることにより、各信号を基準タイミングに合わせて上記サンプリングタイミングのずれによる位相差を打ち消すことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に、この発明の一実施形態に係る計量装置の構成を示す。この計量装置は、計量セル（ロードセル）２と、床振動検出セル（ロードセル）４とを備え、計量セル２の固定部２ａと床振動検出セル４の固定部４ａとが、同一の床７に設置されたフレーム１２における近接した個所に支持されている。計量セル２の可動部２ｂには計量台Ｄが固定され、床振動検出セル４の可動部４ｂには床振動検出セル４に一定荷重を付加する錘りＭ１  が固定されている。計量装置は、さらに、計量セル２および床振動検出セル４から取り出された計量信号と床振動検出信号を増幅する増幅器５、その出力側に順次接続されたＬＰＦ（ローパスフィルタ）６、Ａ／Ｄ変換器８、およびＣＰＵ１０を備えている。また、ＣＰＵ１０は、図２に示すように、チャネル切換手段２２，サンプリング制御手段２４，チャネル切換制御手段２５，これと同期して作動する位相補正手段２６，第１のディジタルフィルタリング手段２８，第２のディジタルフィルタリング手段３０，ゲイン補正手段３２，および床振動補償手段３４を備えている。以下、この装置の動作を説明する。
【００１１】
まず、図１において、計量セル２および床振動検出セル４は、フレーム１２における近接した個所に支持されているから、両セル２，４にはほぼ同一の周波数，振幅および位相の床振動が付加される。この状態で、計量セル２から検出された被計量物Ｍの計量信号、および床振動検出セル４から検出された床振動検出信号は、それぞれ増幅器５により増幅され、ローパスフィルタ６によって一定の周波数以上が除去され、Ａ／Ｄ変換器８に入力される。この場合、ローパスフィルタ６はＡ／Ｄ変換器８の上記サンプリング周波数との関係で一定の周波数以上を除去（アンチエリアス）する目的で使用される。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換器８は、図２のＣＰＵ１０のサンプリング制御手段２４からのサンプリング制御信号Ｃ１  を受けて、計量信号および床振動検出信号を選択的に所定（例えば４ｋＨｚ）サンプリング周波数ｆｓ  でサンプリングし、ディジタル計量信号Ｗまたはディジタル床振動検出信号Ｆに変換する。そして、被計量物Ｍの重量に応じた機械振動が重畳されているこれらの信号をＣＰＵ１０に出力する。
【００１３】
次に、ＣＰＵ１０において、チャネル切換手段２２は、サンプリング制御手段２４と同期して作動するチャネル切換制御手段２５からのチャネル切換制御信号Ｃ２  を受け、チャネルを切り換えて、計量信号Ｗを計量側の第１のディジタルフィルタリング手段２８に、床振動検出信号ＦをＡＦＶ側の第２のディジタルフィルタリング手段３０に、それぞれ入力する。計量側のディジタル計量信号Ｗは、第１のディジタルフィルタリング手段２８でフィルタリングされ、機械振動が除去されてフィルタ済計量信号ＦＷが出力される。また、ＡＦＶ側のディジタル床振動検出信号Ｆは、第２のディジタルフィルタリング手段３０でフィルタリングされ、機械振動が除去されてフィルタ済床振動検出信号ＦＦが出力される。
【００１４】
ここで、本装置は、ＡＦＶ側に位相補正手段２６を設けている。この位相補正手段２６は、単一のＡ／Ｄ変換器８におけるディジタル計量信号Ｗとディジタル床振動検出信号Ｆとのサンプリングタイミングのずれによる位相差を、この位相差に相当する位相ずれをＡＦＶ側のディジタル床振動検出信号Ｆに付与することにより打ち消すものである。以下、この位相補正手段２６の動作を説明する。なお、この位相補正手段２６を計量側に設けてもよいが、その場合、位相差に相当する位相ずれはディジタル計量信号Ｗに付与される。
【００１５】
図３に、この位相補正手段２６の代表的な動作例を示す。この場合、Ａ／Ｄ変換器８は計量信号ａ（ａ０  ，ａ１  ，ａ２  ，ａ３  ，…）と床振動検出信号ｂ（ｂ０  ，ｂ１  ，ｂ２  ，ｂ３  ，…）とを一定周期で交互にサンプリングするものとし、位相補正手段２６は、ＡＦＶ側のサンプリングされた床振動検出信号ｂを前回のデータとで単純平均することにより、サンプリングタイミングのずれによる位相差を打ち消すようにしている。
【００１６】
いま、図１のＡ／Ｄ変換器８によりサンプリング周波数ｆｓ  でサンプリングする場合、ＡＦＶ側のサンプリングタイミングが計量側のサンプリングタイミングより△ｔ遅れていたとすると、ある周波数ｆにおける両信号の位相差△θ（ｒａｄ）は、
△θ＝２πｆ・△ｔ                                            （１）
となる。
【００１７】
ここで、図３のように、計量側とＡＦＶ側のサンプリングタイミングを各チャネルのサンプリング周期Ｔ（１／ｆｓ  ）の半分だけずらしたとすると、
△ｔ＝１／２ｆｓ                                                （２）
となるので、位相差△θは、（１）式より、
△θ＝πｆ／ｆｓ                                                （３）
となる。次に、ＡＦＶ側のサンプリングデータに対し前回のサンプリングデータと２個の単純平均フィルタ処理を行う。このときの位相特性θＦ  は、後述するように、
θＦ  ＝−πｆ／ｆｓ                                              （４）
となる。
【００１８】
すなわち、ＡＦＶ側のデータｂ０  とｂ１  、ｂ１  とｂ２  、ｂ２  とｂ３  、…の２個について単純平均フィルタ処理を行うと、位相遅れが生じ、各信号の中点ｔ（ｔ１  ，ｔ２  ，ｔ３  ，…）のタイミングに位相補正後の信号が出力されることになる。従って、計量側のデータａ０  ，ａ１  ，ａ２  ，ａ３  ，…のサンプリングタイミングとＡＦＶ側の位相補正後の信号の出力タイミングとが一致して、（３）式のサンプリングのずれによる位相差△θは、（４）式のフィルタによる位相差θＦ  により打ち消されることになる。これにより、計量信号と床振動検出信号とのサンプリングタイミングずれによって生じる位相差がなくなるので、計量信号から床振動検出信号を減算する床振動補償（ＡＦＶ）の正確性を向上させることができる。
【００１９】
なお、ディジタルフィルタリング手段に係数が対称形の直線位相ＦＩＲディジタルフィルタを用いた場合、その位相特性θＦ  の一般式は、（Ｍ＋１）を単純平均数、ω（ω＝２πｆ）を角周波数とすると、
θＦ  ＝−ＭωＴ／２
となる。従って、上記代表例に示す２個の単純平均フィルタの場合、Ｍ＝１であるので、
θＦ  ＝−ωＴ／２＝−πｆ／ｆｓ
となり、上記の（４）式が示される。
【００２０】
次に、図２の計量セル２と床振動検出セル４間で出力感度が相違し、これを補正するため、ゲイン補正手段３２により、ディジタル床振動検出信号ＦＦのゲインαの調整が行われる。なお、計量側にゲイン補正手段３２を設けて、ディジタル計量信号ＦＷのゲイン調整を行ってもよい。そして、計量セル２のフィルタ済信号ＦＷと床振動検出セル４のゲイン調整済計量信号α・ＦＦとについて床振動補償手段２０により減算処理を行い、ＦＷ−α・ＦＦ＝ＷＳの演算により、計量セル２が設置された位置の上下方向の変位である床振動を補正した床振動補正済信号ＷＳを出力する。これにより、床振動に起因する計量信号の誤差が正確に補償された床振動補正済計量信号ＷＳが得られる。
【００２１】
第２実施形態の説明に移る。
図４は、第２実施形態に係る計量装置の概略構成図を示し、図５は、そのＣＰＵ１０内部の構成を示す。図４において、この計量装置は、ｎ個の計量セル２−１〜２−ｎと、フレーム１２を介して計量セル２−１〜２−ｎと同一の床７にｎ個の床振動検出用セル４−１〜４−ｎとが設置されている。１つの計量セルに対してその近傍に床振動検出用セルが配置されて、後者によって前者の床振動を検出するようになっている。さらに、この計量装置は、計量セル２−１〜２−ｎおよび床振動検出セル４−１〜４−ｎから取り出された計量信号Ｗ１  〜Ｗｎ  ，床振動検出信号Ｆ１  〜Ｆｎ  をそれぞれ増幅する増幅器５、その出力側に順次接続されたＬＰＦ（ローパスフィルタ）６、計量信号Ｗ１  〜Ｗｎ  が入力するマルチプレクサ９ａおよびＡ／Ｄ変換器８ａ、床振動検出信号Ｆ１  〜Ｆｎ  が入力するマルチプレクサ９ｂおよびＡ／Ｄ変換器８ｂ、およびＣＰＵ１０を備えている。
【００２２】
複数の計量セル２−１〜２−ｎから検出された計量信号Ｗ１  〜Ｗｎ  は、増幅器５により増幅され、ローパスフィルタ６を介して、マルチプレクサ９ａに入力される。各信号は、ＣＰＵ１０からのチャネル切換制御信号ｃ２  を受けたマルチプレクサ９ａにより選択的に取り出され、ＣＰＵ１０からのサンプリング制御信号ｃ１  によってＡ／Ｄ変換器８ａで順次サンプリングされてディジタル信号に変換され、ＣＰＵ１０に入力される。床振動検出セル４−１〜４−ｎから検出された床振動検出信号Ｆ１  〜Ｆｎ  は、増幅器５により増幅され、ローパスフィルタ６を介して、マルチプレクサ９ｂに入力される。各信号は、同様に、マルチプレクサ９ｂにより選択的に取り出され、Ａ／Ｄ変換器８ｂで順次サンプリングされてディジタル信号に変換され、ＣＰＵ１０に入力される。
【００２３】
この計量装置において、ＣＰＵ１０の位相補正手段２６は、Ａ／Ｄ変換器８ａ，８ｂで計量信号Ｗ１  〜Ｗｎ  ，床振動検出信号Ｆ１  〜Ｆｎ  のそれぞれについて、サンプリングされた連続する２つの信号を用いた直線補間のような補間演算によって基準タイミングでの信号レベルを求めることにより、各計量信号Ｗ１  〜Ｗｎ  、床振動検出信号Ｆ１  〜Ｆｎ  のサンプリングタイミングのずれによる位相差を打ち消している。
【００２４】
以下、この計量装置の位相補正手段２６の動作を説明する。
図４の計量装置は、計量セル２−１〜２−ｎ，床振動検出セル４−１〜４−ｎの１つのセルを１チャネルとすると、２ｎ個のチャネルを有する。
１チャネルにおけるサンプリング間隔をＴ、各チャネル間のサンプリング間隔をｔとする。したがって、サンプリング順が１番早いチャネルに対して、２番目のチャネルはｔ、３番目のチャネルは２ｔ、４番目のチャネルは３ｔ、２ｎ番目のチャネルは（２ｎ−１）・ｔというサンプリングタイミングのずれを生じている。
【００２５】
いま、仮に計量セルｎ個，床振動検出セルｎ個の順にサンプリングするとして、１〜ｎ番目のチャネルの出力列をＷｉｍ、ｎ＋１〜２ｎ番目のチャネルの出力列をＦｊｍ（ｊ＝１〜ｎ）、補正後出力をＸｉｍとして、サンプリングされた連続する２つの信号Ｗｉ（ｍ−１），ＷｉｍまたはＦｊ（ｍ−１），Ｆｊｍを用いて次のような直線補間を行う。ただし、ｍは同じチャネル間のサンプリング順を示す添字である。
１≦ｉ≦ｎのとき、
Ｘｉｍ＝（（ｉ−１）・ｔ／Ｔ）・Ｗｉ（ｍ−１）＋（（Ｔ−（ｉ−１）・ｔ）／Ｔ）・Ｗｉｍ
ｎ＋１≦ｉ≦２ｎのとき、ｊ＝ｉ−ｎとして、
Ｘｉｍ＝（（ｊ−１）・ｔ／Ｔ）・Ｆｊ（ｍ−１）＋（（Ｔ−（ｊ−１）・ｔ）／Ｔ）・Ｆｊｍ
【００２６】
これは、１番目の出力Ｗ１ｍのタイミングを基準タイミングとして、２番目以降の出力Ｗ２ｍ，Ｗ３ｍ，…をこの基準タイミングでの出力に置き換える補間演算である。すなわち、補正後出力Ｘ１ｍ〜Ｘ２ｎｍ  は、
１番目の出力Ｗ１ｍについては、補正されずにそのままであり、
Ｘ１ｍ＝Ｗ１ｍ
となる。２番目の出力Ｗ２ｍについては、図６に示すように、Ｗ２（ｍ−１）とＷ２ｍの信号を用いて直線補間によってＷ１ｍの信号と同じ基準タイミングでの信号Ｘ２ｍを求めると、
Ｘ２ｍ＝（ｔ／Ｔ）・Ｗ２（ｍ−１）    ＋（（Ｔ−ｔ）／Ｔ）・Ｗ２ｍ
となる。３番目以降の信号についても同様な直線補間を行って、
Ｘ３ｍ＝（２ｔ／Ｔ）・Ｗ３（ｍ−１）    ＋（（Ｔ−２ｔ）／Ｔ）・Ｗ３ｍ
・
・
Ｘｎｍ＝（（ｎ−１）・ｔ／Ｔ）・Ｗｎ（ｍ−１）＋（（Ｔ−（ｎ−１）・ｔ）／Ｔ）・Ｗｎｍ
Ｘ（ｎ＋１）ｍ＝（ｎ・ｔ／Ｔ）・Ｆ１（ｍ−１）＋（（Ｔ−ｎ・ｔ）／Ｔ）・Ｆ１ｍ
・
・
Ｘ２ｎｍ  ＝（（２ｎ−１）・ｔ／Ｔ）・Ｆｎ（ｍ−１）＋（（Ｔ−（２ｎ−１）・ｔ）／Ｔ）・Ｆｎｍ
として補正後出力Ｘ３ｍ〜Ｘ２ｎｍ  を求める。これにより、基準タイミングＸ１ｍでの各信号レベルが求められ、各信号のサンプリングタイミングのずれによる位相差が打ち消される。
【００２７】
次に、図５において、位相補正手段２６により位相差が打ち消されたＸ１  〜Ｘ２ｎはディジタルフィルタ２８，３０でフィルタリングされ、その出力ＦＸ１  〜ＦＸ２ｎに基づいて、各計量セル２−１〜２−ｎとこれに対応する床振動検出セル４−１〜４−ｎ間で床振動補正を行い、例えば、ＦＸ１  −α・ＦＸｎ＋１  ＝ＷＳ１  の演算により、床振動に起因する計量信号の誤差が正確に補償された床振動補正済計量信号ＷＳ１  〜ＷＳｎ  が得られる。
【００２８】
次に、第３実施形態の説明に移る。
上記第２実施形態は、計量セルと床振動検出セルを１対１に対応させて配置していたが、この第３実施形態の計量装置は、装置の小型化と低コスト化を図るために、図７のように、床振動検出用セル４−１〜４−ｒを計量セル２−１〜２−ｎよりも少ない数（ｎ＞ｒ）に設定している。この場合、床振動算出手段３６により、床振動検出セル４−１〜４−ｒの出力から床の振動モードを面計算し、その振動モードから各計量セル２−１〜２−ｎの設置位置での床振動成分を算出する。また、図７では、マルチプレクサ９，Ａ／Ｄ変換器８はそれぞれ単一に設けられているが、複数設けられる場合も同様である。
【００２９】
図７において、複数の計量セル２−１〜２−ｎおよび床振動検出セル４−１〜４−ｒから検出された計量信号Ｗ１  〜Ｗｎ  ，床振動検出信号Ｆ１  〜Ｆｒ  は、それぞれ増幅器５により増幅され、ローパスフィルタ６を介して、マルチプレクサ９に入力される。各信号は、マルチプレクサ９により選択的に取り出され、Ａ／Ｄ変換器８で順次サンプリングされてディジタル信号に変換され、ＣＰＵ１０に入力される。そして、図８の位相補正手段２６により、図４の実施形態と同様に、各信号Ｗ１  〜Ｗｎ  ，Ｆ１  〜Ｆｒ  についてサンプリングタイミングのずれによる位相差が打ち消され、ディジタルフィルタ２８，３０を介してＦＸ１  〜ＦＸｎ＋ｒ  が出力される。次に、床振動算出手段３６により床の振動モードが求められる。
【００３０】
床振動算出手段３６は、床振動検出信号ＦＸｎ＋１  〜Ｆｎ＋ｒ  に基づいて、床の振動モードを算出する。図９に示すＸＹ平面（水平面）において、点Ｐ（ｘ，ｙ）の位置に固定されている計量用および床振動検出用の各ロードセルの出力のうち、床の振動モードを形成する床の振動成分Ｖｐ（ｔ）（ｔは時間）は、
Ｖｐ（ｔ）＝Ａ（ｔ）・ｘ＋Ｂ（ｔ）・ｙ＋Ｃ（ｔ）            …（５）
となる。この場合、ロードセルは、ＸＹ平面の挙動のうち、Ｘ軸回りの回転運動で生じる垂直（Ｚ軸）方向成分、Ｙ軸回りの回転で生じる垂直（Ｚ軸）方向成分、およびＸＹ平面に垂直な軸（Ｚ）方向の運動を検出し、それ以外の運動は検出しないので、Ｘ軸回りの回転運動で生じる垂直（Ｚ軸）方向成分の運動をＢ（ｔ），Ｙ軸回りの回転運動で生じる垂直（Ｚ軸）方向の運動をＡ（ｔ）、Ｚ軸方向の運動をＣ（ｔ）として、これら運動の組合せで床振動を表している。
【００３１】
床の振動モードは、（５）式におけるＡ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）を求めることにより得られる。すなわち、Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の値を既知の値とした（５）式はＸＹ平面の任意の位置Ｐ（ｘ，ｙ）の振動に起因する出力を表す。Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の値は、ＸＹ面上に固定されている例えば３個の床振動検出セル４の出力Ｖｐ（ｔ）と各床振動検出セル４の位置座標（ｘ，ｙ）を（５）式に当てはめて、３次元一次連立方程式を解くことによって求めることができるが、実際には、各床振動検出セル４の出力に誤差があるため、３点以上の位置の床振動検出セル４により、最小自乗法を用いて、上記Ａ（ｔ），Ｂ（ｔ），Ｃ（ｔ）の値を求めるのがよい。
【００３２】
こうして、図８の床振動算出手段３６により算出された各計量セル２−１〜２−ｎの設置位置Ｐ１（ｘ１，ｙ１）〜Ｐｎ（ｘｎ，ｙｎ）での床の振動成分Ｖ１（ｔ）  〜Ｖｎ（ｔ）  がゲイン補正手段３２に出力される。そして、ゲイン補正手段３２により、各計量セル２−１〜２−ｎと、床振動検出セルとの床振動に対する感度より算出した出力感度比α１  〜αｎ  が求められる。この出力感度比α１  〜αｎ  に基づいて、床振動補償手段３４により、ＦＸｉ  −αｉ  ・Ｖｉ  ＝ＷＳｉ  （ｉ＝１〜ｎ）なる演算を行って、正確な床振動補償を行い、床振動補正済計量信号ＷＳ１  〜ＷＳｎ  を求める。
【００３３】
【発明の効果】
この請求項１の発明によれば、位相補正手段により、Ａ／Ｄ変換器における計量信号と床振動検出信号とのサンプリングタイミングのずれによる位相差を、この位相差に相当する位相ずれを計量信号または床振動検出信号に付与することにより打ち消している。従って、計量信号と床振動検出信号とのサンプリングタイミングずれによって生じる位相差がなくなるので、計量信号から床振動検出信号を減算する床振動補償の正確性を向上させることができる。これにより、計量信号と床振動検出信号とのサンプリングタイミングのずれによる位相差が発生した場合であっても、高精度の計量を図ることができる計量装置を提供することができる。
【００３４】
請求項２の発明によれば、位相補正手段により、交互にサンプリングされた計量信号または床振動検出信号を単純平均することにより、サンプリングタイミングのずれによる位相差を容易に打ち消すことができる。
【００３５】
請求項３の発明によれば、位相補正手段が、計量信号と床振動検出信号のそれぞれについて、サンプリングされた連続する２つの信号を用いた補間演算によって基準タイミングでの信号レベルを求めることにより、各信号を基準タイミングに合わせて上記サンプリングタイミングのずれによる位相差を打ち消すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る計量装置を示す構成図である。
【図２】図１の計量装置のＣＰＵ内部の構成を示す図である。
【図３】図１の計量装置の動作例を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る計量装置を示す構成図である。
【図５】図４の計量装置のＣＰＵ内部の構成を示す図である。
【図６】図４の計量装置の位相補正手段の動作例を示す図である。
【図７】第３実施形態に係る計量装置を示す構成図である。
【図８】図７の計量装置のＣＰＵ内部の構成を示す図である。
【図９】床の振動モードを算出する面計算の原理を示す図である。
【符号の説明】
２…計量セル、４…床振動検出セル、８…Ａ／Ｄ変換器、２６…位相補正手段、２８…第１ディジタルフィルタリング手段、３０…第２ディジタルフィルタリング手段、３４…床振動補償手段。
【図１】
0003626294.tif 000002
【図２】
0003626294.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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