CH649839A5

CH649839A5 - Verfahren zum waehlen eines von mehreren moeglichen betriebsparametern einer elektrischen waage.

Info

Publication number: CH649839A5
Application number: CH802/81A
Authority: CH
Inventors: Arthur Reichmuth; Willy Kunz
Original assignee: Mettler Instrumente Ag
Priority date: 1981-02-06
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1985-06-14
Also published as: DE3148138A1; JPS57160024A; US4412591A; FR2499714A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wählen eines von mehreren möglichen Betriebsparametern einer elektrischen Waage und eine Waage zur Ausführung des Verfahrens.

Mit dem Ausdruck «Betriebsparameter» oder kurz «Parameter» werden im vorliegenden Zusammenhang verschiedene bei Waagen typische Funktionen und Betriebszustände um-fasst. Dazu gehören beispielsweise Tarieren, Kalibrieren, Wägen, Zählen, aber auch Stillstandskontrolle, Integrationszeit, Wägebereich. Dabei versteht es sich, dass nur selten alle genannten Parameter in ein und derselben Waage eine Rolle spielen.

Zum Wählen und/oder Einstellen von Parametern ist es bekannt und üblich, jeweils spezifische Bedienungselemente zu betätigen. So ist z.B. zum Tarieren, zum Kalibrieren oder zum Umschalten vom Wäge- auf den Zählmodus oder aus einem in einen anderen Wägebereich jeweils beispielsweise eine entsprechende Taste oder ein Kippschalter zu betätigen, ebenso gegebenenfalls zum Ein- oder Ausschalten einer Stillstandskontrolle. Soll die Integrationszeit oder die Empfindlichkeit der Stillstandskontrolle verändert werden, so sind entsprechende Mehrstufenschalter zu betätigen. Dies alles bedingt, jedenfalls bei Waagen mit einer grösseren Anzahl von Parametern der genannten Art, sowohl eine entsprechend grosse Anzahl von Bedienungselementen wie auch eine relativ umständliche Bedienung (es muss jeweils das zutreffende Bedienungselement gesucht und dann betätigt werden).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war die Vereinfachung sowohl der Bedienung als auch der Konstruktion der Waage.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch anhaltendes Betätigen eines einzigen Bedienungselementes die einzelnen Parameter sequentiell angewählt und für die Bedienungsperson wahrnehmbar gemacht werden können, und dass der im Moment des Loslassens des Bedienungselementes angewählte Parameter beibehalten wird. Das Verfahren erlaubt also, mit nur einem Bedienungselement alle jeweils infragekommenden Parameter anzuwählen, wobei die Darstellung bzw. Nennung des jeweiligen Parameters in der Anzeige eine optische Führung der Bedienungsperson bildet.

Alternativ zur optischen Signalisierung oder ergänzend dazu käme auch eine akustische Rückmeldung des jeweiligen Parameters in Betracht.

Für den Fall, dass ein einstellbarer Parameter (z.B. die Integrationszeit) verändert werden soll, sieht eine zweckmässige Ausgestaltung des Verfahrens vor, dass durch kurzes Betätigen desselben Bedienungselementes der zuvor angewählte Parameter verändert werden kann.

Die Art des Bedienungselementes und seiner Betätigung ist an sich weitgehend frei. Bevorzugt wird eine Ausgestaltung, bei welcher das Bedienungselement stets in derselben Richtung betätigt wird, beispielsweise gedrückt wird.

Eingangs wurde bereits erwähnt, dass nur selten alle denkbaren Parameter für ein und dieselbe Waage relevant sind. Ausserdem kann es in manchen Fällen zweckmässig sein, die an sich gegebene Wahl- bzw. Verstellmöglichkeit gewisser Parameter nur bestimmten Personen (z.B. Servicetechnikern) vorzubehalten. In beiden Fallgruppen (die sich auch überschneiden können) wäre es wenig sinnvoll, durch Einbezug auch nicht relevanter bzw. nicht von aussen einstellbarer Parameter in die Sequenz diese unnötig zu verlängern. Für solche Fälle sieht eine Weiterbildung des Verfahrens vor, dass durch die Änderung der Anordnung versetzbarer Elemente in der elektrischen Schaltung der Umfang der Sequenz von Betriebsparametern verändert wird.

Eine bevorzugte Gestaltung einer Waage zur Ausführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das einzige Bedienungselement eine an der Frontseite der Waage angeordnete längliche Taste ist. Damit ist eine sehr einfache Bedienung ermöglicht, die quasi blind erfolgen kann, so dass man sich voll auf das Bild der Anzeige konzentrieren kann.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen ist

Figur 1 ein Gesamtschema der einzelnen Parameter und der Reihenfolge ihrer Anwahl,

Figur 2 ein Flussdiagramm des Kalibriervorgangs,

Figur 3 eine räumliche Gesamtansicht der Waage, und

Figur 4 eine Darstellung eines Teils der elektrischen Schaltungen.

Für das Beispiel sei die Verwendung einer Waage mit elektromagnetischer Lastkompensation bekannter Bauart angenommen, bei welcher das Gewicht durch periodisches Integrieren aus dem lastproportionalen Kompensationsstrom ermittelt und digital angezeigt wird. Es sei jedoch daraufhingewiesen, dass das erfindungsgemässe Verfahren in gleicher Weise bei einer Vielzahl anderer Wägeprinzipien anwendbar ist.

Ferner verfüge die Waage über folgende Einrichtungen, welche für sich gesehen konventionell sind:

- eine digitale Segmentanzeige,

- eine digitale Tarierung,

- eine Wahl des Wägebereichs (vorgesehen sei ein Bereich «ANAL.» von 160 g mit einer Auflösung von 0,1 mg und ein Bereich «SEMI» von 30 g mit einer Auflösung von 0,01 mg).

- eine Stand By-Schaltung, welche die Anzeige dunkelsteuert, während jedoch der Netzanschluss eingeschaltet bleibt,

- einen Kalibriermode, in welchem die Waage nach (manueller oder halb- bzw. vollautomatischer) Auflage eines Kalibriergewichts selbsttätig einen Faktor zur Korrektur von Empfindlichkeitsänderungen ermittelt und speichert,

- eine Verstellmöglichkeit für die Dauer der Integrationszeit, d.h. der Dauer der Digitalisierung eines Gewichtswertes, zwischen zwei Stufen (es könnten auch mehr sein),

und

- eine Stillstandskontrolle, welche ein- oder ausschaltbar ist (sie könnte auch mehrere Empfindlichkeitsstufen aufweisen).

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Das Diagramm der Figur 1 zeigt oben rechts den Schritt «Netz ein», der durch Einstecken des Netzkabels oder Betätigen eines Netzschalters realisiert werden kann. Anschliessend leuchten zur Kontrolle während einiger Sekunden alle Segmente einschliesslich Dezimalpunkt und sonstiger Zeichen in der Anzeige (Phase «Segment Test»), woraufhin der normale Betriebszustand erreicht wird («Normalmode»), die Waage ist bereit zum Wägen.

Bei der Bedienung der Waage mittels der einzigen Taste (siehe unten) sind grundsätzlich zwei Möglichkeiten gegeben:

- Kurzes Drücken der Taste, oder

- langes Drücken der Taste.

Die Grenze zwischen «kurz» und «lang» sei hier 2 Se- • künden.

Der etwa kreisförmige Haupt-Kurvenzug im Diagramm zeigt den Ablauf, wenn die Taste lange gedrückt wird (im Diagramm symbolisiert durch einen langen Impuls zwischen den einzelnen Phasen). Beim Erreichen jeder Phase wird diese in der Anzeige durch eine entsprechende Bezeichnung dargestellt (mit Ausnahme der Phase «Stand By», welche durch vollständiges Ablöschen der Anzeige charakterisiert ist und einem «Waage aus» entspricht). Dabei wird im Falle einstellbarer Parameter auch gleich die jeweilige Einstellung signalisiert, also beim Erreichen der Phase bzw. des Parameters «Integrationszeit» z.B. «INT. ZEIT KURZ» oder «INT. ZEIT LANG» oder aber, beim Vorliegen mehrerer Stufen, beispielsweise «INT. ZEIT 3 S» ( — 3 Sekunden").

Wird die Taste permanent gedrückt, so wird der Hauptkurvenzug einmal ganz durchlaufen, bis der Normalmode wieder erreicht wird (Zeitbedarf im vorliegenden Beispiel etwa 20 Sekunden). Auch wenn die Taste gedrückt bleibt, erfolgt keine weitere Veränderung - die Taste muss zuerst losgelassen werden (auf diese Weise sind sinnlose und irritierende «Karussellfahrten» ausgeschlossen).

Ein kurzes Drücken der Taste (im Diagramm durch einen kurzen Impuls symbolisiert) erzeugt im Normalmode (Wägemode) einen Tarierbefehl. Wird die Taste kurz gedrückt, nachdem sie in einer der anderen Phasen losgelassen wurde, so wird damit ebenfalls jeweils ein Steuerbefehl erzeugt:

- In der Phase «Bereichs wähl» wird in den jeweils anderen Bereich geschaltet.

- In der Phase «Integrationszeit» wird auf die längere (bzw. kürzere) Integrationszeit umgeschaltet.

- In der Phase «Stillstandskontrolle» wird diese ein- bzw. ausgeschaltet.

- In der Phase «Stand By» wird - über einen erneuten Segmenttest - wieder in den Normalmode geschaltet (entsprechend «Waage ein»).

- In der Phase «Kalibriermode» wird ein Kalibriervorgang ausgelöst (siehe unten zu Figur 2).

Wurde auf die eben beschriebene Weise ein Parameter geändert bzw. ein Kalibriervorgang durchgeführt, so werden die restlichen Phasen der Sequenz übersprungen und es wird direkt zurück in den Normalmode geschaltet. Dies kann entweder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne automatisch geschehen, oder aber durch einen erneuten langen Druck auf die Taste. Selbstverständlich wäre es möglich, auch nach einer Parameteränderung bei erneutem langem Tastendruck die volle restliche Sequenz ablaufen zu lassen; dies erscheint jedoch in der Mehrzahl der Fälle weniger günstig, da im allgemeinen selten mehr als ein Parameter auf einmal verändert werden soll.

Im Diagramm sind ferner drei gestrichelte Linien eingezeichnet, zwei davon bezeichnet mit «Fixmode ein», eine bezeichnet mit «Fixrange ein». Wie oben erwähnt, kann es sinnvoll sein, für den Routinebetrieb die Anzahl der anwählbaren Parameter zu reduzieren. So kann auf weiter unten bei Figur 4 beschriebene Weise die Bereichswahl blockiert werden, so dass also normalerweise nur in dem einmal festgelegten Bereich gewogen werden kann («Fixrange ein»). In diesem Fall beginnt die Sequenz erst bei der Phase «Stand By», läuft dann aber normal durch alle übrigen Phasen. Im anderen Beispiels-s fall («Fixmode ein») sind alle Parameter festgelegt (und können lediglich durch Manipulationen innerhalb der Waage geändert werden, siehe unten) und langes Drücken der Taste führt sofort (nur) zum Kalibriermode.

Der Kalibriervorgang wird im Ablaufschema der Figur 2 io näher dargestellt (zum Verständnis der übrigen Phasen der Figur 1 erscheint eine weitergehende Erläuterung entbehrlich). Nach Anwählen der Phase «Kalibriermode» durch langes Drücken der Taste erscheint dieses Wort in der Anzeige. Die Taste wird nun losgelassen und anschliessend kurz ge-15 drückt, in der Anzeige erscheint nun «CAL O» als Kontrollsignal. Das Weitere geschieht weitgehend automatisch, unter begleitender optischer Information der Bedienungsperson. Die Waage prüft zuerst, ob Stillstand erreicht ist. So lange dies nicht der Fall ist, zeigt die Anzeige «CAL ». Da-

20 nach prüft die Waage, ob die aktuelle Last weniger als 10 g beträgt. Ist dies nicht der Fall, so erscheint «CAL ERR» (error) als Hinweis darauf, dass die Waage vor dem Kalibrieren fälschlicherweise nicht oder nicht genügend entlastet wurde. Ist diese Bedingung erfüllt, blinkt die Anzeige «CAL 100» als 25 Aufforderung, das Kalibriergewicht aufzulegen. Sobald dies geschehen ist, wird wieder der Stillstand abgewartet (Interimsanzeige «CAL »), und sodann erfolgt eine Plausibili-

tätskontrolle, ob für das Kalibriergewicht (mindestens angenähert) das Sollgewicht von 100 g ermittelt wurde. Falls nein 30 (z.B. wegen falscher Gewichtsauflage), wird durch «CAL ERR» daraufhingewiesen. Falls ja, errechnet die Waage aus Nominal- und gemessenem Gewicht den neuen Kalibrierfaktor und speichert ihn für die folgenden Gewichtsberechnungen. In der Anzeige erscheint nun «100.000», und das Kali-35 briergewicht kann entfernt werden. Anschliessend geht die Waage automatisch in den Normalmode zurück.

Das obige Beispiel gilt für den Fall, dass die Waage im Bereich «ANAL.» arbeitet. Ist dagegen der Bereich «SEMI» eingestellt, so erfolgt die Kalibrierung mit einem Gewicht von 20 40 Gramm.

In Figur 3 erkennt man die Waage 10 mit der Waagschale 12, der Digitalanzeige 14 und dem Bedienungselement 16, einer sich über die ganze Frontseite erstreckenden Drucktaste, welche auf einen (oder auch zwei funktionell gleichwertige, im 45 Abstand voneinander angeordnete) Steuerschalter 18 (18') einwirkt.

Figur 4 zeigt summarisch bekannte Komponenten, mit denen auf konventionelle Art das Gewicht digital aufbereitet und angezeigt wird:

50 Kernstück der Schaltung ist ein Mikrocomputer 20 mit den üblichen Bestandteilen (Recheneinheit CPU oder Mikroprozessor, Festwertspeicher ROM, Arbeitsspeicher RAM etc.) Ein Zähler 22 integriert das digitale Gewichtssignal und liefert die Ergebnisse dem Mikrocomputer 20 zur Weiterver-55 arbeitung. Ein Taktgeber 24 liefert die nötigen Taktsignale. Der Mikrocomputer 20 steuert über eine Dekodier-Treiber-Schaltung 26 die Digitalanzeige 14.

Der Ablauf des erfindungsgemässen Verfahrens ist hier durch entsprechende Schritte im Programm des Mikrocomputers 20 festgelegt; er könnte, wenn auch mit mehr Aufwand, im Prinzip in gleicher Weise durch entsprechende diskrete logische Schaltungen realisiert werden. So ist denn auch das Programm selbst nicht Gegenstand der Erfindung.

es Zur Erfindung gehört hingegen die oben erwähnte Möglichkeit, die Sequenz der Figur 1 bei Bedarf abzukürzen. Hierzu wird auf den linken Teil der Figur 4 Bezug genommen. Der Schalter 18 hegt über Leitung 28 an einem Eingang 30 des

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Mikrocomputers 20. Je eine weitere Leitung 32 bzw. 36 führen zu Eingängen 34 bzw. 38. Widerstände 40 sorgen dafür, dass im Normalfall, d.h. bei offenem Schalter 18 und unterbrochenen Leitungen 32 und 36, an den periodisch abgefragten Eingängen 30,34 und 38 eine logische 1 ansteht. Drücken der Taste 16 erzeugt am Eingang 30 eine logische 0. Wird die Taste 16 innerhalb von 2 s wieder losgelassen, so geht Eingang 30 wieder auf logisch 1, was als Steuerbefehl innerhalb der gerade aktuellen-Phase wirkt (vgl. Figur 1), d.h. im Normalmode als Tarierbefehl, in den anderen Phasen als der dort jeweils zutreffende Steuerbefehl. Bleibt die Taste 16 länger als 2 s gedrückt, so beginnt die Sequenz gemäss Figur 1, bis die Taste wieder losgelassen wird.

Die beiden Leitungen 32 und 36 sind den beiden Varianten «Fixrange» und «Fixmode» zugeordnet. So lange die Leitungen, wie gezeichnet, offen sind, bleiben die Eingänge 34 bzw. 38 unverändert auf logisch 1 und damit im vorhegenden Fall inaktiv. Wird dann eine der beiden strichpunktiert eingezeichneten Brücken (Jumper) 42 bzw. 44 eingesetzt, so geht der zugeordnete Eingang auf logisch 0. Dies hat zur Folge, dass bei einem folgenden langen Drücken der Taste 16 im Mikrocomputer 20 gewisse Adressen im ROM übersprungen werden und damit die Sequenz verkürzt wird, wie es oben beschrieben wurde. Brücke 42, entsprechend dem Modus «Fixrange», sorgt also für das Überspringen der Phase «Bereichswahl», während Brücke 44 («Fixmode») alle Phasen bzw. Parameter ausser dem Kalibriermode überspringen lässt.

Es versteht sich, dass durch Anordnung zusätzlicher Zweige (Leitung, Widerstand, Brücke) weitere Springvarianten vorgesehen werden können.

Ausserhalb des Mikrocomputers 20 ist ein separater Spei-5 eher (RAM) 46 vorgesehen für die Speicherung des jeweiligen Kalibrierfaktors. Durch Speisung mit einer eigenen Batterie 48 wird vermieden, dass der Faktor beispielsweise bei Netzstörungen verloren geht. Alternativ könnte ein EAROM eingesetzt werden (ElectricallyAlterable ROM = elektrisch moie difizierbarer Festwertspeicher), wodurch auf die Batterie verzichtet werden könnte.

Aus der obigen Beschreibung wird bereits klar, dass im Rahmen des vorgestellten Prinzips mannigfache Variationen der einzelnen Abläufe möglich sind und so eine einfache Anis passung an verschiedenartige Gegebenheiten ermöglicht wird. Auch kann das Verfahren beispielsweise mit einer bekannten kombinierten Netz-Tara-Taste realisiert werden, bei der ein erstes Drücken der Taste das Netz einschaltet (Netzausschaltung durch Heben der Taste), während späteres Drücken der 20 Taste die vorstehend beschriebenen Funktionen auslöst.

Es können auch weitere Brücken (Jumper) an entspre-25 chenden Stellen vorgesehen sein, um einzelne Parameter in bestimmten Waagen oder aber für bestimmte Betriebsfälle fest einzustellen.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

649 839 — PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Wählen eines von mehreren möglichen Betriebsparametern einer elektrischen Waage, dadurch gekennzeichnet, dass durch anhaltendes Betätigen eines einzigen Bedienungselementes (16) die einzelnen Parameter sequentiell angewählt und für die Bedienungsperson wahrnehmbar gemacht werden können, und dass der im Moment des Loslassens des Bedienungselementes angewählte Parameter beibehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch kurzes Betätigen desselben Bedienungselementes der zuvor angewählte Parameter verändert werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienungselement stets in derselben Richtung betätigt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Änderung der Anordnung versetzbarer Elemente (42,44) in der elektrischen Schaltung der Umfang der Sequenz von Betriebsparametern verändert wird.

5. Waage zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das einzige Bedienungselement eine an der Frontseite der Waage angeordnete längliche Taste (16) ist.