電子天平/秤的製作方法
2023-09-16 00:51:30
專利名稱：電子天平/秤的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子天平/秤(包括電子天平和電子秤)，使用之前需要預熱操作一段規定的持續時間。
電子天平/秤在達到熱穩定狀態之前實行預熱操作一段規定的持續時間，為的是消除因通電後溫度升高引致負荷檢測部分的熱誤差。
然而，普通電子天平/秤並無告示用戶預熱操作之功能，用戶必須從通電開始就設法延續時間。因此，這種電子天平/秤不進行充分的預熱操作就可能開始測量，也即在負荷檢測部分達到熱平衡之前就可能開始測量，從而因溫度漂移的影響而產生不正確的測量結果。或者，這種電子天平/秤可能過分地進行預熱操作，從而對完成測量而言造成工作效率低下。
考慮到上述情況，本發明的目的在於提供一種可在適當的預熱操作之後進行測量的電子天平/秤。
本發明提供一種電子天平/秤，它包括存儲裝置，儲存與負荷檢測部分之溫度特性相關的數據或函數；預熱持續時間計算裝置，在接通電源的時刻讀取存儲裝置內所存的數據或函數，用於根據所述數據或函數響應通電時刻負荷檢測部分的狀態，而計算負荷檢測部分達到熱平衡狀態所需的預熱持續時間；以及告示裝置，告示是否根據所述預熱持續時間計算裝置算得的預熱持續時間在預熱操作。
按照本發明的第一方面，在電源已關閉時，用於計算預熱持續時間的預熱持續時間計算裝置所採用的負荷檢測部分的狀態處於電源關閉持續期間。為了計算電源關閉的持續時間，所述天平/秤還包括時鐘裝置，它發生指示時間的信號；電源關閉時間記憶處理裝置，在電源關閉的情況下，它根據所述時鐘裝置的信號將電源關閉時間存在存儲裝置中；以及電源關閉持續時間計算裝置，它在接通電源時根據所述時鐘裝置的信號和存儲裝置中所存的電源關閉時刻計算電源關閉的持續時間。
按照這一方面，所述存儲裝置中所存數據和函數的一種舉例是表示電源關閉持續時間與預熱持續時間之間關係的數據，而且預熱持續時間計算裝置根據這種數據由電源關閉持續時間計算預熱持續時間。
另外，按照這一方面，所述存儲裝置中所存數據和函數的另一種舉例是表示電源關閉持續時間與負荷檢測部分溫度之間關係的第一數據，以及表示負荷檢測部分的溫度與預熱持續時間之間關係的第二數據，而且預熱持續時間計算裝置根據電源關閉持續時間由第一數據計算負荷檢測部分的溫度，用以根據算出的溫度由第二數據計算預熱持續時間。
此外，按照這一方面，所述存儲裝置中所存數據和函數的再一種舉例是利用電源關閉持續時間作為變量導出預熱持續時間的函數，而且預熱持續時間計算裝置根據電源關閉持續時間通過該函數的運算計算預熱持續時間。
按照本發明的第二方面，在供給電源時，用於計算預熱持續時間的預熱持續時間計算裝置所採用的負荷檢測部分的狀態處於負荷檢測部分的溫度，而且所述天平/秤還包括溫度傳感器，用以檢測溫度。
按此第二方面，所述存儲裝置內所存的數據和函數是表示在接通電源時刻負荷檢測部分的溫度與預熱持續時間之間關係的數據，並且預熱持續時間計算裝置根據該數據由接通電源時刻負荷檢測部分的溫度計算預熱持續時間。
按照本發明，在最初通電開始時，預熱持續時間計算裝置最好設定所需預熱持續時間的最大值。
告示裝置還可用作顯示負荷檢測部分之檢測值的顯示裝置。另外，可用發聲裝置、蜂鳴器或者CPU的示警(報警)功能作為所述告示裝置。
於是，本發明的電子天平/秤可在適當的預熱操作之後測量重量，從而消除因熱傳導特性，特別是對構成本電子天平/秤的每個機械部件和電子部件而言所致溫度漂移引起的測量誤差。
從以下結合附圖對本發明的詳細描述，將使本發明的上述及其它目的、特性、情況和優點變得愈為清晰。
圖1是以示意方式表示本發明電子天平/秤的一種實施例的方框圖2是具體表示圖1所示CPU功能的方框圖；圖3是表示本發明一種實施例工作過程的流程圖；圖4A示出電源關閉持續時間與電源關閉後負荷檢測部分溫度之間的關係；圖4B示出負荷檢測部分溫度與所需預熱持續時間之間的關係；圖5A示出指示預熱操作的顯示裝置的示例性顯示屏幕；圖5B示出另一個指示重量的示例性顯示屏幕；圖6是表示本發明另一實施例工作過程的流程圖；圖7作為負荷檢測部分溫度特性數據另一舉例，示出接通電源時刻的負荷檢測部分溫度與所需預熱持續時間之間的關係。
以下參照圖1和2描述本發明一種實施例的電子天平/秤。圖1是以示意方式表示本發明一種實施例電子天平/秤的方框圖。圖2是具體表示圖1所示CPU(中央處理器)12功能的方框圖。
一般地說，電子天平/秤在CPU12中將負荷檢測部分15測得的測量數據轉換成重量值，並將其顯示於顯示裝置11上。
構成負荷檢測部分15的各機械部件和電子部件分別具有特定的熱傳導功能，而且，在通電之後直至它們穩定在一個平衡溫度，由於隨著熱的產生使溫度變化，引起由溫度漂移所致的測量誤差。因此，為消除這種測量誤差，在負荷檢測部分15達到所示平衡溫度之前，需要預熱操作。
按照本發明第一種情況的實施例，由CPU12執行的預熱持續時間計算裝置20根據電源關閉的持續時間計算預熱持續時間。為了計算電源關閉的持續時間，設置發生指示時間信號的時鐘裝置13和存儲裝置14。CPU12還執行電源關閉持續時間存儲處理裝置22，與根據時鐘裝置13的信號計算電源關閉持續時間的電源關閉持續時間計算裝置24以及接通電源時存儲裝置14中所存的電源關閉時刻一起，它根據電源關閉時刻的時鐘裝置13的信號將電源關閉持續時間存儲於存儲裝置14中。根據預熱持續時間計算裝置20的輸出，也是由CPU12執行的顯示控制裝置26使顯示裝置11顯示預熱操作中剩餘的預熱持續時間，同時，在所需的預熱持續時間完結時，還控制顯示裝置11能夠顯示負荷檢測部分15的檢測信號。
當把電源加給這種電子天平/秤時，在規定的時間間隔通過CPU12之後，它將時鐘裝置13的時間數據記錄於存儲裝置14中。在電源關閉之前的任何時刻都進行時間記憶。當電源關閉時，中斷時間信息的修正，最後存在存儲裝置14中的時間數據成為電源關閉的時刻。
此外，存儲裝置14存儲溫度特性數據，如負荷檢測部分15的熱傳導特性。
在重新供電的時刻，CPU12從時鐘裝置13讀取時間數據。與此同時，還從存儲裝置14讀取電源關閉的時刻和負荷檢測部分15溫度特性數據。當本電子天平/秤的電源在前述的使用中已從當前的供電時刻被關閉時，CPU12轉換所示的持續狀態，並得到根據負荷檢測部分15的溫度特性數據而達到熱穩定狀態所需的預熱操作。CPU12將所得到的所需預熱持續時間或者中斷預熱操作的持續時間顯示在顯示裝置11上，用戶根據顯示裝置11上顯示的內容決定是否能夠測量。當需要中斷預熱操作的持續時間時，CPU12將已能測量的事實顯示於顯示裝置11上。
當最初給電子天平/秤通電時，並無先前電源關閉時刻的信息，因此，它顯示所需預熱持續時間的最大值，並根據這一持續時間進行預熱操作。
圖3是表示本發明第一方面一種實施例一系列處理過程的流程圖。當接通電源，而且還在預熱操作期間時，從時鐘裝置13讀取時間數據，並在顯示裝置11上顯示被中斷的持續狀態或者預熱操作所需的持續時間。在預熱操作終止之後，給出重量顯示，並告示已能測量。
更加具體地說，開始接通電源用以供能(S1)。最初供能時，將預熱持續時間設定為最大值(S6)，另外，通過步驟S3到S5進行處理(S2)。在步驟S3到S5時，CPU12從時鐘裝置13讀取供電時刻，並從存儲裝置14讀取前段使用時的電源關閉時刻和負荷檢測部分15的溫度特性數據，用以計算和設定預熱操作所需的持續時間。
設定預熱持續時間之後，測量預熱持續期間的持續時間，並實行預熱操作，同時顯示持續時間信息(S7到S10)。當中斷預熱操作時，就能夠測量重量(S9)，並啟動間隔計時器(S11)。
當關於負荷檢測部分15的規定部分安排了測量目標時，CPU12實行測量(S12)，並顯示測得的值(S13)，而且在經過了間隔的持續時間之後(S14)，將所測得的值和時間存儲於存儲裝置14中(S15)，並清除間隔計時器(S16)。當繼續進行測量時(S17)，進到步驟S11，同時，在解除使用的情況下，關閉電源(S18)。在各規定的時間間隔，CPU12必須從時鐘13讀取時間，為的是將電源關閉的時間存儲於存儲裝置14內。間隔計時器是一個為測量時間間隔所用的計數器，用以讀取時間。
本實施例中，當前段使用的結束時刻與重新供電時刻之間的斷電持續時間較短時，同時預熱操作所需的持續時間也較少，則根據前段使用的結束時刻與重新供電時刻之間的斷電持續時間計算所需的預熱持續時間，從而可有效地實現測量。
為實行第一方面的功能，存儲裝置14存儲比如圖4A所示之負荷檢測部分15的溫度特性數據和圖4B所示的所需預熱持續時間數據。操作期間，負荷檢測部分15按恆定的熱值產生熱量，為操作的持續匯集一定的溫度，按該溫度進入平衡狀態，使測得的值穩定。圖4A的溫度特性圖表示這樣的情況，即在操作期間已處於平衡溫度之負荷檢測部分15的溫度隨著持續而降低，由於電源關閉。水平的電源關閉持續時間軸上的持續時間Tn表示可以被看成負荷檢測部分15的溫度不降低的持續時間，符號t1表示當前的負荷檢測部分溫度。作為這一溫度特性的數據，得到一個近似的溫度調節表示式，並將其存於存儲裝置14中。
負荷檢測部分15具有特定的熱值。圖4B表示預熱持續時間隨此熱值而變。可將負荷檢測部分15的熱值作成實驗曲線，並存在存儲裝置14中。隨著預熱持續時間越短，重新開始操作時負荷檢測部分15的溫度越高，就能使得要達到一個平衡溫度的持續時間，也即所需的預熱持續時間較短。圖4B表示為達到所述重新開始操作的平衡溫度所需的預熱持續時間，還得到表示這種關係的近似表示式，並將其存於存儲裝置14中。
得到圖4A和4B中以數據所示的預熱持續時間的操作過程按以下方式實現。當開始或重新開始操作時，CPU12從存儲裝置14讀取圖4A中所示的近似表示式和作為溫度特性的負荷檢測部分15的熱值。隨後讀取前段操作的電源關閉時刻和供給電源的時刻，得到電源關閉持續時間。於是，從圖4A得到電源關閉持續時間To，並得到負荷檢測部分的溫度t0。從存儲裝置14讀取圖4B所示的數據，並從所得到的負荷檢測部分的溫度t0得到預熱持續時間。
當由電源關閉持續時間得到的負荷檢測部分的溫度t0低於溫度t1時，則可按上述方式得到預熱持續時間。當所述負荷檢測部分的溫度t0高於溫度t1時，則認為無需所述預熱操作。
雖然上述實施例中的存儲裝置14存儲表示負荷檢測部分15之溫度特性的數據或所述近似表示式，它另外還可以存儲利用電源關閉持續時間作為變量導出預熱持續時間的函數。在這種情況下，CPU12可以通過所述函數的運算由電源關閉持續時間計算預熱持續時間。
圖5A和5B以示例方式示出顯示裝置11的顯示屏幕。如圖5A所示，在預熱操作期間，顯示的時間表示剩餘的預熱持續時間，而以符號「t」表示預熱操作，比如顯示「STAND-BY」可以清楚地表示這並不是重量顯示。當然，各種符號顯示或字母都是一些舉例。
當顯示預熱持續時間達到0時，CPU12在顯示裝置11上顯示有如圖5B所示的重量顯示，說明已能夠測量。作為示例性的重量顯示，與預熱持續時間顯示不同，斷開「STAND-BY」顯示，並且也斷開表示預熱持續時間的符號和字母。隨後顯示重量單位。顯然，所述重量顯示屏幕也只是舉例。
按照本發明第二方面的實施例，圖2所示的預熱持續時間計算裝置20根據通電時刻負荷檢測部分15的溫度，由表示通電時刻的負荷檢測部分15的溫度與存儲裝置14中所存的預熱持續時間之間關係的數據計算預熱持續時間。所述電子天平/秤包括關於負荷檢測部分15的溫度傳感器16，用以檢測負荷檢測部分15的溫度。溫度傳感器16定期監視負荷檢測部分15的溫度。
圖6表示第二方面這一實施例的工作過程。它相應於圖3流程中的步驟S1到S6。接下去的步驟S7的操作有如圖3中所示那樣，這裡予以省略。
當接通電源時，如果是首次供能，則設定預熱持續時間的最大值，同時由溫度傳感器16檢測溫度(S3)，如果重新開始操作，還從存儲裝置14讀取表示通電時刻負荷檢測部分15的溫度與預熱持續時間之間關係的數據(S4)。根據測得的溫度由所示數據得到預熱持續時間(S5)。
圖7表示為實現第二方面的這一實施例，存儲裝置14中所存的數據，示出接通電源時刻的負荷檢測部分15的溫度與所需預熱持續時間之間的關係。從存儲裝置14中所存的這些溫度特性曲線又得到溫度調節的近似表示式。關於負荷檢測部分15設置的溫度傳感器16測量所述通電時刻的溫度。在產品開發的試驗階段可以掌握負荷檢測部分15的熱值，因此也將它存入存儲裝置14中。
圖6中步驟S3和S4的操作具體實行如下在接通電源的時刻，CPU12先從存儲裝置14讀出圖7曲線的近似表示式和負荷檢測部分15的熱值，作為溫度特性數據。然後，測量負荷檢測部分15的溫度(通電時刻的溫度)。從該溫度得到預熱持續時間。
在一種電子天平/秤中，必須關於負荷檢測部分15設置溫度傳感器16，為的是修正對周圍溫度變化的敏感度。本實施例中，可以通過溫度傳感器16獲得預熱持續時間。
雖然本實施例中通過在作為告示裝置的顯示裝置11上的重量顯示表明已能測量，但顯示是否已能測量並不限於此。利用一種顯示可以代替它，所述的顯示以聲音或蜂鳴器表明預熱持續時間或者預熱操作是否以及完成。
雖然已詳細描述並表示了本發明，但可以清楚地理解，它們只是採取說明和舉例的方式，而非限定的方式，因為只由所附各權利要求限定本發明的精髓及範圍。
權利要求
1．一種電子天平/秤，包括存儲裝置，儲存與負荷檢測部分之溫度特性相關的數據或函數；預熱持續時間計算裝置，在接通電源的時刻讀取存儲裝置內所存的數據或函數，用於根據所述數據或函數響應通電時刻負荷檢測部分的狀態，而計算負荷檢測部分達到熱平衡狀態所需的預熱持續時間；以及告示裝置，告示是否根據所述預熱持續時間計算裝置算得的預熱持續時間在預熱操作。
2．如權利要求1所述的電子天平/秤，其特徵在於，當電源已關閉時，用於計算預熱持續時間的預熱持續時間計算裝置所採用的負荷檢測部分的狀態處於電源關閉持續期間；為了計算電源關閉的持續時間，所述天平/秤還包括時鐘裝置，它發生指示時間的信號；電源關閉時間記憶處理裝置，在電源關閉的情況下，它根據所述時鐘裝置的信號將電源關閉時間存在所述存儲裝置中；以及電源關閉持續時間計算裝置，它在接通電源時根據所述時鐘裝置的信號和存儲裝置中所存的電源關閉時刻計算電源關閉的持續時間。
3．如權利要求2所述的電子天平/秤，其特徵在於，所述存儲裝置中所存數據和函數是表示電源關閉持續時間與預熱持續時間之間關係的數據；預熱持續時間計算裝置根據這種數據由電源關閉持續時間計算預熱持續時間。
4．如權利要求2所述的電子天平/秤，其特徵在於，所述存儲裝置中所存數據和函數是表示電源關閉持續時間與負荷檢測部分溫度之間關係的第一數據，以及表示負荷檢測部分的溫度與預熱持續時間之間關係的第二數據；預熱持續時間計算裝置根據電源關閉持續時間由第一數據計算負荷檢測部分的溫度，用以根據算出的溫度由第二數據計算預熱持續時間。
5．如權利要求2所述的電子天平/秤，其特徵在於，所述存儲裝置中所存數據和函數是利用電源關閉持續時間作為變量導出預熱持續時間的函數；預熱持續時間計算裝置根據電源關閉持續時間通過該函數的運算計算預熱持續時間。
6．如權利要求1所述的電子天平/秤，其特徵在於，在供給電源時，用於計算預熱持續時間的預熱持續時間計算裝置所採用的負荷檢測部分的狀態處於負荷檢測部分的溫度；所述天平/秤還包括溫度傳感器，用以檢測溫度。
7．如權利要求6所述的電子天平/秤，其特徵在於，所述存儲裝置內所存的數據和函數是與表示在接通電源時刻負荷檢測部分的溫度與預熱持續時間之間關係有關的數據；預熱持續時間計算裝置根據該數據，由接通電源時刻負荷檢測部分的溫度計算預熱持續時間。
8．如權利要求1所述的電子天平/秤，其特徵在於，在最初供能時，預熱持續時間計算裝置設定所需預熱持續時間的最大值。
9．如權利要求1所述的電子天平/秤，其特徵在於，告示裝置是用於顯示負荷檢測部分之檢測值的顯示裝置。
全文摘要
一種電子天平/秤,包括存儲裝置、預熱持續時間計算裝置和告示裝置。接通電源後,預熱持續時間計算裝置的CPU(12)根據電源關閉持續時間由負荷檢測部分(15)的溫度特性數據計算預熱操作的持續時間,以根據算得的預熱持續時間通過顯示裝置(16)告示電子天平/秤處於預熱操作狀態。本電子天平/秤使用前需要預熱操作一段規定的持續時間,可以消除因熱傳導特性,特別是對每個機械部件和電子部件的溫度漂移引起的測量誤差。
文檔編號G01G23/00GK1311428SQ0110405
公開日2001年9月5日 申請日期2001年2月20日 優先權日2000年2月29日
發明者浜本弘 申請人:株式會社島津製作所