CN1043989A

CN1043989A - 称量方法和相应的称量仪

Info

Publication number: CN1043989A
Application number: CN89109541.1A
Authority: CN
Inventors: 约翰内斯·沃思; 马里奥·加洛
Original assignee: Wirth Gallo Messtechnik AG
Current assignee: Wirth Gallo Messtechnik AG
Priority date: 1988-12-14
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1990-07-18
Also published as: WO1990007101A1; US5463192A; EP0407503B1; EP0407503A1; JPH03503802A; JPH087092B2; CN1017747B

Abstract

本发明的称量仪在加载后部分卸载时，如果剩余的部分荷载位于较小显示档的较小荷载量程的范围之内，则保持较大荷载的显示档，直至完全卸载时为止，在完全卸载时，一旦用计算档m算出的结果R(m)满足关系式|R(m)|＜djman/2(零量值)，则显示“零”，其中，djman为最粗显示档。当两个相邻的，以某一预定取样频率得出的现有结果的差ds满足关系式dj＜ds/10时，则改用最小显示档。零值存储值不断地与位于零量的结果相比较，并存储其结果。

Description

本发明涉及一种用于力和物品称量的称量仪的工作方法及所用秤量仪，所述的称量仪配置具有多量程和零值自动标准的计值器。

已知的称量仪如：在CH-P5 550999中公开的零值自动校正称量仪，以及在DE-OS-2743326中公开的多量程称量仪。

在这些已知的称量仪中可以实现由某一量程对存在的应力和应变的转换。对于大型的称量仪，由有效负载的重量所引起的力将与某一比较量所引起的力进行比较。所以，大型称量设备还应考虑到本地的重力加速度以及可能产生的仪器倾斜的影响。

这种类型的称量仪，尤其是作为商业天平设计时，它们可根据测量范围的不同在显示其结果时可自行选择显示档的大小，而在显示器内部所使用的计算档保持恒定，比如由下表举例所示：

表1

荷载范围内部计算档显示档

Lj（Kg） m（g） dj（g）

0：10 0.1 10

10：20 0.1 20

20：50 0.1 50

50：100 0.1 100

换言之，其结果总是用一个绝对计算档（比如说，0.1g）来进行检测，并用相应于荷载范围的若干较粗的显示档进行显示。

这样一种称量仪应能确定其位于上述荷载范围内的测量值的大小。因此，称量仪用于测定的部分-弹簧、称杆、拉力机构或压力机构-产生变形，与加载几乎同时出现的是弹性变形。若取△S表示微小的，在整个单弹簧的端头附近的空缺部分大小，则该端头的最后位置将可以用下式表示：

△S＝△S₀e^-t/

其中，时间常数与变形的种类以及材料和温度有关。这种现象是已知的，称为蠕变。此外，还可能存在着程度很少的塑料变形。

这种现象应在其构造和度量标准方面予以考虑，即建立每一显示档的大小与相应量程范围内的最大荷载间的关系。如果对上述称量仪卸载，则大部分弹性变形将同时复原，但蠕变部分依然存在，有时还存在小的或微小的塑性变形。

进一步改进显示档的档次，这对于内部计算档m来说是可能的。但是，这样做所产生的结果是：一方面，在称量仪部分卸载后用更小的显示档显示新的荷载时，由于蠕变的影响，显示出的结果也许会先于某一时间-即蠕变趋于平缓时-到达它的最终值。另一方面，完全卸载时的称量仪不显示出“零”值。虽然由于蠕变而保持的剩余荷载位于最小显示档内，但其剩余变形并不直接变为零。显示仪将显示出一个越来越小的数字结果并趋于“零”。但是，在有些情况却不会达到零。

本发明任务是：提供一种具有若干个显示档的，不会出现上述缺点的方法和仪器，并且其显示档的范围在小档次上有所扩大，尽管最小的显示档更小了，但在较大的加载之后仍具有所希望的零偏差。

所提任务的解决方案由有关称量仪和称量方法的权利要求1和6中给出，即：

用于力和物品称量的多量程称量仪，它具有多个称量范围和一个零点自动标准器，以及具有力传感器（15）的称量器（1）和具有显示组件（3）的计算器（2）。力传感器（15）通过多路缆线（4）连接到计算器（2），其特征是：计算器包括下述组件：

-存储有计算器（2）的控制程序，并对其进行控制的组件（200）;

-用于实施逻辑和算术运算的算术组件（201）;

-用于产生相邻两次零值检测的差值，并用于存储用该差值修正过的新的零值的零值存储器（202）;

-用于存储所有给定显示档次dj的序列的存储器（203）;

-用于根据力传感器（15）输出的信号产生其结果的，并产生该结果与零值存储器（202）中内存的计算档为m的减小的结果R（m）的差的组件（204）;

-用于存储所有给定的，有时是在某一范围内的、最大荷载Lj的序列的存储器（205）;

-用于存储控制外接仪器的控制程序的存储器（209）;

所述的各组件（200-205，209）通过控制一数据缆线（210）与组件（200）相连接，以实施本发明的称量方法。

用于力和物品称量的多量程称量仪的工作方法，所述的称量仪具有多个测量范围和一个零值自动标准器，并且只有一个计算档m，以及与测量范围有关的若干个显示档dj，其特征是：

-在程序步（401）中，将力传感器（15）提供的信号与零值存储器（202）内存的计算档为m的已降低的结果R（m）相比较;

-在后续程序步（402）中，列出与荷载范围Lj相应的所属显示档dj;

-给出在所属显示档dj中相应荷载范围Lj的零值偏移结果R（m）中的值;

-在称量仪部分卸载后保持其尽可能粗的显示档dj;

-在现有的某一结果满足零值范围时，即将这一结果作为零值，并写入零值存储器（202）;

-根据相继的，并位于零值范围内的两个结果的差的大小｜R（m）_k-R（m）_k-1｜确定显示零值的精度。

下面，将依据附图对发明主题予以详述。

图1是本发明称量仪的示意图。

图2是典型蠕变过程的图解示意图。

图3是本发明方法的第一最佳实施例，它是以图2a所示曲线为基础设计的。

图4是以程序流程图的形式表示图3的实施例。

图5是本发明称量仪中的计算器的第一个最佳实施例。

图6是本发明方法的第二最佳实施例，它是以图2b所示曲线为基础设计的。

图7是以程序流程图的形式表示图6的实施例。

图8是本发明称量仪中的计算器的第二个最佳实施例。

图9是以程序流程图的形式表示本方法的第三最佳实施例。

图10是图9所示流程图的详图。

在下述的最佳实施例中，其荷载范围和显示档次均是以相对于表1扩展了的表2为基础的，表2中不仅有表1中的那些档次序列，而且还以举例方式给出了经提高扩展的更小的档次。

表2

荷载范围内部计算档显示档

Lj（Kg） m（g） dj（g）

0：1 0.1 1

1：2 0.1 2

2：5 0.1 5

5：10 0.1 10

10：20 0.1 20

20：50 0.1 50

50：100 0.1 100

图1为本发明称量仪的一种示意图，它是由测量器1和一个附属的，如：配置有显示组件3的计算器2所构成。测量器1与计算器2通过多路缆线4相连接。称量器1-比加说采用CH-Patantanmeldung03040/87-4中所述的称量器-包括一个固接在底板5上的框架6，后者带有两个基本上平行的板7，8，一个荷载支架9，一个固接在荷载支架9上的秤盘10。如图所示，板7，8在其横向分别有两个呈槽形的引导带11-14，在荷载支架9和框架6之间沿其对角线-在图1中为左上右下-配置力传感器15。被称量的重量-图中为砝码16-作用于荷载支架9，其一部分经由组件6-9和11-14构成的弹性平行导向装置直接传导到底板5，与其成比例的另一部分经由装置的几何减压，作用于力传感器15。由力传感器15给出一个与这一作用力成比例的电信号，该信号可以是数字式的或模拟式的电信号，电信号通过多路缆线4输入计算器2。如果采用的是模拟式电信号，则计算器2还需配置一个AD转换器。与力传感器15相接合配置的是温度传感器（未图示），称量器1的温度，特别是力传感器15的温度也通过多路缆线4传输至计算器2。计算器2中含有用于实施下述计算程序和比较程序的电子组件。

称量器1和计算器2彼此分离（如图示），这一点对于本发明来说并不重要。在许多应用场合，计算器2和称量器1实际上是设置在同一外壳内的，或设置在同一底板5上的。

当砝码16从秤盘10上卸下时，作用在力传感器15上的力并不会立即与秤盘10处于初始空载时的作用力相一致，而是存在着蠕变。图2a、2b所示的是在大多数情况下可能出现的两条蠕变曲线。通常，它们为具有不同时间常数的正部分和负部分迭加而成的指数函数。

图2a表示一种简单的状态，它基本上表示一种具有时间常数为的蠕变过程。图中，横坐标为时间轴，纵坐标为计算档为m时的称量结果R（m）e曲线17的形状是基本上呈：

R（m）＝R（m₀）e^-t/

图2所描述的状态相应于一种完全卸载时的情况，或者是以同样方式部分卸载直至完全卸载时的情况。所给出的数值零点或称零范围与称量仪予先有高荷载时称量低荷载的情况相类似。

形式蠕变在相当大的程度上正比于荷载的变化，这种蠕变一般很小。所以，在用称量仪进行称量检测时，由于所谓跟荷载有关的显示精度的限制，已知的称量仪不能进行称量测定，如果将显示档的序列不断地细分，则对于受较小的外部荷载而产生较大的影响时或在部分卸载时，所出现的有关零值范围的问题可以通过本发明来解决。所述的问题是：由于显示精度与荷载有关，则最小荷载范围一秤盘空载-的精度最小。对于图2a所示的情况，可见秤盘卸载后其指示并不是立即为零，而仍处于测量过程中，确切地说，后续序列的显示行程给出的数值越来越小，直至时刻ts之后，才达到属于最小细分档零值的显示阈值Rn，并将进一步低于该值。

由图2b中，曲线18所示的状态更为复杂些，显然它具有几个蠕变因子，各因子不仅符号不同，而且时间常数也不同。R（m）在延续较长的时间后不返回至R（m）＝0，而返回至某一个较小的△R值，这是由于称量器1的组件产生微小的塑性变形所致。

曲线18在经过时间t_s1后R（m）通过阈值Rn，趋于零，在时刻t_s2后R（m）＜-R_n。因此，R（m）为-负值。对于图2b所示的情况，塑性变形已超过其显示组件的最小显示档的单位值，因此，将停止在，比如说，-0.001Kg值上。

图3、4、5是用于说明本发明的方法和称量仪的第一最佳实施例。它采用，如前述表2给出的荷载范围和相应的显示档次。当然，所述方法和称量仪均不限于在这个例子中所使用的数值。可以进一步假定，在固定的时间周期中，测量间隔，如每秒取样一次，这也是一种假定，本发明同样还可以具有各种不同的测量时间。

对方法的描述将涉及到所用的称量仪，图5是所示的称量仪，其中计算器2所用的组件有：具有计算器2的控制程序的组件200;用于进行各种逻辑运算和算术运算的计算组件201;用于存储相应于称量仪无载状态下的计算档为m的测量结果R^＊（m）的零值存储器202，他们与本方法相关的功能将进一步描述;用于存储显示档次dj的序列的dj-表格存储器203，这一序列，如表2所列;用于存储-满足上述条件的在每一称量范围内的-最大荷载Lj的Lj-表格存储器205;可根据由多路缆线4传输过来的，由力传感器15和温度探头（如果需要的话）给出的信号所产生的计算档为m的测量结果R^＊（m）的功能块204。由于存在着零点偏移，由力传感器15输出的信号并不正比于或相等于某一绝对值，因此在功能块204的工作程序中还包括线性化和绝对值修正的计算。此外，功能块204还给出其最终的中间结果R^＊（m）和零值存储器202中所存结果的差，并对其进行修正，作为结果R（m）。此外，还具有用于外接仪器的控制程序的组件209。

计算器2的组件200至205和209是通过控制数据缆线201彼此相连接的。

若先不描述图3、4，则本发明方法如下：

先使称盘10空载，并以下述标准的相应值R（m）作为初始零值进行转换、确定、并存储在零值存储器202中。显示组件3显示出0.000Kg。其测量单位可采用，如：Kg。在使用英制地区，其显示可为0.0001b，并对计算档和指示档作相应的变换。

现对秤盘10加载，如：加载80.0Kg，则由显示组件显示出数值为：80.0（00）Kg。

因为与荷载相应的显示档为dj＝0.1Kg，所以在括号中的零值没有显示出来。加载后，蠕变小于其指示档dj的单位值，即显示值至多能起伏±0.1Kg。

在卸载后，先保持计算器2的显示精度为0.1Kg。同时，复查原有的结果R（m），是否在±0.5dj（这里，dj＝0.1Kg）的范围内。

图3中以点线表示时间曲线R（m），该曲线在图的右侧趋近于横坐标，而在横坐标左侧的交点为dj，有时，它也交于其显示档的基位。

初始检测给出：R（m）＞0.5dj，

在t3之后：R（m）＜0.5dj

于是，应将存储在零值存储器中的值和原有的R^＊（m）的差值视作新的零值，同时，该点划曲线自零值修正处向下移动。

此时，显示组件示出0.0Kg。

下面的检测在于确定变化速率 (△R（m）)/(△t) 。

若测量周期的长度不变，则相邻两次检测之间的减小量为：△R（m）＝R（m）_k-R（m）_k-1，其中，k用于标注现在的结果，k-1标注原有的结果。

在依赖于荷载或按照其它可能的标准情况下，测量周期的持续时间的变化使相应的已确定的量△R（m）发生变化。

在这个意义上，现在应检测上述等式是否有：

△R（m）＜dj/10。

数字1/10仅为举例。而在显示单位档次的关系上应为＜1/2，1/2;或是＜1/2，1/2.5，为谨慎起见可取＜1/5。

所给出的标准在第一测量周期后将不被满足，而其显示保持为：0.0Kg。

测量值R（m）将进一步下降，在t4后再次满足标准：R（m）＜0.5dj并且，dj＝0.1Kg

零值存储器再一次读入，显示的结果保持为零。

重复上述过程，在t5之后有

△R（m）＜dj/10，且 dj＝0.1Kg。

现在又复零，同时选择下一细分的显示档，该档为：dj＝0.05Kg

在零值标准再次被满足之后，就用这一标准对t7时的下一细分档进行选择，该档为：

dj＝0.02Kg，

同样，在t9后为：dj＝0.01Kg，

在t11后为：dj＝0.005Kg，

在t13后为：dj＝0.002Kg。

在t15之后，到达最小的显示档0.001Kg，该档的dj为：

dj＝0.001Kg

显示为：0.000Kg。

在t11后，可能会显示出，显示精度从此时起已位于其最后的位置处。对可能存在的塑性变形与剩余变形应同时加以考虑，而且它们不会单独出现。

图4以流程图的形式描述了上述的方法。

仪器接通时，先启动予置初始值程序，所谓予置初始值是技术性的公知技术。在图4、7、9、10中所使用符号的含义为：

矩形表示用于算术运算，带有缺角的矩形表示用于输入/输出，菱形表示用于判断运算。各个“运算”均按顺序编号列出。

根据力传感器15提供的信号，程序步401给出在某种情况下已线性化的和经温度补偿过的结果，将其与零值存储器202中内存计算档为m的已降低的结果R（m）相比较。

随后，赋给初值，即把最小显示档作为现时有效的档次，因此有dj＝djfeinst。后续程序步402用关系式dw≥R（m）/1000来确定结果的真实精度。数值dw可以与dj具有相同的序列，所以可以由图7存储入标号为203的组件中。上述对dw的定义意味着，应在dj-表格203中选择尽可能小的，满足所列条件的dw。

程序步403与程序步402相连接，它将测量结果现有值R（m）_k与原有值R（m）_k-1作比较，给到测量值差的绝对值。随后，由已知的dj-表格203中选出相应的值，使这一绝对值整数化，并将该值定义为ds。

由判断程序步404判断真实的档次dw是否比其初始值更大些。如果是，则在程序步405中用值dw替代值dj;如果否，则直接进入程序步406。在程序步406中进行下述检测，即是否有ds＞dj/2。

如果上式成立，则显示组件3将显示出相应的信号，比如说“M”。具体说，由程序步407给出词“Motion”（含义为动作）。随即，某外接仪器，如：数据打印机、输出装置等，将取得一个禁止信号，它表示将禁止相应的外接仪器工作。所得结果加以显示（程序步408），如果满足：ds＜jd/2，

则结果加以显示，但同时不发出禁止信号。随后，进入程序步410，判断显示单位dj中的结果是否满足R（dj）＝0。如果否（即或者是在称量实物，或称量仪处于空载但尚不为零时），则返回程序步401，重新进入循环。如果是，则由后续程序步411检测是否有dw＜dj。

上述流程图表明，对于这种检测存在两种可能的情况。

1、称量仪承载，如：80.000Kg，随后卸载至4.800Kg。

在予置初始值后的第一行程中，有dj＝1g，（见表2），在程序步402中确定dw＝100g，而ds的取值关系不大。程序步404将进入程序步405（此时，dw＞dj），在程序步405中值dj用dj＝100g取代。若荷载不动，则ds＜50g，程序步进入程序步408，并显示出80.0Kg。最后程序步410返回到程序部401。

如果称量仪此时减载到4.8kg，则在程序步402中重新确定dw，使dw＝5g（见表2），但是dj仍保持dj＝100g。程序步408继续工作，若不改变其静止状态，则由程序步408给出显示值为4.8Kg，显示档仍为dj＝100g。因此，荷载产生的蠕变在这一显示中看不出来。

2、称量仪再次承载，如80.0Kg，随后全部卸载：

在前一过程中，其显示为80.0Kg，如同1所述。现在卸载，同时由程序步401通过功能块204（见图5）确定的作为卸载后的初始结果为R（m），例如：R（m）＝0.3842Kg。程序步402据此设定dw＝0.001Kg，而d保持不变（0.100Kg），程序步404将进入程序步406。先前取得的ds近似为80Kg，因此，ds＞dj/2。由显示组件3显示出，如“M”，并且阻止外接仪器，如数据打印机，输出装置等对这一结果进行处理。

在R（m）＞dj/2时，具体说，R（m）0.3842＞0.050时，所显示出的结果为R（dj）＝0.4，并由程序步410返回至程序步401。

在下一个称量循环中，比如说，所得结果下降到0.0403Kg，并且dj＝0.1Kg，dw＝0.001Kg，ds＝dsmax＝0.1Kg（△R（m）＝0.3842-0.0403＝0.3439Kg）。那么，程序步406仍将进入程序步407，但是，在程序步408中将显示R（dj）＝0.0。现时由程序步411进入程序步421，后者用于确定新的dj值，此时，不论dj还是ds均为其最大值，从而使程序步421不起作用，并且dj保持为0.1Kg。

下一个给出的测量值为R（m）＝0.0363，因此有：dw＝0.001Kg，ds＝0.005Kg，dj＝0.1Kg。

直至循环通过程序步411之后，如上所述在程序步421中重新给定dj＝10·ds＝0.05Kg。重复进行循环，直至dj＝0.001Kg。然后，由程序步411进入程序步412，并有该程序步412检测是否ds＜djmax/2。只有在获得新的另一个力的零值测量值时，这一检测程序步才会进入程序步422。

图2b所示的蠕变过程可以采用图6所示的方法给出：在秤盘10上卸去荷载，如卸去80Kg之后，根据蠕变曲线所示，将先产生一个负的测量值。在t1时，描述测量值R（m）的点划曲线为一个微小的正值，它将满足标准R（m）＜0.5dj，而被复零，然而对于更小的显示，因为此时△R（m）＞0.1dj，所以不应该忽视。

在t3和t4之间的测量周期内，将有：

R（m）＜＜dj fernst。

因此，每当检测其标准为△R（m）＜0.1dj时，它都不再成立。因此，在某一档次上的d值得到改善。

在t4时满足R（m）＜0.001Kg，其显示为0.000Kg。由于曲线R（m）的分布，使依次测量值的差被增大。对于零值标准来说，初始差值△R（m）已经是过大了。因此，计算器2给出了反向排列的dj序列，直至满足△R（m）＜dj/2，即直至dj＝0.02Kg。后续的方法如图3所示。

计算循环对于测量周其来说是非常小的。在t5之后，借助于dj的阶梯状增高的图形仅仅是为了便于清楚描述。

本发明方法的流程图为图7所示。它以图4为基础，即在原程序步404和406之间加入程序步425，415，416，417。如此做在于解决这样一个问题，即虽然结果位于零值范围这内，但是作为微小值的差值-在某些情况下相应于显示档dj-会再次变大。用程序步425检测其结果R（m）是否位于完全的零值范围之内。如果否，则越过后续程序步415，416，417，依前述方法在程序步406中继续进行。如果是，则将进入程序步415-417。用程序步415检测其结果是否亦位于现在显示档的零值范围之内。如果是，则进入程序步406，后续程序转入如图4所示的程序，如果否，则程序步416选择dj值为下一个较高的值。由后续步417检测是否有dj＝djmax，如果否，则再次返回程序步415，并再次检测所述的零状态;如果是，则实际上有dj＝djmax。然后，可能由程序步412直接进入程序步401，并返回至新的测量。

一个在图7中没有示出的变形为：在dj的序列中，dj仅仅为再次返回至恰好相应于被测量荷载的值。

计算器2可以用图5所示的组件来实施这种经扩展了的方法，其中只需要改变存储在组件202中的控制程序。

由图8所示的称量仪和图9、10所示的方法给出了三个应用实例。

前述方法是基于如下假定，即称量仪的底板绝对静止，并不存在任何来源的噪声。这些前提在日常生活中对称量仪来说是无法满足的，因为实际应用中会有瞬时的周期的干扰。在有干扰时，这对于在显示具有标准数字变化和/或不同测量结果的零值时会带来相应的阻碍。对此，可以后续的处理办法：若计算器位于零值范围之内，那么存储，如：十个测量结果R（m）。若在十次测量结果中，如有三个不能显示为零值时，则可延长测量时间，如：延长一倍时间。如果经延长了测量时间，再次得出相同的结果，那么再把测量时间延长一倍。这种将测量时间依次加倍延长可以一次次地重复，就有较大可能查明瞬时干扰的影响，还可以基本上消除不稳定的显示。

当最后的（在新的更长的测量时间内）十次测量的测量值R（m）位于范围± (0.5dj)/2 之内时，再转换至较短的测量时间。

在上述处理办法中，在初始结果R（dj）＝0之后，所允许的延长测量时间的变换将在某个予置的临界时间t_Krit中止。

如图8所示的计算器2是在图5的基础上有所扩展，即还包括移位存储器206，计时器207和用于存储临界时间t_Krit的固定存储器208。

应把上述“十次最后测量值”这一概念作为“最近的十个”存入移位存储器206中的测量值来理解。该存储器有十个测量结果的内存。存入一个新的测量值将同时导致存入时间最早的一个测量值的消除。

图9所示的方法是对图7所示方法作了某些步骤的扩展，这种扩展包括时间测量和与有效临界时间的比较，以及有关测量时间延续的判定。

与图7相比，图9还包括后续程序步：在程序步404和405之间的程序步414，它用于检测时间的延续过程。如果t＜t_Krit，则越过程序步415至417。在计时器207尚没有运行时，t＝0＜t_Krit。这一处理过程将因在延续过临界时间之后由于显示档的放大而被阻止。

经程序步408显示后，将无条件地启动程序步409，后者用于确定相邻测量时间的持续时间。程序步409中的内容在图10中进一步细化，在后面将予以说明。

在通过程序步410-用于检测是否有R（dj）＝0-之后，由程序步423进行检查是否计时器207运行。如果是，则通过程序步424将其中止，并返回至零值标准，同时返回至程序步401。当计时器207处于停止状态（t＝0），将直接发出告警。

若最后显示出的结果位于零值范围内，则由程序步410进入程序部418，后者如同程序步423一样也用于判断。如果计时器207处于停止状态，则通过后续程序步420将其启动。否则，将直接进入程序步411。

参见图10，它对图9中程序步409的详细过程作出描述。程序步501给出与程序步414相似的检查，即当其大于临界时间时，进入程序步502，否则，进入图9所示的程序步410，使程序继续进行。程序步502检测一个宽的零值标准，以计入可能发生的随机性瞬时的或周期的干扰影响。当显示出的结果满足这一标准时，本方法通过后续程序步503至510继续进行。否则，图8中的移位存储器206再次赋值。

程序步503至510所述的方法如下：

程序步503：用于读入移位存储器206中的结果。

程序步504：用于确认在移位存储器206中的不能满足程序步415的条件而不复零的现有结果R（m）的数目Z1。

程序步505：用于确认满足已列举条件的结果R（m）的数目Z2。

程序步506：用于确认移位存储器203中现有结果的数目Z3。

程序步507：用于检测是否同时满足标准Z3≥0和Z1/Z3≥0.3。

上述数字10或0.3、0.7仅为举例。对于每一使用范围，本发明的称量仪均可以预先给定它的值。

程序步507中的标准对初始行程来说是不能满足的，因此，由程序步509来检测是否同时有：

Z3≥10，Z2/Z3≥0.7。

如果不能同时满足，则进入图9中的程序步410。如果满足程序步507中的要求更长测量时间的标准（并通过程序步409，以便实施），则通过程序步508延长测量时间，如：延长为两倍。若最后结果R（m）满足其零值范围，则程序步509的关系式是确实成立的，因此只要测量时间先前曾加倍的话，那么其测量时间将再次减小为一半。通常，如果曾扩大过因素K，则将会再次缩小该因素K。

尽管通过程序步507的次数数倍于通过程序步508的次数，然而不难看出，对因素K的测量时间的延长次数是与通过用于测量时间缩短的程序步510的次数相仿的。

Claims

1、用于力和物品称量的多量程称量仪，它具有多个称量范围和一个零点自动校准器，称量仪包括具有力传感器(15)的称量器(1)和带有显示组件(3)的计算器(2)，所述的力传感器(15)通过多路缆线(4)连接至计算器(2)，其特征在于：

计算器(2)包括如下组件：

-存储计算器(2)的控制程序步并对其进行控制的组件(200)，

-用于实施逻辑运算和算术运算的算术组件(201)，

-用于产生相邻两次零值检测的差值，并用于存储用该差值修正过的新的零值的零值存储器(202)，

-用于存储所有给定的指示档次dj的序列的存储器(203)，

-用于根据力传感器(15)输出的信号给出其结果的，并给出该结果与零值存储器(202)所存的计算档为m的已降低的结果R(m)的差的组件(204)，

-用于存储所有给定的，有时是在某一范围内的，最大荷载Lj的序列的存储器(205)，

-用于存储控制外接仪器的控制程序的存储器(209)，

所述的各组件(200-205，209)，通过控制一数据缆线(210)与组件(200)相连接，以便利用组件(200-205，209)有机地结合一起实施本方法。

2、如权利要求1所述的称量仪，其特征在于：

组件（204）根据力传感器（15）输出的信号产生一个线性信号。

3、如权利要求1所述的称量仪，其特征在于：

组件（204）根据力传感器（15）输出的信号产生一个温度补偿信号。

4、如权利要求1所述的称量仪，其特征在于：

还附加有下述组件：

-用于存储位于零值范围之内的结果R（m）数字的移位存储器（206），

-用于测定由本称量方法所限定的时间的某一确定点起的复位时间t的计时器（207），

-用于存储临界时间t_krit的固定存储器（208），

此外，各组件（206-208）也通过控制一数据缆线连接到组件（200）。

5、如权利要求4所述的称量仪，其特征在于：

移位存储器（206）具有储存十次结果的内存量。

6、用于力和物品称量的多量程称量仪的工作方法，所述称量仪具有多个测量范围和一个零值自动校准器，并且只有同一个计算档m，以及与测量范围有关的若干个显示档dj，其特征在于：

-在程序步（401）中，将由力传感器（15）提供的信号与零值存储器（202）内存的计算档为m的已降低的结果R（m）相比较，

-在后续程序步（402）中，将相应于荷载范围Lj的结果所属的显示档dj列出，

-给出所属显示档dj中的相应荷载范围Lj的零值偏移结果R（m）中的现有值，

-在称量仪部分卸载后保持其可能粗的显示档dj，

-在现有的某一结果满足零值范围时，即将这一结果R（m）作为零值，并将这一结果写入零值存储器（202），

-根据相继的，并位于零值范围内的两个结果差值的大小｜R（m）_k-R（m）_k-1|确定显示零值的精度。

7、如权利要求6所述的用于力和物品称量的称量仪的工作方法，其特征在于：

-将初始称量前的最小显示档作为现时有效的显示档的初始值，

-后续程序步（402）根据关系式dw≥R（m）/1000确定其显示档dw为尽可能小的显示档，其中dw由储存在存储器（203）中的dj的序列中得出，

-程序步（403）给出现有的（K）测量值与原有的（K-1）测量值的差，并根据关系式ds≥｜R（m）_k-R（m）_k-1｜得出尽可能小的ds值，其中ds由储存在存储器（203）中的dj的序列得出，

-后续程序步（404）检测是否有dw＞dj，如果是，则在程序步（405）中根据关系式dj＝dw来定义新的dj值，而且不论上述条件是否满足程序均由程序步（406）继续进行，

-程序步（406）检测静止条件ds/dj/2是否成立，如果成立，由程序步（407）给出一个很不稳定的显示信息，并阻止可能的外接仪器工作，程序步（406）中的静止条件不论是否成立，其结果R（dj）均由程序步（408）示出，

-后续程序步（410）检测显示档为dj的显示结果R（dj）是否为零，若否，则程序通过程序步（410）进行下一测量，若是，则由程序步（411）检测是否有dw＜dj，若是，在程序步（421）中用关系式dj＝10ds来定义新的显示档，若有dw≥d，则由程序步（412）再次检测称量仪的工作不稳定性，其关系式为ds＜djmax/2，若检测满足关系式，则程序进入与程序步（421）相汇的同一点，若不满足，则程序由程序部（401）往下进行。

-在经程序步（421）和程序步（412）检测了稳定性后，由程序步（422）将新给出的零值结果R（m）作为修正值送入零值存储器（202），程序通过程序步（401）往下进行。

8、如权利要求6所述的用于力和物品称量的称量仪的工作方法，其特征在于：当称量结果超出由dj/2给定的现有零值范围的界限时，用于根据本方法选出的在零值范围的结果R（dj）的显示档将进一步变宽。

9、如权利要求8所述的用于力和物品称量的称量仪的工作方法，其特征在于：

-在流程中附加程序步（425，415，416，417），仅仅在程序步（404）检测出dw≤dj时，程序进入这些程序步，

-程序步（425）检测是否有结果R（m）≤djman/2，以及结果是否位于零值范围之内，如果否，则程序进入程序步（406），如果是，则进入程序步（415），

-程序步（415）检测该结果是否满足现有的零值范围的零值区｜R（m）≤dj/2｜，若是，则程序进入程序步（416），若否，则由程序步（416）将显示档放大一个档次，由后续程序步（417）检测是否它已为最大的显示档，如果否，再次检测程序步（415），即是由程序步（415）进入程序步（416），还是转而取最大的显示档，由程序步（417）进入程序步（406）。

10、如权利要求8所述的用于力和物品称量的称量仪的工作方法，其特征在于：

-在预置，并经过存储时间t_krit之后，由依次相继的满足已放宽的零值范围的最后结果中选出的数目Z3，并检测对于不满足原始零值范围的结果的确定的数目Z1是否有Z1＜Z3，如不存在确定的数目，则延长有关因素F的下次测量时间，

-另一方面检测是否存在经细化的零值标准的结果的数目满足Z2＜Z3，

-若不存在不满足所述条件的预定数目Z1，即存在有满足所述条件的数目Z2，则缩短有关因素F的下次测量时间。

11、如权利要求9和10所述的用于力和物品称量的称量仪的工作方法，其特征在于：

-在程序步（404）和（425）之间加入的程序步（414）用来检测临界时间t_krit是否被超过，若是，则直接进入程序步（406），若否，则进入程序步（425）及其后续程序步，

-在程序步（410）和（411）间加入两个程序步（481，420），其中，程序步（418）检测计时器（207）是否处于运行状态，如果是，进入程序步（207），如果否，则使其运行，

-在流程由程序步（410）返回至程序步（401）的通路上加入两程序步（423，424），其中，程序步（423）也用于检测计时器（207）是否处于运行状态，如果是，则使其复零，如果否，则程序返回到程序步（401），

-在程序步（408）和（410）之间加入程序步（409），所述的程序，即程序步501-511详述如下：

-程序步（501）检测其临界时间t_Krit是否已被超出，如果是，则程序进入程序步（410），如果否，则进入程序步（502），

-程序步（502）检测其结果R（dj）是否满足已放宽的零值标准，若否，则程序进入程序步（511），若是，程序进入程序步（503），

-程序步（503）读入在移位存储器（206）中的现有结果R（m），

-程序步（504）确认数目Z1，

-程序步（505）确认数目Z2，

-程序步（506）检测在移位存储器（206）中的现有结果R（m）的总数目Z3，

-程序步（507）确认Z1和Z3是否同时达到或超过预定的数目，如果是，程序进入程序步（508），如果否，则进入程序步（509），

-程序步（508）延长测量时间为F倍，

-程序步（509）确认Z2和Z3是否同时达到或超过预定的数目，如果是，程序进入程序步（510），如果否，则进入程序步（410），

-程序步（510）编短测量时间为原来的1/F倍，

-程序步（511）对移位存储器进行清零或赋值，

-程序步（508，510，511）使程序命名无条件地进入程序步（410）。

12、如权利要求10所述的用于力和物品称量的称量仪的工作方法，其特征在于：Z＝3，Z＝7，Z＝10。

13、如权利要求10所述的用于力和物品称量的称量仪的工作方法;其特征在于：已放宽的零值范围为｜R（dj）｜≤3·dj。

14、如权利要求10所述的用于力和物品称量的称量仪的工作方法，其特征在于：已缩小的零值范围为｜R（dj）｜＜dj/4。

15、如权利要求10所述的用于力和物品称量的称量仪的工作方法，其特征在于：因子K为数值在2-10之间的某一数字。

16、如权利要求10所述的用于力和物品称量的称量仪的工作方法，其特征在于：给出了后续荷载范围Lj，计算档m，显示档dj以及互相关系，荷载范围计算档显示档

Lj（Kg） m（g） dj（g）

0：1 0.1 1

1：2 0.1 2

2：5 0.1 5

5：10 0.1 10

10：20 0.1 20

20：50 0.1 50

50：100 0.1 100