一种对多测力计秤进行负荷位置补偿的方法技术

构成一个或多个称重装置的多个数字测力计连接在一起，并连接局部区域网络中公用的主控制器上。各数字测力计由主控制器轮询，并为其提供重量读数。把各测力计的重量读数与负荷位置修正因数相结合并加起来，以提供经负荷位置修正的重量指示。在调整秤时，确定负荷位置修正因数的值，并且，把它们存储在主控制器中。可以远距离地诊断单独的测力计，并且，当它损坏时可以予以替换。为替换的测力计确定新的负荷位置修正因数，并存储该数据。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多测力计秤，更具体地涉及多个测力计秤的负荷位置的补偿方法。许多称重场合需要在单个秤中或者在若干个关联的秤中使用多个测力计。例如，用于称卡车或铁路车辆重量的大载量秤需要多个测力计。每个测力计提供正比于由该测力计承担的那部分负荷的模拟信号。连接在惠斯顿电桥结构中的应变电阻片通常提供该模拟信号。在大载量应用场合中，负荷通常分布在至少四个测力计上，而在某些应用场合，可能需要十六个或更多的测力计。必须获得各测力计输出信号的总合，以提供表示总负荷的信号。用于将来自各模拟测力计的信号相加的通常方法一直是将各输出端并联连接，以提供表示加到该秤上的总重量的单一模拟输出信号。多测力计秤的称重精度不但取决于单个测力计的精度，而且，取决于它们之间的机械的和电的相互影响。因为，各测力计通常对所加的负荷具有不同的灵敏度，所以，秤的总输出信号通常取决于重物在该秤上的位置。因此，必须补偿或调整各单个测力计的输出信号，以便对于给定负荷，不管该负荷置于秤的什么位置上，秤的总输出信号基本上保持相同。通常用于完成这种负荷位置补偿的方法一直是在单个测力计的惠斯登电桥电路中连接灵敏度还原电阻，通常跨接在电桥电路的输出端。Lockerry的美国专利4，261，195，Griffen的美国专利4，574，899以及Lockery的美国专利4，556，115论述了多测力传感器秤中负荷位置补偿的问题。尽管上述专利中提出了解决负荷位置问题的方法，但是，其中仍然存在与多模拟测力计并联连接相联系的问题。各测力计在彼此电连接时是相互影响的，因此，单独试验时的测力计的性能将不同于在秤中与其他测力计一起试验时的性能。连接在一起的各测力计的相互作用，使通过把电阻连接到单个测力计上来进行负荷位置补偿的问题大大复杂化了。为了获得适当的补偿电阻值，可能需要大量的迭代或循环，这是因为当把补偿电阻连接到其他测力计上时，必须对最初确定的、适合于特定测力计的电阻值进行调整。该电阻值的调整可能又要求调整其他的补偿电阻，以此类推。当把各测力计的模拟电路连接在一起时，它们本质上不可能被单独地监控。因此，秤的故障检修或修理可能需要将各电路拆开，以便单独地试验各测力计，从而找出损坏的测力计。此外，当由于任何原因而替换一个测力计时，该秤通常需要重新进行负荷位置补偿。为完成这种重新补偿，需要已知重量的试验重物。对于大载量秤来说，这是尤其费时的过程，并且，常常不容易获得已知重量的试验重物。最近，已经出现所谓“数字测力计”，其中，把模/数转换器和微处理器用于单个测力计中。电子电路安装在直接连接于测力计的推力元件述的印刷电路板上。已经采用各种数字技术补偿了单个测力计的温度、徐变和线性误差。本专利技术的总的目的是本质上消除与把多个测力计的模拟电气部分连接在一起相联系的上述问题。更具体地说是要提供多测力计秤中的负荷位置补偿和其他误差补偿的方法。根据本专利技术对多测力计秤进行负荷位置补偿的方法，所述秤包含提供每个测力计负荷数字式表示的装置，该方法包括以下步骤确定经负荷位置修正的负荷数学表达式(该式包含至少一个所述测力计的修正因数，存储所述数学表达式，询问所述测力计中的每一个，以接收所述数字式负荷表示，把所述数学表达式加到所述数字式负荷表示，以产生经负荷位置修正的该秤总负荷的数字式表示。该方法还包括确定负荷位置修正因数，存贮该因数的步骤。将负荷位置修正因数与相应的数字式负荷表示相结合，使产生修正后的数字式负荷表示。将未修正的数字式表示同修正后数字式负荷相结合便产生该秤经负荷位置修正的总负荷之数字式表示。确定所述修正因数的方法是将负荷放在秤的各不同位置上，确定各测力计对负荷和位置的响应;并且，利用所述响应确定修正值。提供数字式重量读数的测力计的连接，消除了把各测力计的模拟电气部分连接在一起时遇到的问题。由于各测力计不相互影响，所以，可以用单一的、而不是迭代的过程来完成负荷位置补偿。此外，不需要已知重量的试验重物也能完成所述补偿。数据能够从单独的测力计获得，因此，必要时，可以在不需要拆开和重新连接整个秤或多测力计组件的情况下来论断和更换每个测力计。采用经由电话线和调制解调器把计算机连接到主控制器的方法，可以从远处操纵这种论断。此外，当更换一个或多个(直至除了一个之外的所有测力计)测力计时，可以通过仅仅补偿更换的测力计以及在不需要已知重量的重物的情况下，对该秤重新进行负荷位置补偿。附图说明图1是实施本专利技术的多数字测力计系统的方框图;图2是适合用于本专利技术实施例的数字式测力计的正视图;图3是图2的数字式测力计的顶视平面图;图4是图2和3的数字式测力计电子电路的方框图;图5是实施本专利技术的车辆秤的平面图;图6是说明图5的车辆秤的主要部件的连接的示意图;图7是用于图5和6的秤中的主控制器的最佳形式的方框图;图8A至8M是说明本专利技术中各个数字式测力计的操作的程序框图;图9A和9B是说明用于数字式测力计中的线性补偿过程的程序框图;图10A至10L是说明图7的主控制器的操作的程序框图;图11是说明在图10A至10L的程序框图中，用于确定数字式测力计的负荷位置修正常数值的过程的程序框图;图12A和12B是说明用于把地址赋予多测力计系统的替换的测力计的过程的程序框图;以及图13是说明在图10A至10L中，用于确定替换的测力计的负荷位置修正常数的过程的程序框图。下面参考图1，实施本专利技术的、具有多个测力计的系统包括若干组数字测力计20，图中示出用标号11至14标明的四组。11至14各组中的测力计20借助于接线盒22、23、24和25，用多线总线30连接在一起。该总线还将各接线盒连接在一起，并且，把它们连接到主控制器。图中表明，11至14各组包括三个测力计20，但是，它们可以包含从一个到大量的测力计，这取决于特定的应用场合。接线盒22至25作为导线终接点，并且，一个接线盒可以具有任何个数的测力计，这在特定的应用场合中是方便的。如果需要的话，各接线盒也可以含有公共的A/D转换器和模拟开关，以允许共用这些部件，而不是每个测力计具有专用的A/D转换器。图中示出11至14四组测力计，但是，如总线30的虚线部分所表明的，在特定的应用场合，所使用的测力计组的数目可以多一些或少一些。各数字式测力计20经由总线30彼此相连，并且，连接到主控制器，这为LAN(即，局部区域网络)提供了基础，在这种网络中，在单独的测力计20和主控制器34之间可以通信。另一种方法是，可以将每个数字测力计20或接线盒22-25单独连接到主控制器34。但是，所述LAN是可取的。在LAN中，主控制器34起主导装置的作用，而作为从动装置的各单独的测力计不能引发与主控制器的通信。LAN最好采用Intel BITBUS通讯系统。主控制器34轮询各测力计20(从动装置)，或者，按要求选定的各测力计。各测力计按照来自主控制器的传输数据或要求信息而应答。在图1的方案中，具有一个或多个数字测力计的11至14每个组，可以构成单独的秤，因此，该组中所有测力计的组合输出信号表示由主控制器34收集和操纵的相应的重量数据。这种应用场合的一个实例是分配每组测力计称一个特定的、含有许多进料或卸料的贮箱或贮罐。那时，可经由主控制器34来监视和控制由每个贮箱或贮罐运送的材料的数量和状态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对多测力计秤进行负荷位置补偿的方法，所述秤包含提供每个测力计上负荷的数字式表示的装置，该方法的特征在于包括以下步骤：确定经负荷位置修正的负荷的数学表达式，存储所述数学表达式，询问所述测力计中的每一个，以接收所述数字式负荷 表示，以及把所述数学表达式应用到所述数字式负荷表示，以产生该秤上的、经负荷位置修正的总负荷的数字式表示。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔C格里芬，
申请(专利权)人：梅特勒托利多有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]