具有过载探测功能的秤制造技术

本申请涉及一种根据电动势力补偿原理工作的秤和一种其操作方法，其中，为了测量过载力而规定了从测量模式自动切换到过载模式，且其中，在过载模式中减小由线圈和至少一个测量电阻形成的负载电阻以便在相同的末级功率下实现较高的线圈电流。实现较高的线圈电流。实现较高的线圈电流。

【技术实现步骤摘要】
具有过载探测功能的秤


[0001]本申请涉及一种根据电动势力补偿原理工作的秤。

技术介绍

[0002]这样的秤由现有技术公开了，并且基于的是通过负载承受件被输入到称量单元中的力借助线圈和与线圈相互作用的磁体被补偿。力补偿所需要的且流过线圈的电流是一种用于力的量度且因此被测量。为了测量线圈电流，其可以例如被引导经过测量电阻，取决于电流的电压在该测量电阻处被抽取。电压可以被继续处理以便评估，例如做法是它或许在被过滤和/或放大和/或以其它方式被预处理之后被提供给第一A/D变换器且与所属控制单元结合地被转换为对应于补偿力的显示值。
[0003]被引导经过线圈的线圈电流由末级提供，其提供被调节的输出电压。输出电压的调节借助位置传感器进行。它关于规定的静止位置检测线圈与磁体之间的相对运动，其与待测力大小相关。调节器调节末级的输出电压，从而所得到的被引导经过线圈的电流通过与磁体的电动势相互作用来补偿相对运动，并且线圈和磁体按照彼此相对且克服作用力的方式又返回到静止位置。一般，待测力以直接的方式(“直接承载系统”)或通过一个或多个杆作用于线圈，而磁体保持位置固定。但也可以想到其它的或相反的解决方案。
[0004]应由末级提供的电流因此取决于待补偿的力的大小并且将随着力增大而相应总是增大。对于常规称量工作(以下也称为测量模式“m”)，称量单元被调节到预定的下述载荷范围，其例如通过末级的功率能力或第一A/D变换器的负载测量范围来确定并且取决于合理预期的且待补偿的力F
m
。如果施加于称量单元的力在载荷范围之外(尤其是高于它)(以下也称为过载“u”)，则
[0005]a)对应于线圈电流的测量电阻电压超过在第一A/D变换器上设定的负载测量范围，和/或
[0006]b)末级的功率能力不再足以将所需补偿电流提供给线圈。相对运动无法再被补偿并且在测量电阻上分得的线圈电流不再是用于被输入到负载承受件中的力的正确量度。
[0007]秤过载实际上可能频繁出现，例如因为夹具/滑块/操作人员将测量对象过猛或过快、突然或以过大的力施加到秤上。这可能导致称量单元损伤和使用寿命受影响，但这在秤上起初是无法察觉的。此外，出于校准规范考虑而不允许在高于预定负载测量范围的情况下输出重量测量值。这虽然可以被如此防止，即，在高出在负载测量范围内所选的上阈值时禁止输出重量测量值。但肯定无法从中推导出关于过载类型的精确信息。在重力测量作用式测量仪的使用寿命估算中，过载的类型、程度、频繁度和时间顺序尤其产生影响。
[0008]申请内容
[0009]本申请的任务因此是，在利用力补偿秤的已有测量系统的情况下可以作出对所出现的过载的更详细说明。该任务通过一种根据权利要求1的秤和一种根据权利要求10的方法来完成。其它有利实施方式来自从属权利要求。
[0010]本申请鉴于以下认识，即，为了更精确分析过载而也应该测知其实际大小。这如上
所示在现有技术中在高出所用第一A/D变换器的预定负载测量范围和/或末级功率在预定的线圈和测量电阻配置下不足以提供过载所需的补偿线圈电流时是做不到的。
[0011]根据本申请如此完成该任务，即，秤在出现过载时或在达到预示过载的阈值时切换到过载模式。为此，由线圈和至少一个测量电阻构成的负载电阻R
W
被改变、尤其被减小。这优选自动完成。此外，有利地进行借助控制单元的在零点几秒内的切换，该控制单元完成在秤电子装置中的合适的电路措施。由于负载电阻的减小，总体上有较小的电阻反作用于线圈电流，从而减小的电压足以例如维持相同的线圈电流。在末级上所调节的末级电压U
E
并且在那里调用的功率随之相应减小。换言之，为了能提供一定的线圈电流I
L
，在减小的负载电阻下，根据U
E
＝I
L
·
R
W
，相应地较低的末级电压在相应较小功率P＝U
E
·
I
L
的情况下就够了。这又造成了末级在过载模式中(即在减小的负载电阻R
W
下)在利用其整个功率能力下能够提供比在测量模式中作用的较高的负载电阻下可实现的更高的线圈电流，故系统的承载能力根据本申请通过切换到过载模式而提高。在这些情况下，也可以在力在针对常规工作所设定的载荷范围之外的情况下提供线圈电流，其正确描绘负载。根据本申请进行切换，以便即便在出现过载时也尽可能减小或完全避免线圈相对于磁体的运动，并且能查明对应于过载的测量值。有利地，为此可以几乎不变地采用秤的已有测量系统、尤其是其末级。尤其是不需要可切换的电流源，其视负载情况而必须在较高和较低功率之间切换。取而代之，可以采用任何如下末级，其功率足以在过载情况下也提供足够高的补偿电流。
[0012]特别有利地如此进行负载电阻R
W
的减小，即，如下测量电阻W1的电阻R1被减小，在该测量电阻处抽取用于评估线圈电流I
L
的电压并且例如提供给第一A/D变换器。如果电阻R
W1
减小，则在此分得的测量电阻电压U
W1
也减小，结果是能够在过载时也避免A/D变换器的负载测量范围超出，并且可以用已有的第一A/D变换器确定对应于过载力的测量值。
[0013]因此，本申请克服以下思维障碍：大的测量电阻R
W1
产生相应大的在此处分得的测量电阻电压U
W1
，伴随相应可能大的分辨率或显示精度用于在常规负载测量范围内测定的电压。在常规工作或测量模式(m)中高分辨率是有意义的，以便能输出精确的重量值。但对于过载模式，本申请避开所述要求并由此允许扩大秤的载荷和/或评估过载力。
[0014]故根据本申请，已有的针对预定的“常规”负载测量范围或测量工作(测量模式m)设定的测量系统以很简单的方式被用于也定量确定在预定的负载测量范围外的力(过载力)。在此，测量电阻W1的减小可以通过很简单的方式如下还要描述地准备和实现。
[0015]根据本申请的秤被设计成确定作用于秤的力F
m
、F
u
并且按照电动势力补偿(偶尔也被称为电磁铁力补偿)原理工作。它包括承载线圈L和与承载线圈L相互作用且相对其可运动的磁体G。从末级E可以给承载线圈L提供承载线圈电流I
L
以便通过线圈L与磁体G之间的电动势相互作用来补偿力并且能评估线圈电流I
L
以确定力。
[0016]秤包括电阻组件W，其形成用于由末级E馈电的承载线圈电路的、具有电阻R
W
的负载电阻。电阻组件W至少包括具有电阻R
L
的承载线圈L以及至少一个具有电阻R
W1
的测量电阻W1。承载线圈在此也可以由多个子线圈构成。
[0017]秤设计成在测量模式(m)中对于在预定载荷范围内的力F
m
从在测量电阻W1上分得的测量电阻电压U
W1
确定对应于各自力F
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种秤，其为了确定作用于该秤的力(F
m
,F
u
)而根据电动势力补偿原理工作并且为此具有承载线圈(L)和磁体(G)两者，这两者彼此相互作用并且在相对运动中可相对移动，其中，该承载线圈(L)能被末级(E)供以作为补偿电流的承载线圈电流(I
L
)，以便通过该线圈(L)与该磁体(G)之间的电动势相互作用来补偿所述力(F
m
,F
u
)并能评估该线圈电流(I
L
)以确定该力(F
m
,F
u
)，a)其中，该秤包括电阻组件(W)，该电阻组件关于由该末级(E)馈电的承载线圈电路而形成负载电阻(R
W
)，且其中，该电阻组件(W)包括具有电阻(R
L
)的该承载线圈(L)以及至少一个具有电阻(R
W1
)的测量电阻(W1)，并且b)其中，该秤被设计用于在测量模式(m)中针对在预定载荷范围内的力(F
m
)从在该测量电阻(W1)上分得的测量电阻电压(U
W1
)确定对应于各个相应力(F
m
)的测量值，其特征是，c)该秤为了尽量减少所述相对运动而被设计成：在高于或低于该预定载荷范围(过载)的过载力(F
u
)的情况下为了检测该过载力(F
u
)而从该测量模式(m)如此切换到过载模式(u)，即，该负载电阻(R
W
)在过载下被减小(负载电阻减小)并且该末级(E)给该承载线圈(L)供应补偿该过载力(F
u
)的过载线圈电流(I
Lu
)。2.根据权利要求1所述的秤，其中，该秤为了确定该过载力(F
u
)而被设计成：在过载期间内通过在该电阻组件(W)处拾取电压(U
W1
,U
W2
,U
H
)并且将所拾取的电压(U
W1
,U
W2
,U
H
)馈入AD变换器(A1,A2)来定量确定该过载线圈电流(I
Lu
)。3.根据前述权利要求之一所述的秤，其特征是，设有至少一个具有负载测量范围(B
A1
)的第一A/D变换器(A1)，该第一A/D变换器在该测量模式(m)中被供以该测量电阻电压(U
W1
)，其中，从在该预定载荷范围内的力(F
m
)至在该预定载荷范围外的过载力(F
u
)的转变或相反的转变可按下述方式被探测：a)该测量电阻电压(U
W1
)高于或低于该第一A/D变换器(A1)的负载测量范围(B
A1
)的可预定阈值，或b)设有具有负载测量范围(B
A2
)的第二A/D变换器(A2)，该第二A/D变换器在该测量模式(m)中被供以在该电阻组件(W)处拾取的副电压(U
W2
,U
H
)，并且该副电压高于或低于该负载测量范围(B
A2
)的可预定阈值。4.根据前一项权利要求的变型b)的秤，其中，该第二A/D变换器(A2)的负载测量范围(B
A2
)被选择为大于该第一A/D变换器(A1)的负载测量范围(B
A1
)。5.根据前述权利要求之一所述的秤，其特征是，该负载电阻(R
W
)能按下述方式被减小：a)将该测量电阻(W1)短路，或b)采用具有电阻(R
W2
)的附加电阻(W2)来替换该测量电阻(W1)，在此，适用的是R
W1
>R
W2
，或c)将附加电阻(R2)与该测量电阻(R1)并联。6.根据前述权利要求之一所述的秤，其中，该电阻组件(W)的电阻(R
W
)通过所述负载电阻减小而被减小至少50％、优选至少80％、尤其最好至少90％...

【专利技术属性】
技术研发人员：扬，
申请(专利权)人：伟博泰有限公司，
类型：发明
国别省市：