(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロードセルの起歪部に貼付した少なくとも４個のストレインゲージで構成されるホイートストーンブリッジ回路における２個の端子からの出力信号に基づいてそれぞれハーフブリッジ荷重信号を生成するとともに、四隅が前記ロードセルにて支持される計量台上に被計量物を載置してその被計量物の重量を測定するようにした計量装置において、
前記ロードセルへの負荷荷重に対して、前記各ハーフブリッジ荷重信号がそれぞれ同じ大きさの荷重信号となるように演算処理するハーフブリッジ荷重信号演算手段と、
運転中に生じた各ハーフブリッジ荷重信号に含まれる零点変動成分を運転中に除去する運転中零点変動成分除去手段と、
前記ハーフブリッジ荷重信号演算手段によって演算処理されたハーフブリッジ荷重信号において、前記運転中に、前記運転中零点変動成分除去手段によって前記零点変動成分を除去し、前記零点変動成分の除去された前記ハーフブリッジ荷重信号、または前記零点変動成分の除去された前記ハーフブリッジ荷重信号に基づいて算出された荷重信号を比較することによって前記ロードセルのスパン異常を検出するスパン異常検出手段と
を備えることを特徴とする計量装置。
【請求項２】
前記運転中零点変動成分除去手段は、前記ハーフブリッジ荷重信号演算手段から出力される前記各ハーフブリッジ荷重信号において前記運転中に生じた零点変動成分を、前記計量装置の運転中に個別に手動または自動的に除去するものである請求項１に記載の計量装置。
【請求項３】
前記運転中零点変動成分除去手段は、前記計量装置の運転中に前記ハーフブリッジ荷重信号演算手段から出力される２個のハーフブリッジ荷重信号の安定判別を行うとともに、前記ロードセルの安定重量値を生成する安定重量値生成手段と、前記安定重量値生成手段によって生成された最新の安定重量値と、この最新の安定重量値の一つ前のタイミングにおいて生成された安定重量値との差を安定荷重変化量として各ロードセル毎に算出する荷重変化量算出手段とを備えている請求項１に記載の計量装置。
【請求項４】
前記スパン異常検出手段によってスパンの異常が特定されたロードセルのハーフブリッジにおけるスパン変化率を算出するスパン変化率算出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
【請求項５】
前記スパン異常検出手段によってスパンの異常が特定されたロードセルにおける２個のハーフブリッジのうちのいずれのハーフブリッジが異常であるかを特定するスパン異常ハーフブリッジ特定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
【請求項６】
スパンの異常が特定されたロードセルについてのスパンの正常時の出力信号を、残りの３個のロードセルに出力信号を演算することによって推定する正常時出力信号推定手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の計量装置。
【請求項７】
前記正常時出力信号推定手段は、スパンが異常なハーフブリッジを有する１個のロードセルの出力信号を、被計量物の計量台上の任意の重心位置に基づいて算出される変換係数と、残りの３個のロードセルの出力信号との演算によって推定することを特徴とする請求項６に記載の計量装置。
【請求項８】
スパンが異常なハーフブリッジを有する１個のロードセルの出力信号を、前記正常時出力信号推定手段により推定された出力信号に置換するロードセル出力信号置換手段を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の計量装置。
【請求項９】
スパンが異常なハーフブリッジの出力信号のスパンを、前記正常時出力信号推定手段により推定された出力信号によって補正するロードセルスパン補正手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の計量装置。
【請求項１０】
スパンが異常であるロードセルが検出されたタイミングにおいて、計量台上の被計量物の重量測定値を算出する際に、前記ロードセル出力信号置換手段によってスパンの異常なロードセルの出力信号を置換するモードと、前記ロードセルスパン補正手段によってスパンの異常なロードセルの出力信号を補正する演算を実行するモードとに自動的に切り換える自動復帰手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の計量装置。
【請求項１１】
スパンが異常であるロードセルが検出されたタイミングにおいて、計量台上の被計量物の重量測定値を算出する際に、前記ロードセル出力信号置換手段によってスパンの異常なロードセルの出力信号を置換するモードと、前記ロードセルスパン補正手段によってスパンの異常なロードセルの出力信号を補正する演算を実行するモードとに手動装置によって切り換える手動復帰手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の計量装置。
【請求項１２】
前記スパン異常検出手段によってスパンの異常が特定されたロードセルとその異常内容とをそれぞれ識別コードによって表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
【請求項１３】
前記スパン変化率算出手段により算出されたスパン変化率の値をスパンの異常なロードセルの識別コードとともに表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の計量装置。
【請求項１４】
前記自動復帰手段又は手動復帰手段によって前記スパンの異常なロードセルの出力信号が補正中又は正常値に置換中であることを表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計量台の四隅を支持するロードセルのうち、いずれのロードセルのスパンが異常であるかを判定し、故障から復帰させるようにした計量装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
計量装置の中核部品であるロードセルが故障した場合に、その故障状態を容易、精確かつ速やかに判定し、容易に正常な状態に復帰させるという機能は、新たなロードセルと交換するまでの当面の間において計量作業を継続することができる点で重要な機能であるといえる。ここで、ロードセルの出力が正常値から変動する要因としては、零点変動量が異常に大きくなることと、スパンの変動量が異常に大きくなることとがある。これら零点変動量及びスパン変動量の異常については、通常の計量作業中に特別な操作を必要とせずに判定することができ、異常があれば警報を発するようにすることが求められ、また、特別な操作を必要とせずに計量装置を正常状態に復帰させることが求められる。
【０００３】
上記故障要因のうち零点の変動は、ロードセル自身の故障ではなく、計量台への異物付着を要因とするものもあり、その量が小さい間は通常の計量作業の中で作業者が零点調整スイッチを操作するなどして容易に正常状態へ復帰させることができるので、異常状態にあるとはみなされず、特別な警報はなされない。言い換えれば、容易に正常状態へ復帰できるような小さい零点の変動量をもって零点異常の警報を発すると、計量装置としては使いにくいものとなる。したがって、零点の異常は、零点が一方向へ継続的に変動した場合に零点調整操作を繰り返えせば、正常に復帰させることができるものの、累積された零点変動量が大きな値になるとき異常として警報される。
【０００４】
一方、スパンの異常は、通常の作業の中で容易には修正できない上にロードセル出力変動量の絶対値が小さくても異常が判定されなければならない。例えば、計量装置の精度が１／２０００の仕様である場合、厳密にスパンの異常を判定するのであれば、被計量物がほぼ定格荷重に相当する荷重であっても被計量物の重量測定値として１／２０００以上の変動量であればスパン異常を警報するような許容値が設定される。しかし、この値は小さいので単に重量測定値の変動量の大きさを判定して異常警報するようにすると、上述のように零点変動を要因とする不必要な異常警報が出力され、計量装置として使いにくいものとなる。また、反対に、小さい出力変動を無視する大きい許容値による判定であると、精確にスパン異常を検出・警報することができない。
【０００５】
従来、計量台の四隅をロードセルにて支持された計量装置の故障を診断する装置として、特許文献１，２に開示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６２２５２号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６９６１号公報
【０００７】
上記特許文献１，２に開示された故障診断装置においては、使用中に個別ロードセルの出力信号の変動の大きさによって故障検出を行うように構成されているが、変動要因が零点変動であってもスパン変動であっても区別なく故障検出を行うようにしているので、もしスパンの異常を精確に判定するために小さい変動量に対する警報の許容値を設定していると、個別ロードセル毎に変動する零点によって直ぐに警報が発せられることになり、計量装置が使いにくいものになる。また、反対に大きい許容値を設定すると、精確にスパンの異常を検出することができなくなる。
【０００８】
各ロードセルの出力信号の中には個別に零点変動量成分が含まれるので、精確にスパン変動を評価するには個々のロードセルに零点移動量を除去する手段を備える必要があるが、上記特許文献１，２のものでは、通常の使用中に個別ロードセルの零点変動分に対する除去処理方法については何ら考慮されていない。
【０００９】
また、上述した問題点とは別に、仮にロードセルの出力信号の中から零点変動成分が除去されていたとしても、以下に述べるように、精確な異常判定ができないという問題点もある。
【００１０】
図１（ａ）に示されるように、四辺形の形状をなす計量台５の四隅ａ，ｂ，ｃ，ｄ点にそれぞれロードセル１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが設置されていれば、下記式（５０）が成立する。しかしながら、実機においては計量台５を支持するロードセルを四辺形の四隅に精確に寸法通りに配置することは困難であり（設置寸法の精度を１／１０００にするのも容易ではない。）、ａ，ｂ，ｃ，ｄ点は極端に表現すれば図１（ｂ）に示されるような配置になる。この場合、例えば被計量物の重心位置Ｇがｙ＝Ｂ／２の線上をｘ軸に沿って移動するとき、重心位置Ｇにおける被計量物の荷重Ｗｘのロードセル１Ａ，１Ｂに分配される荷重の比率と、ロードセル１Ｄ，１Ｃに分配される荷重の比率は、ｘ座標の値、すなわち被計量物の重心位置Ｇのｘ座標値によって異なる。したがって、比Ｗ１／Ｗ２及び比Ｗ４／Ｗ３はｘ座標の値、つまり被計量物の計量台５上での載置位置に応じて異なる。また、ｙ軸方向への移動についても同様である。
Ｗ１＝｛（Ａ−ｘ）・（Ｂ−ｙ）／Ａ・Ｂ｝Ｗｘ
Ｗ２＝｛ｘ・（Ｂ−ｙ）／Ａ・Ｂ｝Ｗｘ
Ｗ３＝｛ｘ・ｙ／Ａ・Ｂ｝Ｗｘ
Ｗ４＝｛（Ａ−ｘ）・ｙ／Ａ・Ｂ｝Ｗｘ
Ｗ１／Ｗ２＝Ｗ４／Ｗ３＝（Ａ−ｘ）／ｘ
Ｗ１／Ｗ４＝Ｗ２／Ｗ３＝（Ｂ−ｙ）／ｙ                      ・・・（５０）
【００１１】
したがって、特許文献１の段落〔００４６〕以下に記載のように、調整時点で計量台上のある一点での被計量物の載置位置を基準に取って被計量物が計量台上の任意の位置に載置される通常の計量時にスパンの異常を評価しようとしても精確に評価することができない。
【００１２】
同様に、特許文献１の段落〔００３１〕の式（５）〜（８）が精確には成立しないので、段落〔００３３〕以下に記載されている方法でもって、ｘ＝ｘ０、ｘ＝ｘ１におけるロードセルの出力信号の合計値の差Ｗａｄを精確に同文献１に記載の式（１０）のように表わすことができず、いずれかのロードセルのスパンが異常であることを精確に判定することはできない。また、小さい異常が発見できなければ、早期にロードセルの異常が発見できない。
【００１３】
さらに、いずれかのロードセルのスパンが異常であること、及びいずれのロードセルがスパン異常であるかを検出するには、特許文献１のものでは計量台上で被計量物の重量を計量台上のある位置で測定し、さらにその位置とは別の所定の位置まで移動させて測定するという２回の計量動作が通常の計量時点から必要であり、通常の計量作業の中でスパン異常のロードセルを容易に自動的に特定することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、四隅がロードセルにて支持された計量台を備える計量装置において、通常の計量作業の中でいずれのロードセルのスパンが異常になっているかを、容易にかつ精確に早期に検出することのできる計量装置を提供することを第１の目的とするものである。また、本発明は、スパンが異常なロードセルが特定された後に、計量装置を正常な状態に容易に復帰させることのできる計量装置を提供することを第２の目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記第１の目的を達成するために、第１発明による計量装置は、
ロードセルの起歪部に貼付した少なくとも４個のストレインゲージで構成されるホイートストーンブリッジ回路における２個の端子からの出力信号に基づいてそれぞれハーフブリッジ荷重信号を生成するとともに、四隅が前記ロードセルにて支持される計量台上に被計量物を載置してその被計量物の重量を測定するようにした計量装置において、
前記ロードセルへの負荷荷重に対して、前記各ハーフブリッジ荷重信号がそれぞれ同じ大きさの荷重信号となるように演算処理するハーフブリッジ荷重信号演算手段と、
運転中に生じた各ハーフブリッジ荷重信号に含まれる零点変動成分を運転中に除去する運転中零点変動成分除去手段と、
前記ハーフブリッジ荷重信号演算手段によって演算処理されたハーフブリッジ荷重信号において、前記運転中に、前記運転中零点変動成分除去手段によって前記零点変動成分を除去し、前記零点変動成分の除去された前記ハーフブリッジ荷重信号、または前記零点変動成分の除去された前記ハーフブリッジ荷重信号に基づいて算出された荷重信号を比較することによって前記ロードセルのスパン異常を検出するスパン異常検出手段と
を備えることを特徴とするものである。
【００１６】
第２発明は、第１発明において、前記運転中零点変動成分除去手段を、前記ハーフブリッジ荷重信号演算手段から出力される前記各ハーフブリッジ荷重信号において前記運転中に生じた零点変動成分を、前記計量装置の運転中に個別に手動または自動的に除去するものとしたものである。
【００１７】
第３発明は、第１発明において、前記運転中零点変動成分除去手段が、前記計量装置の運転中に前記ハーフブリッジ荷重信号演算手段から出力される２個のハーフブリッジ荷重信号の安定判別を行うとともに、前記ロードセルの安定重量値を生成する安定重量値生成手段と、前記安定重量値生成手段によって生成された最新の安定重量値と、この最新の安定重量値の一つ前のタイミングにおいて生成された安定重量値との差を安定荷重変化量として各ロードセル毎に算出する荷重変化量算出手段とを備えているものである。
【００２０】
また、第４発明は、第１発明において、前記スパン異常検出手段によってスパンの異常が特定されたロードセルのハーフブリッジにおけるスパン変化率を算出するスパン変化率算出手段を備えることを特徴とするものである。
【００２１】
また、第５発明は、第１発明において、前記スパン異常検出手段によってスパンの異常が特定されたロードセルにおける２個のハーフブリッジのうちのいずれのハーフブリッジが異常であるかを特定するスパン異常ハーフブリッジ特定手段を備えることを特徴とするものである。
【００２２】
また、第６発明は、前記第２の目的を達成するために、第５発明において、スパンの異常が特定されたロードセルについてのスパンの正常時の出力信号を、残りの３個のロードセルに出力信号を演算することによって推定する正常時出力信号推定手段を備えることを特徴とするものである。
【００２３】
また、第７発明は、第６発明において、前記正常時出力信号推定手段は、スパンが異常なハーフブリッジを有する１個のロードセルの出力信号を、被計量物の計量台上の任意の重心位置に基づいて算出される変換係数と、残りの３個のロードセルの出力信号との演算によって推定することを特徴とするものである。
【００２４】
また、第８発明は、第６発明又は第７発明において、スパンが異常なハーフブリッジを有する１個のロードセルの出力信号を、前記正常時出力信号推定手段により推定された出力信号に置換するロードセル出力信号置換手段を備えることを特徴とするものである。
【００２５】
また、第９発明は、第８発明において、スパンが異常なハーフブリッジの出力信号のスパンを、前記正常時出力信号推定手段により推定された出力信号によって補正するロードセルスパン補正手段を備えることを特徴とするものである。
【００２６】
また、第１０発明は、第９発明において、スパンが異常であるロードセルが検出されたタイミングにおいて、計量台上の被計量物の重量測定値を算出する際に、前記ロードセル出力信号置換手段によってスパンの異常なロードセルの出力信号を置換するモードと、前記ロードセルスパン補正手段によってスパンの異常なロードセルの出力信号を補正する演算を実行するモードとに自動的に切り換える自動復帰手段を備えることを特徴とするものである。
【００２７】
また、第１１発明は、第９発明において、スパンが異常であるロードセルが検出されたタイミングにおいて、計量台上の被計量物の重量測定値を算出する際に、前記ロードセル出力信号置換手段によってスパンの異常なロードセルの出力信号を置換するモードと、前記ロードセルスパン補正手段によってスパンの異常なロードセルの出力信号を補正する演算を実行するモードとに手動装置によって切り換える手動復帰手段を備えることを特徴とするものである。
【００２８】
また、第１２発明は、第１発明において、前記スパン異常検出手段によってスパンの異常が特定されたロードセルとその異常内容とをそれぞれ識別コードによって表示する表示手段を備えることを特徴とするものである。
【００２９】
また、第１３発明は、第４発明において、前記スパン変化率算出手段により算出されたスパン変化率の値をスパンの異常なロードセルの識別コードとともに表示する表示手段を備えることを特徴とするものである。
【００３０】
また、第１４発明は、第１０発明又は第１１発明において、前記自動復帰手段又は手動復帰手段によって前記スパンの異常なロードセルの出力信号が補正中又は正常値に置換中であることを表示する表示手段を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３１】
第１発明〜第７発明、第１４発明、第１５発明によれば、各ハーフブリッジの出力において零点変動分を除去してスパン変動分のみを精確に検出することができ、スパン異常の判定を精確に行うことができる。しかも、このスパンの異常判定を特別な作業を要することなく、通常の計量作業を継続する中で実施することができる。
また、第８発明〜第１３発明、第１６発明によれば、スパン異常の判定がなされた後に、計量装置を正常な状態に容易に復帰させることによって、新たなロードセルと交換するまでの間計量作業を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る計量装置における計量台の模式図
【図２】本実施形態の計量装置に用いられるロードセルの使用状態図で、圧縮型ロードセルに使用した状態図
【図３】本実施形態の計量装置における故障診断装置の概略システム構成図
【図４】演算回路の構成を示すブロック図
【図５】ｘ，ｙ座標による比例配分によってスパン評価係数を求める方法を説明する図
【図６】本発明の他の実施形態に係る故障診断装置の概略システム構成図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
次に、本発明による計量装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３４】
図１（ａ）（ｂ）には、本発明の一実施形態に係る計量装置における計量台の模式図が示されている。また、図２には、本実施形態の計量装置に適用されるロードセルの使用状態図で、圧縮型ロードセルに使用した状態図が示され、図３には、本実施形態の計量装置における故障診断装置の概略システム構成図が示されている。
【００３５】
図１（ａ）に示されるように、計量台５は四辺形の形状をなし、四隅ａ，ｂ，ｃ，ｄ点がそれぞれロードセル１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにて支持されている。この計量台５の物品載置面を含む平面に、ａ点を原点とし、ａ点とｂ点とを結ぶ直線の方向をｘ軸、ａ点とｄ点とを結ぶ直線の方向をｙ軸としてｘｙ座標を設定する。また、計量台５上に載置された被計量物の重心位置Ｇの座標を（ｘ，ｙ）とし、被計量物の重心位置Ｇにおける荷重をＷｘとし、荷重Ｗｘによる各ロードセル１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの出力信号をＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４とする。また、計量台５の寸法を、ａｂ＝Ａ、ａｄ＝Ｂとする。
ところで、実際には、各ロードセル１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの設置位置を精確に四辺形の四隅に配置することは困難であり、その設置位置であるａ，ｂ，ｃ，ｄ点は極端に表現すれば図１（ｂ）に示されるような配置になる。
【００３６】
図２に示されるように、各ロードセル１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄは圧縮型ロードセルであって、支持部２と、この支持部２上に設けられる起歪部３と、この起歪部３の上部に設けられる力の受衝部４とよりなり、受衝部４が力Ｆを受けたときに起歪部３が圧縮されるように構成されている。起歪部３には、ストレインゲージ１１，１３が起歪部３の軸方向に平行に貼り付けられるとともに、ストレインゲージ１２，１４が起歪部３の軸方向に直角に貼り付けられている。ストレインゲージ１１，１３は縮むと抵抗値が減じることにより圧縮力を検出し、ストレインゲージ１２，１４は伸びると抵抗値が増すことにより引張力を検出する。
【００３７】
図３に示されるように、ストレインゲージ１１，１２，１３，１４は、フルブリッジ回路１５を構成するように互いに接続されている。ここで、フルブリッジ回路１５において、対向する辺を構成しているストレインゲージ１２，１４がどちらも引張力なら引張力を、対向する辺を構成しているストレインゲージ１１，１３がどちらも圧縮力なら圧縮力というように同じ型の力を受けるように結線されている。
【００３８】
フルブリッジ回路１５において、対向する２つの接続点１６，１７には、励磁用の直流電圧が印加され、これら接続点１６，１７と直角に位置する接続点１８，１９からは力又は荷重の検出電圧が取り出される。
【００３９】
上述のフルブリッジ回路１５に対して故障診断装置２０が設けられる。この故障診断装置２０は、２つの電圧参照用の固定抵抗器２１，２２と、アナログ加算回路２３と、２つのアナログ−デジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」と称する。）２４，２５と、演算回路２６とを備えている。ここで、固定抵抗器２１，２２は、互いに直列接続されるとともに、フルブリッジ回路１５の接続点１６，１７に接続されている。また、固定抵抗器２１，２２とストレインゲージ１２，１３とにより、ハーフブリッジ回路１５ａが形成され、固定抵抗器２１，２２とストレインゲージ１１，１４とにより、ハーフブリッジ回路１５ｂが形成されている。
【００４０】
アナログ加算回路２３は、第１演算増幅器３１と、第２演算増幅器３２と、第３演算増幅器３３と、第４演算増幅器３４とを備えて構成されている。
第１演算増幅器３１において、入力正端子３１ａはフルブリッジ回路１５の接続点１８に接続され、入力負端子３１ｂは出力端子３１ｃに接続され、出力端子３１ｃは抵抗器４０に接続されている。
第２演算増幅器３２において、入力正端子３２ａは２つの固定抵抗器２１，２２の接続点４１に接続され、入力負端子３２ｂは出力端子３２ｃに接続され、出力端子３２ｃは抵抗器４２，４３に接続されている。
第３演算増幅器３３において、入力正端子３３ａは回路のアース４４に接続され、入力負端子３３ｂは、抵抗器４０，４２に接続されるとともに、抵抗器４５を介して出力端子３３ｃに接続され、出力端子３３ｃはＡ／Ｄ変換器２４に接続されている。
第４演算増幅器３４において、入力正端子３４ａはフルブリッジ回路１５の接続点１９に接続され、入力負端子３４ｂは、抵抗器４３に接続されるとともに、抵抗器４６を介して出力端子３４ｃに接続され、出力端子３４ｃはＡ／Ｄ変換器２５に接続されている。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換器２４，２５は、アナログ加算回路２３からのアナログ荷重信号をデジタル荷重信号に変換するものである。２組のハーフブリッジ回路１５ａ，１５ｂから出力されるアナログ荷重信号ｅｏａ，ｅｏｂは、アナログ加算回路２３を経てアナログ荷重信号ｅｏａ´，ｅｏｂ´とされ、これらアナログ荷重信号ｅｏａ´，ｅｏｂ´は、Ａ／Ｄ変換器２４，２５によってデジタル荷重信号に変換される。これらデジタル荷重信号は、演算回路２６に入力されてデジタル荷重信号とされる。
【００４２】
図３に示されたＡ／Ｄ変換器２４，２５からの出力信号Ｗａ１，Ｗａ２は、比較的短い時間間隔（例えば５ｍｓｅｃ）でもってアナログ荷重信号ｅｏａ´，ｅｏｂ´をＡ／Ｄサンプリングしたデジタル信号で、演算回路２６にて計量装置の固有振動信号などが平滑フィルタリング処理され、例えば数１００ｍｓｅｃの時間間隔毎に下記出力式（１）に与えられる。なお、各ロードセル１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのハーフブリッジ出力に対応する出力信号Ｗａ１，Ｗａ２を、それぞれＷａ１１，Ｗａ２１；Ｗａ１２，Ｗａ２２；Ｗａ１３，Ｗａ２３；Ｗａ１４，Ｗａ２４と表記する。
【００４３】
図４に示されるように、各ロードセル１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ（ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４）は、起歪部３を含む起歪体と図３に示されるＡ／Ｄ変換回路用の部品を、起歪体を囲むケースに内蔵したデジタルロードセルの構成をなしており、本実施形態の計量装置の演算回路２６に接続されている。なお、Ａ／Ｄ変換回路を計量装置側に設けることもできるが、起歪体と一体化したデジタルロードセルの構成とするのがより好適である。
【００４４】
演算回路２６は、入出力回路（Ｉ／Ｏ）５１と、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５２と、メモリブロック（ＭＥＭ）５３とを備えて構成されている。こうして、Ａ／Ｄ変換器２４，２５の出力信号は、入出力回路５１から中央演算処理装置５２を介してメモリブロック５３に読み込まれる。ここで、メモリブロック５３は、データを入力、出力、演算のために一次記憶するＲＡＭや設定データを継続記憶するＥＥＰＲＯＭや所定プログラムを継続記憶するＰＲＯＭなどの記憶素子（半導体素子）から成るものである。また、演算回路２６には、表示装置（ＤＩＳ）５４やキースイッチ（ＫＥＹ）５５などが付設されており、重量値等は表示装置５４に表示され、データの設定や零点調整などの操作はキースイッチ５５によって実施される。
【００４５】
（１）スパンの異常なロードセルの判定・特定
（１．１）ロードセルのハーフブリッジ出力信号の調整と処理
各ロードセル１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにおける２組のハーフブリッジ（以下、それぞれ「ハーフブリッジ１」「ハーフブリッジ２」という。図３参照）の出力をそれぞれＷ１１，Ｗ２１；Ｗ１２，Ｗ２２；Ｗ１３，Ｗ２３；Ｗ１４，Ｗ２４とする。これらの出力信号の処理には、それぞれ独立してスパン係数、零点重量記憶メモリ、初期重量記憶メモリが設けられる。
【００４６】
最初に、ロードセル単体の調整が行われる。この調整においては、図４に示されるのと同様の重量測定装置がデジタルロードセルに接続される。ここで、このロードセル調整用の重量測定装置には初期荷重記憶スイッチ、スパン係数設定スイッチが設けられる。例えばロードセル１Ａ（ＬＣ１）のハーフブリッジ１の調整に際しては、最初、スパン係数Ｋ１１＝１にセットし、ロードセル無負荷の状態にして初期荷重記憶スイッチを押し、ハーフブリッジ１から得られるデジタル荷重信号Ｗａ１１を初期荷重Ｗｉ１１として初期荷重記憶メモリに入れる。
【００４７】
ハーフブリッジ１の出力は、演算回路２６において、次の処理式で演算される。
Ｗ１１＝Ｋ１１・（Ｗａ１１−Ｗｉ１１）
この時点で、Ｋ１１＝１であり、Ｗａ１１＝Ｗｉ１１になるから、調整用重量測定装置にはＷ１１＝０と表示される。ハーフブリッジ２についても同様に調整される。なお、Ｗ１１は実際に計量器における被計量物の重量測定値としての表示値の分解能に比べ、例えば４倍の分解能を有するように設定される。
【００４８】
次に、ロードセルに定格荷重を負荷し、定格荷重を高い分解能にて変換した値ＷＭを設定する。スパン係数調整スイッチを押すと、重量表示がＷＭの値を表示するようにスパン係数Ｋ１１が決定される。ハーフブリッジ２のスパン係数Ｋ２１についても同様に決定され、これらスパン係数Ｋ１１，Ｋ２１は不揮発メモリに記憶され、ロードセル単体の調整が完了する。こうして、ロードセル単体での各ハーフブリッジのスパン係数が、同じ負荷に対して同じ出力変化となるように調整される。
【００４９】
次に、計量装置の計量台５に上述のように調整されたロードセルを組み込み、その出力を計量装置用の重量測定装置に接続する。この状態で重量測定装置の初期荷重記憶スイッチを押すと、例えばロードセル１Ａのハーフブリッジ１にはＡ／Ｄ変換され平滑処理された荷重信号Ｗａ１１が初期荷重記憶用メモリに入り、単体調整時に記憶された初期荷重値が変更される。
【００５０】
計量装置として使用中は零点変動分の調整（計量台５上に被計量物がない時に出力を０にする調整）が必要になるので、零点重量記憶メモリＷｚ１１が設けられ、ハーフブリッジ１の出力が下記処理式（１）にて設定される。ハーフブリッジ２についても、また他のロードセル１Ｂ，１Ｃ，１Ｄについても同様の処理式が設定される。
・ロードセル１Ａについて
Ｗ１１＝Ｋ１１・（Ｗａ１１−Ｗｉ１１）−Ｗｚ１１
Ｗ２１＝Ｋ２１・（Ｗａ２１−Ｗｉ２１）−Ｗｚ２１
Ｗ１＝（Ｗ１１＋Ｗ２１）／２
・ロードセル１Ｂについて
Ｗ１２＝Ｋ１２・（Ｗａ１２−Ｗｉ１２）−Ｗｚ１２
Ｗ２２＝Ｋ２２・（Ｗａ２２−Ｗｉ２２）−Ｗｚ２２
Ｗ２＝（Ｗ１２＋Ｗ２２）／２
・ロードセル１Ｃについて
Ｗ１３＝Ｋ１３・（Ｗａ１３−Ｗｉ１３）−Ｗｚ１３
Ｗ２３＝Ｋ２３・（Ｗａ２３−Ｗｉ２３）−Ｗｚ２３
Ｗ３＝（Ｗ１３＋Ｗ２３）／２
・ロードセル１Ｄについて
Ｗ１４＝Ｋ１４・（Ｗａ１４−Ｗｉ１４）−Ｗｚ１４
Ｗ２４＝Ｋ２４・（Ｗａ２４−Ｗｉ２４）−Ｗｚ２４
Ｗ４＝（Ｗ１４＋Ｗ２４）／２                            ・・・（１）
なお、図３に示される測定回路では、ハーフブリッジ出力のみ設けられているので、通常の計量に際して、被計量物の重量測定値を得るために使用されるフルブリッジ出力は、ハーフブリッジ１，２の出力を加算して表わされる。
被計量物の重量値ＷＴは、４個のロードセル１Ａ〜１Ｄの出力でもって、次式で表される。
ＷＴ＝Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４                            ・・・（２）
【００５１】
計量装置使用中の手動零点調整操作として、使用中に重量測定装置において零点調整スイッチを操作すれば、４個のロードセルのハーフブリッジ１，２の出力が共通に同時に零点調整されるようにすれば好適である。ここで、零点調整とは、例えばＷ１１について、零点調整時点のＷ１１の値をＷｚ１１へ加算し、Ｗ１１＝０とする処理である。
【００５２】
また、自動零点補正機能として、各ロードセルのハーフブリッジ出力の零点重量付近での安定状態を個別に判別し、出力が安定状態であって、重量表示値のカウントレベルでは０表示であるが、内部カウントのレベルでは零から外れているときには、自動的に零点補正機能を各ロードセルのハーフブリッジ毎に個別に実施する。この場合、各ハーフブリッジ出力信号を、被計量物の重量値としての最小単位の表示重量値の１カウントに対して少なくとも４倍以上大きいカウント数で表せるように高い分解能でもって処理する。
【００５３】
このようにハーフブリッジ毎に信号処理することによって、通常の計量作業の時点の各ロードセルのハーフブリッジ出力毎の零点変動分が除去され、負荷荷重の大きさに精確に対応するものが得られるので、スパン異常の検出に対応させることが可能になる。
【００５４】
以上のように、本実施形態では、ロードセルへの負荷荷重に対してハーフブリッジ１，２がそれぞれ同じ大きさの出力信号となるような演算処理が、中央演算処理装置５２の中のハーフブリッジ荷重信号演算部（本発明における「ハーフブリッジ荷重信号演算手段」に対応する。）において実行される。また、２個のハーフブリッジ１，２からの出力信号を比較することによってロードセルの中でスパンの異常なロードセルを検出する演算処理が、中央演算処理装置５２の中のスパン異常検出部（本発明における「スパン異常検出手段」に対応する。）において実行される。
【００５５】
（１．２）確実なスパン異常の判定処理
計量装置の重量表示は、計量台５上の被計量物の重量値であるＷＴの値が表示レベルの分解能に換算されて表示される。この表示値を見ながら作業者は計量作業を行う。したがって、例えばロードセル１Ａのハーフブリッジ１，２の零点が正負方向にそれぞれ同じ大きな値で変動している場合、ロードセル１Ａとしての出力は０になる。他のロードセル１Ｂ〜１Ｄの出力も０であれば、加算値ＷＴとしての零点は０になるから表示値は０になり、零点調整スイッチは押されない。
【００５６】
本実施形態のロードセルのスパンの異常検出は、同一ロードセル内の２つのハーフブリッジの出力を比較することで異常判定を行っているので、もし相互の零点が異なっていれば、荷重負荷による信号変化分が同じでも差が残りスパンの異常と判定してしまう。例えば計量台５に異物が付着しているような場合には、両ハーフブリッジ出力の零点は同じ量だけ変動するため比較結果には影響を及ぼさないが、周囲温度が変化しつつあるような場合には、２つのハーフブリッジが異なる温度影響を受けて両ハーフブリッジ出力の零点に差が生じる。
【００５７】
この点に鑑み、精確にスパン異常を検出するには、ハーフブリッジ出力の零点が個別に調整されていることを認識できる手段又は個別に零点変動を認識できる手段（中央演算処理装置５２中に設けられる零点変動識別手段）を設けることが必要である。このため本実施形態では、いずれか１個でもハーフブリッジ出力が零でない場合、あるいは、全てのロードセルの全てのハーフブリッジ出力が零の場合に、その旨をランプ表示あるいは文字表示するハーフブリッジ零点表示手段を表示装置５４に設けるように構成している。こうすることで、いずれか１個でもハーフブリッジ出力の零点が移動している場合に、作業者はそのことを上記ハーフブリッジ零点表示手段により容易に認識することができ、零点調整スイッチを押すことで、全てのハーフブリッジ出力の零点調整を同時に実施することができる。ここで、零点調整スイッチは、通常の重量表示用の零点調整スイッチと兼用とするのが好ましい。
【００５８】
上記ハーフブリッジ零点表示手段のサイン表示に関しては、ハーフブリッジ出力が零点付近の領域にあることを判別する境界重量値として下限値Ｗｚｌ、上限値Ｗｚｕを定め、全ロードセルの中でいずれか１個のハーフブリッジ出力が零点近傍領域内にない場合、あるいは全てのハーフブリッジ出力が定められた零点近傍領域内にある場合にその旨のサイン（零点変動サイン）を表示させ、作業者に零点調整スイッチを押す必要性の有無を認識させ、場合によっては零点調整スイッチを押すのを促すことのできる構成とされる。この場合、上限値Ｗｚｕ、下限値Ｗｚｌとしては、上記ＷＴから換算された被計量物の重量値表示の最小表示量（最小目盛り値）の値が表示される手前の大きさの値が設定されるのが好ましい。
【００５９】
次に、作業者の零点調整操作に頼れない計量装置の場合、あるいは作業者がハーフブリッジ出力に対する零点調整操作を忘れる場合の対策について述べる。この対策としては、各ロードセルのハーフブリッジ出力信号に対して次のように負荷荷重による変動量のみを算出する荷重変動量検出手段を設けることにより、自動的に精確にスパン異常を検出できるようにする。
【００６０】
例えばロードセル１Ａのハーフブリッジ１の出力Ｗ１１について、このＷ１１は、Ａ／Ｄ変換器２４から読み込まれる荷重信号を平滑処理した後、例えばＴａ＝数１００ｍｓｅｃの時間間隔で生成されるものとし、この生成順に常に最新のＭ個のＷ１１が用意されたＭ個のシフトレジスタに記憶されるようにし、記憶されたＭ個のＷ１１における最大値−最小値が予め設定された安定限界の許容値以内であれば安定状態にあると判定する。こうして、全てのロードセルのハーフブリッジ出力に対して、時間間隔Ｔａ毎に安定判別が逐次行われるとともに、シフトレジスタの平均値を算出して現在の重量測定用のＷ１１、すなわちロードセルの安定重量値とする。この演算処理は、中央演算処理装置５２の中の安定重量値生成部（本発明における「安定重量値生成手段」に対応する。）において実行される。
【００６１】
計量台５に被計量物を載置したとすると、あるタイミングで読み取ったＷ１１の値によってシフトレジスタデータが許容値を外れ安定条件が成立しなくなることがある。しかし、安定条件を外れる１つ手前のタイミングでシフトレジスタに入った最新の値は、大抵は許容範囲の限界値である場合が想定されるので、安定重量値としてＷ１１の値を算出するには、最も新しく入った値を除外し、Ｍ−１個でもって平均値を求めるのが適切である。
【００６２】
自動的に精確にスパン異常を検出するには、全てのロードセルのハーフブリッジ出力に対して次のように負荷荷重による変動量のみを算出する荷重変化量算出手段を設ける。
【００６３】
不安定になる直前の安定重量値（最新の安定重量値）を記憶するための安定重量値記憶レジスタを１個用意し、時間間隔Ｔａ毎に連続的に安定重量値が生成されれば、安定重量値が生成されるたびに最新の安定重量値Ｗ１１を前回安定重量値Ｗ１ｕとして安定重量値記憶レジスタの内容を更新する。こうして、全てのロードセル１Ａ〜１Ｄのハーフブリッジ出力に対して、常に最新の安定重量値を安定重量値記憶レジスタに記憶させて最新の値に更新するようにし、それぞれの値を、Ｗ１１ｕ，Ｗ２１ｕ；Ｗ１２ｕ，Ｗ２２ｕ；Ｗ１３ｕ，Ｗ２３ｕ；Ｗ１４ｕ，Ｗ２４ｕとする。そして、各ロードセルのハーフブリッジ出力Ｗ１１〜Ｗ２４の安定重量値が揃って生成されたとき、全てのロードセルの安定重量値と現在記憶している安定重量値とより次の荷重変化量Ｗ１１ｐ〜Ｗ２４ｐを算出する。
Ｗ１１ｐ＝｜Ｗ１１−Ｗ１１ｕ｜
Ｗ２１ｐ＝｜Ｗ２１−Ｗ２１ｕ｜
Ｗ１２ｐ＝｜Ｗ１２−Ｗ１２ｕ｜
・・・・・・・・・・・・・・
Ｗ１４ｐ＝｜Ｗ１４−Ｗ１４ｕ｜
Ｗ２４ｐ＝｜Ｗ２４−Ｗ２４ｕ｜                          ・・・（３）
【００６４】
予め安定重量値の変化幅Ｗｈを定め、全ての荷重変化量が変化幅Ｗｈを超える大きさであるとき、すなわち次式が同時に成立するときには、各ロードセルにスパン異常を判定するに十分大きい荷重変化量Ｗ１１ｐ〜Ｗ２４ｐであるとして、各ロードセルのハーフブリッジ１，２間でのスパン異常を判定する。ここで、Ｗｈの値としては、計量装置の定格荷重Ｗｓに対して各ロードセルには標準的に最大Ｗｓ／４の荷重が負荷されるので、その値の１／４として、Ｗｈ＝Ｗｓ／１６等の値が設定される。
Ｗ１１ｐ〜Ｗ２４ｐ＞Ｗｈ                                ・・・（４）
【００６５】
例えばロードセル１Ａについて、ハーフブリッジ１とハーフブリッジ２の荷重変化量の差によって、スパン変化率Ｒ１を次式で表す。
Ｒ１＝｜Ｗ１１ｐ−Ｗ２１ｐ｜／｛（Ｗ１１ｐ＋Ｗ２１ｐ）／２｝・・・（５）
式（５）の中には各ハーフブリッジ出力の零点変動分は含まれず、精確にいずれかの側のハーフブリッジのスパンの、もう一方の側のハーフブリッジのスパンに対する変化率として表わすことができる。なお、他のロードセルの変化率Ｒ２〜Ｒ４についても同様にして求めることができる。この演算処理は、中央演算処理装置５２の中のスパン変化率算出部（本発明における「スパン変化率算出手段」に対応する。）において実行される。
【００６６】
こうして、各ロードセルＬＣｎ（ｎ＝１〜４）の中で、スパン変化率Ｒｎが設定された許容値Ｒｈに対して、不等式
Ｒｎ＞Ｒｈ                                              ・・・（６）
が成立するものが存在すれば、ロードセルＬＣｎのスパンが異常であると判定される。すなわち、計量台５の４隅を支持するロードセル１Ａ〜１Ｄの中でいずれのロードセルのスパンが異常であるかを、通常の計量作業の中で自動的にかつ精確に特定することができる。
【００６７】
この判定法では、零点変動分を除去しているので、荷重変化量の差はスパンの変動によるものであるが、同一のロードセルの中のハーフブリッジ出力の比較であるから、被計量物の計量台上での位置によってロードセル相互で出力が変動しても影響を受けない。したがって、微小な差を検出できるので、精確にスパンの異常を判定することができる。また、通常の計量作業の中で、ある程度以上の重量の被計量物を、極端にロードセルの負荷荷重分布が偏らないように計量台５上に載置すれば、つまり式（５）が成立すれば、通常の計量作業の中でスパン異常の判定機構を働かせることができる。
【００６８】
ロードセルは異常の程度が大きくなると、その後の異常の程度の進行も大きく、速くなる。そうするとロードセルは出力補償では間に合わず速やかな交換を必要とするが、交換するロードセルが手元にない場合は、他の３個のロードセル出力で異常なロードセル出力を代替させざるを得なくなる。しかし、これでは計量台上の被計量物の位置によって重量値が異なり、計量精度が低下する。本発明では、早期に異常な程度が小さい間に検出できるので、異常なロードセルの出力補償によって対応することができる。
【００６９】
ここで、重量測定装置が正常計量への復帰機能付きでない場合には、異常が判定されると重量測定装置によってスパンが異常である旨のサインと故障ロードセルの番号など、ロードセルと異常内容とがそれぞれ識別コードによって表示装置５４に表示され、かつスパン変化率（式（５）参照）についても、スパンの異常なロードセルの識別コードとともに表示される。また、警報信号をランプ表示、文字表示、音声などの手段で出力される。一方、正常計量への復帰機能付きの場合には、次に示すように、いずれのハーフブリッジが異常であるかについての特定処理が実施された後に上述の警報表示などが行われる。
【００７０】
（２）計量装置の正常な計量動作への復帰方法の概要
（２．１）復帰方法
故障ロードセルを特定した後に計量装置を正常な状態に復帰させる方法としては、次の２つの方法がある。
１）スパン異常のロードセルの出力を使用せず、残りの３個のロードセルの出力によって重量測定値を求める方法
この方法は、四辺形の計量台５の四隅を支持するロードセル１Ａ〜１Ｄの荷重負荷割合から導かれる特定の１個のロードセルの出力と残りの３個のロードセルの出力との関係をもって、スパン異常と判定された特定の１個のロードセルの出力を残りの３個のロードセルの出力によって代替させる方法である。
特開２００６−１６２２５２号公報（特許文献１）には、被計量物の位置を計量台上で移動させることにより故障ロードセルを特定させる方法を実施した上で、その方法により計量装置を正常な状態に復帰させるようにしたものが開示されている。これに対して、本実施形態では、ハーフブリッジによるスパン比較によって、またロードセル出力から零点変動分を確実に除去することによって、スパン異常のロードセルを特定しているので、上記特許文献１のものに比べより精確かつ容易にロードセルの特定を行うことができる。
【００７１】
２）スパンが異常であるロードセルの出力も補償して使用する方法
この方法は、スパンが正常なハーフブリッジを特定し、故障したロードセルについて正常なハーフブリッジ出力をもってそのロードセルのフルブリッジ出力に代替させ、重量測定値を求める方法である。また、異常なハーフブリッジ出力スパンを正常なハーフブリッジ出力スパンで補正し、この補正したハーフブリッジ出力によるフルブリッジ出力によって重量測定値を求めるようにすることもできる。
【００７２】
本実施形態によれば、スパンの変化率をより精確に求めることができるので、スパンが異常に変化したロードセルの出力を元のスパンに補正することができ、当該ロードセルの出力を故障以前と同様に使用することができる。こうして、被計量物の計量台５上での重心位置が大きく偏ったり、被計量物の種類によって集中荷重が掛かり、計量台５の床板の湾曲により計量台５上の荷重の各ロードセルへの荷重分布が所定の比率通りでない状態が生じた場合に、スパンを補正したロードセル出力を重量測定値の算出に参加させ、４個のロードセルで測定することができるので、高い精度の測定値を得ることができる。
【００７３】
（２．２）異常判定からの復帰過程
異常判定から復帰させるには、１）上記復帰方法により自動的に計量装置を正常な状態に復帰させる方法、２）復帰用スイッチなどの手動復帰手段を設け、スパン異常の警報の出力を確認して、計量装置を正常な状態へ手動復帰させる方法がある。
【００７４】
（３）正常な計量動作への復帰策
重量測定装置が正常計量への復帰機能付きの場合には、正常状態への復帰に向けて次の処理を実施する。
ハーフブリッジの比較によってスパンが異常に変化した故障ロードセルが特定されると、次に当該故障のハーフブリッジ１，２のうちでいずれの側のハーフブリッジがスパン異常であるかを判定する。この判定を行うには、スパンが異常であると特定された１個のロードセル出力を残りの３個のロードセル出力によって精確に表わし、故障ロードセルの仮の正常出力とみなし、故障ロードセルのハーフブリッジ１，２と比較する。そして、この比較差の大きい方のハーフブリッジがスパン異常であると判定し、故障したハーフブリッジを特定する。この演算処理は、中央演算処理装置５２の中のスパン異常ハーフブリッジ特定部（本発明における「スパン異常ハーフブリッジ特定手段」に対応する。）において実行される。
【００７５】
（３．１）復帰判定に使用するロードセルの出力信号
ロードセルの異常判定時と同様、ハーフブリッジ出力として零点変動分を含まないように、上記で求めた各ロードセルのハーフブリッジ１，２についての荷重変化量Ｗ１１ｐ，Ｗ２１ｐ，Ｗ１２ｐ，Ｗ２２ｐ，Ｗ１３ｐ，Ｗ２３ｐ，Ｗ１４ｐ，Ｗ２４ｐを使用し、フルブリッジ出力として次式を用いて表わす。
Ｗ１ｐ＝（Ｗ１１ｐ＋Ｗ２１ｐ）／２
Ｗ２ｐ＝（Ｗ１２ｐ＋Ｗ２２ｐ）／２
Ｗ３ｐ＝（Ｗ１３ｐ＋Ｗ２３ｐ）／２
Ｗ４ｐ＝（Ｗ１４ｐ＋Ｗ２４ｐ）／２                      ・・・（７）
また、異常なスパンのロードセル出力を残りの３個の正常なロードセル出力によって表わす場合には、ロードセルの設置条件を考慮し、次のようにして表わし方を決定する。なお、スパンの異常が特定されたロードセルについてのスパンの正常時の出力信号を推定するための演算処理は、中央演算処理装置５２の中の正常時出力信号推定部（本発明における「正常時出力信号推定手段」に対応する。）において実行される。
【００７６】
（３．２）ロードセルが精確に四辺形の四隅に配置されている場合（図１（ａ）参照）
（３．２．１）スパン異常のハーフブリッジの特定
ロードセル１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの零点変動を含まないフルブリッジ出力をそれぞれＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４とする。これらＷ１〜Ｗ４には、上記Ｗ１ｐ〜Ｗ４ｐを使用するのが好適である。
ロードセル１Ａ〜１Ｄが四辺形の四隅に精確に配置されていれば、図１（ａ）から、例えばロードセル１Ａについて、
Ｗ１＝Ｗ２・（Ｗ４／Ｗ３）                              ・・・（８）
であるから、もし上記の方法によってロードセル１Ａのいずれかのハーフブリッジのスパンが異常であると特定されたときには、Ｗ１の代わりに正常なロードセル出力のみによるＷ２・（Ｗ４／Ｗ３）を用い、被計量物の重量測定値ＷＴを、次式にて算出する。
ＷＴ＝Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４＝Ｗ２・（Ｗ４／Ｗ３）＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４
・・・（９）
【００７７】
同様に、ロードセル１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのいずれかのハーフブリッジのスパンが異常であると判定されたときには、Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４のうちのいずれかを下記式で置き換えてＷＴを求めるようにして、正常な計量作業ができる状態へ復帰させる。こうして異常なロードセルの出力は使用しない。
Ｗ２＝Ｗ１・（Ｗ３／Ｗ４）
Ｗ３＝Ｗ４・（Ｗ２／Ｗ１）
Ｗ４＝Ｗ３・（Ｗ１／Ｗ２）
【００７８】
異常なロードセルとしてロードセル１Ａが特定されたならば、式（７）を基本にハーフブリッジ１，２の出力Ｗ１１，Ｗ２１（いずれも零点変動分を含まない出力）とＷ２（Ｗ４／Ｗ３）とを比較し、差の絶対値が大きい方のハーフブリッジのスパンが異常であると判定する。すなわち、
｜Ｗ１１−Ｗ２（Ｗ４／Ｗ３）｜＞｜Ｗ２１−Ｗ２（Ｗ４／Ｗ３）｜・・・（１０）
が成立すれば、ハーフブリッジ１の出力がスパン異常であると判定し、反対に、
｜Ｗ１１−Ｗ２（Ｗ４／Ｗ３）｜＜｜Ｗ２１−Ｗ２（Ｗ４／Ｗ３）｜・・・（１１）
が成立すれば、ハーフブリッジ２の出力がスパン異常であると判定する。
【００７９】
このように異常なロードセルが特定されたとき、引き続いてそのロードセルの中のいずれのハーフブリッジ出力が異常であるかまでを判定し、この時点で上述のサイン、警報出力などを行う。この警報又はサインによって、作業者は手動復帰の場合に正常復帰スイッチ（手動復帰手段）を押して次に述べるようにして正常復帰させる。また、自動復帰の場合には、自動復帰手段によって自動的に正常な計量へ復帰させる。ただし、正常な計量へ復帰させた場合には、「強制復帰中」のサインを表示装置（表示手段）５４に表示する。この表示は、スパン異常が発生した状態を作業者に報知し、作業終了後に正式にスパンの異常状態を調査したり、交換すべきロードセルの手配を促すために行われる。
【００８０】
（３．２．２）正常な計量への復帰
１）正常な方のハーフブリッジ出力のみを用いる方法
例えばロードセル１Ａについて、重量測定値ＷＴを求める式において、Ｗ１の代わりに正常なハーフブリッジ出力Ｗ２１を用いて次式とする。
ＷＴ＝Ｗ２１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４
【００８１】
２）異常な方のハーフブリッジ出力のスパンを補正して使用する方法
ハーフブリッジのスパン変化率Ｒ１が求められているので、スパンが異常なハーフブリッジ１の出力Ｗ１１にＲ１を適用し、
Ｗ１１／Ｒ１                                            ・・・（１２）
と変化したスパンを補正し、フルブリッジ出力を次式で算出して正常な計量動作へ復帰させる。
Ｗ１＝（Ｗ１１＋Ｗ１２）／２＝｛（Ｗ１１／Ｒ１）＋Ｗ２１｝／２・・・（１３）
なお、他のロードセルのハーフブリッジ出力についても同様に扱う。
【００８２】
スパンを補正するに当たっては、異常が検出されるとすぐには補正せず、複数回の計量の間は上述のように異常なロードセル以外の残りの正常なロードセルの出力を用いた代替信号で測定し、その間に式（６）によって複数回のスパン変化率Ｒｎａ（ｎ：スパンの異常なロードセルＬＣｎ）を求めて平均値を算出し、平均スパン変化率でもって異常な方のハーフブリッジ出力のスパンを補正するようにするのがより好ましい。また、補正スイッチを用意して、異常発生時に平均回数や補正タイミングを作業者の意思によって決定するようにしても良い。
【００８３】
なお、スパンが異常なハーフブリッジを有するロードセルの出力信号を、正常時出力信号推定部により推定された出力信号に置換するための演算処理は、中央演算処理装置５２の中のロードセル出力信号置換部（本発明における「ロードセル出力信号置換手段」に対応する。）において実行され、スパンが異常なハーフブリッジの出力信号のスパンを、正常時出力信号推定部により推定された出力信号によって補正するための演算処理は、中央演算処理装置５２の中のロードセルスパン補正部（本発明における「ロードセルスパン補正手段」に対応する。）において実行される。
【００８４】
（３．３）ロードセルが精確に四辺形の四隅に配置されていない場合（図１（ｂ）参照）
（３．３．１）被計量物の重心位置のｘ座標の変化に対応して変化する関係
ロードセルが精確に四辺形の四隅に配置されていれば、４個のロードセルの出力の関係式は式（８）で表されるが、ロードセルが精確に四辺形の四隅に配置されていなければ、全てのロードセルの出力信号が正常であってもＷ１／Ｗ２の値とＷ４／Ｗ３の値とは等しくない上に、計量台５上での被計量物の重心位置Ｇの変化に応じて徐々に変化する。トラックスケールのように被計量物（貨物自動車）が、図１に示されるように、計量台５上のほぼ中央のセンターライン（Ｃ．Ｌ）上付近で重量測定される場合であれば、Ｗ１／Ｗ２とＷ４／Ｗ３との関係を、次式
Ｗ１／Ｗ２＝ｒ・（Ｗ４／Ｗ３）                          ・・・（１４）
と置いて、計量台５上に載置された被計量物の重心位置Ｇのｘ座標によってｒ（「スパン評価係数」と呼ぶ。）の値が変化すると考えることができる。そこで、ｒをｘの関数である、
ｒ＝ｆ（ｘ）                                            ・・・（１５）
で表し、次式の関係に置く。
ｒ＝ｆ（ｘ）＝（Ｗ１／Ｗ２）／（Ｗ４／Ｗ３）            ・・・（１６）
そして、Ｗ１〜Ｗ４をそれぞれ残りのロードセルの出力式で表すと、次式のようになる。
Ｗ１＝ｒ・Ｗ２・（Ｗ４／Ｗ３）
Ｗ２＝（１／ｒ）・Ｗ１・（Ｗ３／Ｗ４）
Ｗ３＝（１／ｒ）・Ｗ４・（Ｗ２／Ｗ１）
Ｗ４＝ｒ・Ｗ３・（Ｗ１／Ｗ２）                          ・・・（１７）
【００８５】
＜調整モード＞
調整モードにて、全てのロードセルのスパンが正常な場合のｒ（スパン評価係数）とｘとを関係づける関数ｒ＝ｆ（ｘ）を求める。
【００８６】
ロードセルの出力信号から求める被計量物のｘ，ｙ座標の位置は図１から次式のようになる。
ｘ＝[｛Ｗ２／（Ｗ１＋Ｗ２）｝＋｛Ｗ３／（Ｗ３＋Ｗ４）｝]・Ａ／２
ｙ＝[｛Ｗ３／（Ｗ２＋Ｗ３）｝＋｛Ｗ４／（Ｗ１＋Ｗ４）｝]・Ｂ／２
・・・（１８）
【００８７】
計量台５上に先に何らかの被計量物があって、新たに被計量物を追加的に載置する場合には、上述のように荷重変化量Ｗ１ｐ〜Ｗ４ｐを算出してＷ１〜Ｗ４に置き換え計算するので、追加した被計量物の重心位置を求めることになる。
これら被計量物の位置ｘ，ｙ及び各ロードセルの荷重変化量は重量測定装置の表示器に表示させる。
【００８８】
重量測定装置の調整モードにて、分銅又はトラックスケールの場合には貨物自動車などのテストサンプルとなる被計量物を、計量台５の中央付近をｘ＜（１／２）・Ａからｘ＞（１／２）・Ａの間で、ｘ座標の表示を確認しながらｘ＝（１／２）・Ａを中心に少しの距離ずつ移動させる。
【００８９】
ここで、テストサンプルの荷重としては、任意のものを用いることができるが、計量装置の定格荷重以下の荷重で大きい値のものを用いるのが好ましい。また、ｘ座標の表示値としては、ｘ＝Ａ／４〜（３／４）・Ａの間で変化するように移動させるのが好ましい。また、テストサンプルはできるだけ図１（ａ）のｙ＝Ｂ／２で表されるセンターラインに沿って移動させながら測定するのが好ましい。つまり、ｙ座標はできるだけｙ＝Ｂ／２と表示されるように移動させるのが好ましい。
【００９０】
ｘ＝（１／２）・Ａを中心に左右に何箇所かにテストサンプルを移動させ、ｘ座標値を適切な間隔に変更し、テストサンプルの位置を変更する度に安定重量値が求まる。各ロードセル１Ａ〜１Ｄの荷重変化量が求まると、この荷重変化量の表示値を確認して重量測定装置に設けた測定データ記憶スイッチを押す。そうすると、測定データ記憶スイッチが押される度に、各ロードセル１Ａ〜１Ｄの荷重変化量から式（１４）によってスパン評価係数ｒが算出され、ｘ座標値と共に重量測定装置の演算回路２６のメモリブロック５３に記憶される。
【００９１】
ｘ＝（１／２）・Ａを中心にその両側で複数個のｘ座標に対応するスパン評価係数が求まると、重量測定装置に設けられたスパン評価係数の基準値設定スイッチを押すと、ｘをｘ＜（１／２）・Ａの範囲と、ｘ≧（１／２）・Ａの範囲とに分け、最小自乗法等の方法により、ｒについて、ｘに関するスパン評価係数の基準値を求める関数ｆａ（ｘ）とｆｂ（ｘ）として、それぞれの範囲別に一次式又は多次式を決定して次式の形で表し、これをスパン評価係数基準値のｘ座標値に関する関数として演算回路２６のメモリブロック５３に記憶させる。
ｒａ＝ｆａ（ｘ）  （ｘ＜（１／２）・Ａについて）
ｒｂ＝ｆｂ（ｘ）  （ｘ≧（１／２）・Ａについて）        ・・・（１９）
【００９２】
こうして、重心座標値ｘの値に応じてＷ１／Ｗ２とＷ４／Ｗ３とを関係づけるスパン評価係数基準値ｒａ，ｒｂを決定することができるので、通常の運転時において被計量物の重心位置のｘ座標におけるスパン評価係数を、全てのロードセルが正常な場合の参照値とすることができ、精確にいずれかのロードセルのスパン変動を判定することができる。なお、上述の説明では、ｘ＝（１／２）・Ａを境に２種類の関数を設定するものとしたが、ｘの値に範囲を設けず、１種類の関数を設定するようにしても良い。さらに、ｘ座標の範囲を細分化して、それぞれの範囲においてスパン評価係数の関数を設定するようにしても良い。
【００９３】
＜通常運転時＞
通常運転時（通常の計量作業中）には、計量台５に被計量物を載置すると、全てのロードセルについて、荷重変化量Ｗ１〜Ｗ４を揃って取得できた時点で、式（１８）によって現在の被計量物の重心位置のｘ座標を求めることができる。そして、求めたｘ座標によって式（１９）から、ｘの座標値の範囲に応じてｘ座標値に対応するスパン評価係数基準値ｒａ（又はｒｂ）をｆａ（ｘ）（又はｆｂ（ｘ））に代入して求めることができる。
【００９４】
例えばｘ座標値が、ｘ＜（１／２）・Ａであれば、ｒａ＝ｆａ（ｘ）にｘ座標値を代入して、現在のｘ座標値に対するスパン評価係数基準値ｒａを算出する。このｒａによって、１個のロードセルの出力は残りの３個のロードセルの出力式によって、式（１７）によって次式で表される。
Ｗ１＝ｒａ・Ｗ２・（Ｗ４／Ｗ３）
Ｗ２＝（１／ｒａ）・Ｗ１・（Ｗ３／Ｗ４）
Ｗ３＝（１／ｒａ）・Ｗ４・（Ｗ２／Ｗ１）
Ｗ４＝ｒａ・Ｗ３・（Ｗ１／Ｗ２）                          ・・・（２０）
したがって、仮に上述のハーフブリッジ出力の比較判定によってロードセル１Ａのハーフブリッジのいずれかがスパン異常であると特定されている場合には、
｜Ｗ１１−ｒａ・Ｗ２（Ｗ４／Ｗ３）｜＞｜Ｗ２１−ｒａ・Ｗ２（Ｗ４／Ｗ３）｜
・・・（２１）
が成立すれば、ハーフブリッジ１の出力がスパン異常であると判定し、反対に、
｜Ｗ１１−ｒａ・Ｗ２（Ｗ４／Ｗ３）｜＜｜Ｗ２１−ｒａ・Ｗ２（Ｗ４／Ｗ３）｜
・・・（２２）
が成立すれば、ハーフブリッジ２の出力がスパン異常であると判定する。
【００９５】
（３．３．２）被計量物の重心位置のｘ，ｙ座標の変化に対応して変化する関係
より精確性を得るために、ｘ，ｙ座標をｘ，ｙの値によって４象限に分け、それぞれの象限においてｘ，ｙ座標に応じたスパン評価係数の基準値を求める関数を決定することもできる。この方式は、計量台５上の任意の位置に被計量物が載置される計量装置に適用することができる。
【００９６】
＜調整モード＞
調整モードにてｘ＝（１／２）・Ａとｙ＝（１／２）・Ｂを結ぶ直線で計量台面を４等分して、それぞれ第１象限〜第４象限とし、テストサンプルの重心座標をそれぞれの象限に位置させ、象限別にｘ，ｙ座標値に対応するスパン評価係数の基準値を求める。テストサンプルの計量台上のｘ，ｙ座標値は各ロードセルの出力信号を測定することによって式（１８）により算出し、重量測定装置に表示させる。また、同時に荷重変化量も表示させる。
【００９７】
まず、第１象限用：ｘ＜（１／２）・Ａ、ｙ＜（１／２）・Ｂの範囲内でテストサンプルの載置位置を変え、スパン評価係数の基準値ｒ１を、次式
ｒ１＝（Ｗ１／Ｗ２）／（Ｗ４／Ｗ３）                    ・・・（２３）
を用い、ｘ，ｙ座標値と共に、複数箇所でロードセル１Ａ〜１Ｄの出力信号を測定することによって算出する。こうして、第１象限内での複数個の測定点での座標値（ｘ，ｙ）に対応するｒ１を求める。
【００９８】
次に、第１象限のスパン評価係数基準値算出式を、次式
ｒ１＝ａ１・ｘ＋ｂ１・ｙ＋ｃ１                          ・・・（２４）
と定め、やはり最小自乗法などの手法でａ１，ｂ１，ｃ１の値を求め、第１象限内の任意の重心位置（ｘ，ｙ）に対するスパン評価係数基準値ｒ１の算出式を定める。
【００９９】
同様に、第２象限用：ｘ≧（１／２）・Ａ、ｙ＜（１／２）・Ｂの範囲内の任意の重心位置（ｘ，ｙ）に対するスパン評価係数基準値ｒ２の算出式を定め、第３象限用：ｘ≧（１／２）・Ａ、ｙ≧（１／２）・Ｂの範囲内の任意の重心位置（ｘ，ｙ）に対するスパン評価係数基準値ｒ３の算出式を定め、第４象限用：ｘ＜（１／２）・Ａ、ｙ≧（１／２）・Ｂの範囲内の任意の重心位置（ｘ，ｙ）に対するスパン評価係数基準値ｒ４の算出式を定める。こうして定められたｉ象限（ｉ＝１，２，３，４）におけるスパン評価係数基準値ｒｉの算出式は象限別に演算回路２６のメモリブロック５３に記憶させる。
【０１００】
＜通常運転時＞
通常運転時（通常の計量作業中）には、計量台５に被計量物を載置すると、全てのロードセルについて、全てのロードセルの荷重変化量Ｗ１ｐ〜Ｗ４ｐを揃って取得できた時点で、これらをＷ１〜Ｗ４として、被計量物の重心位置のｘ，ｙ座標を算出し、被計量物の載値位置が第何象限であるかを定めるとともに、定めた象限に対応する関数をｒ１〜ｒ４の中から選択し、この選択した関数にｘ，ｙ座標値を代入して被計量物の載値位置に対応するスパン評価係数基準値を算出する。以下、求めたスパン評価係数基準値を使用してスパンの異常が特定されたロードセルのいずれの側のハーフブリッジが異常であるかを判定し、正常な計量へ復帰させる過程は上記と同様である。
【０１０１】
他の実施形態として、ｘ，ｙ座標による比例配分によってスパン評価係数を求める次のような方法もある。この方法は、計量台がトラックスケールなどに比べて小型の場合に、調整モードにおいて、図５（ａ）に示されるｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｐ点の付近に分銅を置いて四隅誤差の検証を行い、この四隅検証の計量結果を用いて任意の位置におけるスパン評価係数の基準値を定める方法である。
【０１０２】
＜調整モード＞
調整モードにおいて、四隅調整の機会を利用し、調整時点で特定の１個のロードセルのフルブリッジ出力と他の３個のロードセルのフルブリッジ出力の組み合わせ値によって四隅座標ｅ点（Ａ／４，Ｂ／２）、ｆ点（（３／４）・Ａ，Ｂ／２）、ｇ点（Ａ／２，（３／４）・Ｂ）、ｈ点（Ａ／２，Ｂ／４）及び中央のｐ点（Ａ／２，Ｂ／２）に対応するスパン評価係数の基準点として、それぞれの点に既知の重量の被計量物を載値したときの各ロードセルの出力より、係数ｒｅ，ｒｆ，ｒｇ，ｒｈ，ｒｐを求め、演算回路２６のメモリブロック５３に記憶させる。
【０１０３】
例えばｒｅについて、図５（ａ）のｅ点付近に被計量物の重心が来るように分銅を置いたとき、つまり調整モードにてｘ，ｙ座標表示値が、ｘ≒Ａ／４、ｙ≒Ｂ／２を表示する付近において、係数記憶スイッチを押して、ロードセル１Ａ〜１Ｄの荷重変化量Ｗ１〜Ｗ４を測定し、次式によりｒｅを求める。
ｒｅ＝（Ｗ１／Ｗ２）／（Ｗ４／Ｗ３）                    ・・・（２５）
ｅ点以外のｆ点、ｇ点、ｈ点、ｐ点についても同様にして、それぞれｒｆ，ｒｇ，ｒｈ，ｒｐを求める。そして、これら基準座標値におけるスパン評価係数の基準値を重量測定装置のメモリに記憶させる。
【０１０４】
＜通常運転時＞
通常運転時に、被計量物の重心のｘ，ｙ座標を、上記のように荷重変化量Ｗ１〜Ｗ４を揃って取得できた時点で式（１８）により算出する。いま、計量台５上の被計量物の重心位置ｍの座標が図５（ａ）においてｍ（ｘ，ｙ）であったとすると、算出したｘ，ｙ座標値と、ｘ＝Ａ／２、ｙ＝Ｂ／２との大小比較によってｍ点が座標の上で第何象限にあるかを決定する。そして、ｍ点の所属する象限によって基準位置の座標と、それに対応する評価係数の基準値を選択する。評価係数は、計量台の座標面で、基準位置の間の平面で近似的に線形に変化するものとする方法である。この方法によって計量台全体として評価係数が非線形に変化する場合でも対応できる。
【０１０５】
例えば、図５（ｂ）に示されるように、ｍ点が第４象限にある場合には、ｐ点、ｇ点、ｅ点のスパン評価係数基準値に基づいてｍ点のスパン評価係数基準値を定めるものとする（他の象限についても同様）。
このとき、まずｋ１，ｋ２，ｑ１，ｑ２の値を求める。ｅ´点の基準値は、ｅ点、ｐ点の基準値をｋ１とｋ２との比率によって、次式にて求める。
ｒｅ´＝（ｋ１・ｒｐ＋ｋ２・ｒｅ）／（ｋ１＋ｋ２）      ・・・（２６）
同様に、ｇ´点の基準値は、ｇ点、ｐ点の基準値をｑ１とｑ２との比率によって、次式にて求める。
ｒｇ´＝（ｑ２・ｒｐ＋ｑ１・ｒｇ）／（ｑ１＋ｑ２）      ・・・（２７）
ｍ点のスパン評価係数の基準値ｒｍは、ｋ２とｑ１の比率によって、次式となる。
ｒｍ＝（ｋ２・ｒｇ´＋ｑ１・ｒｅ´）／（ｋ２＋ｑ１）    ・・・（２８）
【０１０６】
本実施形態において、スパンの異常なロードセルが検出された時、計量台５上の被計量物の重量測定値を算出する際に、上記自動復帰手段は、スパンが異常なハーフブリッジを有するロードセルの出力信号を、正常時出力信号推定部により推定された出力信号に置換するモードとするか、スパンが異常なハーフブリッジの出力信号のスパンを、正常時出力信号推定部により推定された出力信号によって補正する演算を実行するモードとするかを切り換える機能を有するようにするのが好ましい。同様に、上記手動復帰手段についても、スパンが異常なハーフブリッジを有するロードセルの出力信号を、正常時出力信号推定部により推定された出力信号に置換するモードとするか、スパンが異常なハーフブリッジの出力信号のスパンを、正常時出力信号推定部により推定された出力信号によって補正する演算を実行するモードとするかを切り換える機能を有するようにするのが好ましい。
【０１０７】
また、上記自動復帰手段又は手動復帰手段によってスパンの異常なロードセルの出力信号が補正中又は正常値に置換中であることを表示するのが好ましい。
【０１０８】
＜他の実施形態に係る故障診断装置について＞
本実施形態における故障診断装置２０では、図３に示されるように、ハーフブリッジ毎の荷重信号を得るとともに、フルブリッジ出力は２つのハーフブリッジ出力を加算することにより得るものについて説明したが、このようなシステム構成に代えて、図６に示されているように、フルブリッジ出力をハーフブリッジ出力から独立させて検出するようなシステム構成とすることもできる。なお、この故障診断装置２０Ａにおいて、先の実施形態の故障診断装置２０と同一又は同様の部分については図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては先の実施形態の故障診断装置２０と異なる点を中心に説明することとする。
【０１０９】
本実施形態の故障診断装置２０Ａは、フルブリッジ回路１５に対して設けられる、アナログ加算回路５７と、Ａ／Ｄ変換器５８と、演算回路２６とを備えている。
ここで、フルブリッジ回路１５と演算回路２６は、先の実施形態の故障診断装置２０で使用されたものと共通のものである。
先の実施形態の故障診断装置２０では、２つのＡ／Ｄ変換器２４，２５が用いられているが、本実施形態の故障診断装置２０Ａでは、１つのＡ／Ｄ変換器５８が用いられる。故障診断装置２０Ａで、２つのハーフブリッジ出力と１つのフルブリッジ出力のそれぞれに３個のＡ／Ｄ変換器を用いても良い。
先の実施形態の故障診断装置２０では、フルブリッジ回路１５における接続点１６の電位が＋Ｖで接続点１７の電位が零の直流電圧が印加されているが、本実施形態の故障診断装置２０Ａでは、接続点１６の電位が＋Ｖで接続点１７の電位が−Ｖの直流電圧が印加されている。この場合、先の実施形態の故障診断装置２０では必要とされる電圧参照用の固定抵抗２１，２２によるハーフブリッジ回路１５ａ，１５ｂは不要となる。
【０１１０】
アナログ加算回路５７は、第１演算増幅器６１と、第２演算増幅器６２と、第３演算増幅器６３と、第４演算増幅器６４と、第５演算増幅器６５とを備えて構成されている。
第１演算増幅器６１において、入力正端子６１ａはフルブリッジ回路１５の接続点１８に接続され、入力負端子６１ｂは出力端子６１ｃに接続され、出力端子６１ｃは抵抗器６６，６７に接続されている。
第２演算増幅器６２において、入力正端子６２ａはフルブリッジ回路１５の接続点１９に接続され、入力負端子６２ｂは出力端子６２ｃに接続され、出力端子６２ｃは抵抗器６８及び第４演算増幅器６４の入力正端子６４ａにそれぞれ接続されている。
第３演算増幅器６３において、入力正端子６３ａは、抵抗器６８に接続されるとともに、抵抗器６９を介して回路のアース７０に接続され、入力負端子６３ｂは、抵抗器６６に接続されるとともに、抵抗器７１を介して出力端子６３ｃに接続され、出力端子６３ｃはアナログスイッチ７２を介してＡ／Ｄ変換器５８に接続されている。
第４演算増幅器６４において、入力正端子６４ａは第２演算増幅器６２の出力端子６２ｃに接続され、入力負端子６４ｂは、抵抗器７３を介して回路のアース７０に接続されるとともに、抵抗器７４を介して出力端子６４ｃに接続され、出力端子６４ｃはアナログスイッチ７５を介してＡ／Ｄ変換器５８に接続されている。
第５演算増幅器６５において、入力正端子６５ａは抵抗器７６を介して回路のアース７０に接続され、入力負端子６５ｂは、抵抗器６７に接続されるとともに、抵抗器７７を介して出力端子６５ｃに接続され、出力端子６５ｃはアナログスイッチ７８を介してＡ／Ｄ変換器５８に接続されている。
【０１１１】
本実施形態の故障診断装置２０Ａにおいては、計量器用のアナログ荷重信号は第３演算増幅器６３において合成される。接続点１８側のハーフブリッジ回路１５ａの出力荷重信号がｅｏｂ、接続点１９側のハーフブリッジ回路１５ｂの荷重信号がｅｏａであり、Ａ／Ｄ変換器５８は全ての信号に兼用して１個のみ設けられ、その入力がアナログスイッチ７２，７５，７８によって切り換えられる。このように適宜Ａ／Ｄ変換器の使用個数は選択すれば良い。
【０１１２】
この故障診断装置２０Ａのようにフルブリッジ出力が独立して存在する構成であれば、ロードセル単体調整時点で同じ負荷荷重に対してフルブリッジ出力と２つのハーフブリッジ出力とが同一値となるように、すなわちＷｎ＝Ｗａｎ＝Ｗｂｎであるようにスパン係数が設定され、初期重量記憶メモリ、零点重量記憶メモリが設けられる。
そして、ハーフブリッジ出力とは独立に、Ｗ１〜Ｗ４は次式にて処理される。
Ｗ１＝Ｋ１・（Ｗａ１−Ｗｉ１）−Ｗｚ１
Ｗ２＝Ｋ２・（Ｗａ２−Ｗｉ２）−Ｗｚ２
Ｗ３＝Ｋ３・（Ｗａ３−Ｗｉ３）−Ｗｚ３
Ｗ４＝Ｋ４・（Ｗａ４−Ｗｉ４）−Ｗｚ４
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明の計量装置は、コンベヤスケールやホッパスケール、トラックスケール、台秤、料金秤などの計量器で使用されるストレインゲージ式ロードセルに生じるスパンの異常を検出する用途に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  ロードセル
５                      計量台
１５ａ，１５ｂ          ハーフブリッジ回路
２０，２０Ａ            故障診断装置
２６                    演算回路
５２                    中央演算処理装置
５３                    メモリブロック
５４                    表示装置
【図１】
0005679837.tif 000002
【図２】
0005679837.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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