CN108534872B - 用于秤的负荷传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于秤的负荷传感器，具有整体配置的测量主体，具有力接收部、力引入部，以及布置在力接收部和力引入部之间的接合部；布置在接合部上在上侧处的至少一个应变仪，用于检测测量主体的拉伸变形；和电子器件，布置在力接收侧处、至少部分布置在电路板上以及具有存储器，其中存储负荷传感器的校准数据和/或重力值，设置硬件接口，经由其能够接入存储器，并且经由其能够改变重力值和/或存储在存储器中的校准数据；设置用于存储器的电子写保护，电子器件包括开关装置以停用存储器的写保护，并且设置移除盖，通过紧固元件，特别是紧固螺钉，移除盖紧固到测量主体的力接收部，通过校准标记固定并且采用从外部不可接入的方式覆盖开关装置。

Description

用于秤的负荷传感器

技术领域

本发明涉及一种用于秤的负荷传感器。

背景技术

负荷传感器在出厂前在工厂中进行初始校准。为此目的，校准砝码例如用于确定负荷传感器与校准砝码的已知重量的测量值偏离，以及负荷传感器的电子器件，特别是负荷传感器的测量放大器，随后被设置或平衡，使得校准砝码的已知重量正确显示在秤的显示屏上。在这个过程中，对应的校准数据被存储在负荷传感器的存储器中。由于通过秤确定的重量和校准数据取决于秤的安装位置，即在海平面以上和纬度上的高度，因此在秤的安装位置存在的重力值也可以存储在存储器中。

经受校准的秤或经受校准的称量传感器必须被校准，即必须经受法律规定的特定检查，以用于观察与重量和测量有关的基本规定，特别是校准公差。执行校准由校准标记指示。校准数据和/或重力值可能不再改变。为此目的，校准标记被固定，使得如果接入存储器必须销毁校准标记，由此秤或负荷传感器失去其校准，即被去校准。

然而，建议定期再校准秤以补偿时间漂移或长期影响，为此必须接入存储器以存储对应改变的校准数据。此外，如果秤安装在与前一个不同的位置处，则可能需要接入存储器以改变重力值。再校准这里通常不是必要的，因为校准数据可以针对不同的重力值彼此转换。存储在存储器中的数据的这种改变可以由被授权用于此目的的人来执行，特别是国家注册的维护工程师，例如制造商的服务工程师，随后该维护工程师为秤或负荷传感器提供维护标记，使得校准的有效性得以保持。

从现有技术中已知的是提供用于接入布置在电路板上的存储器的硬件接口，并且可以经由该硬件接口接入存储器。此外还设置金属箍，该金属箍在一个末端通过紧固螺钉紧固到秤的壳体，并且其自由端朝向负荷传感器延伸以采用从外部不可接入的方式至少覆盖电路板的硬件接口。紧固螺钉在这里由校准标记固定。

然而，与存储器关联的硬件接口的这样的盖比较坚固和笨重。

发明内容

本发明的基本目的是提供一种保护最初提及种类的负荷传感器的存储器免受未经授权操纵的更可管理的可能性，其中授权的改变也是可能的。

该目的由具有实施例的特征的负荷传感器来满足，并且尤其在于，为存储器提供电子写保护，其中电子器件包括开关装置，该开关装置特别地布置在电路板上以停用写保护，并且其中设置可移除的盖，特别是校准盖和/或盖板，该可移除的盖特别地在上侧处通过紧固元件(特别的是紧固螺钉)紧固到测量主体的力接收部，通过校准标记固定，并采用从外部不可接入的方式覆盖开关装置。

因此，与存储器关联的并且特别是布置在电路板上的硬件接口完全不必保护存储器免受未经授权的操作。硬件接口相反可以从负荷传感器的外部自由接入。根据本发明，存储器免受未经授权的操纵的保护发生在存储器被电子写保护并且写保护可以被取消，特别是可以仅通过开关装置来取消，该开关装置采用从外部不可接入的方式通过由校准标记固定的盖来覆盖。此外，盖没有紧固到秤的壳体，而是紧固到负荷传感器本身。特别地通过由授权的人这样做来停用写保护也可仍然执行对数据的改变，所述数据存储在存储器中，特别是校准有关的，以及也可以包括以校准数据和/或重力值的形式超出上述数据的数据。

开关装置优选是传感器。写保护可以通过传感器自动停用。

传感器优选配置成检测紧固元件从其紧固位置的移除，尤其是拧松紧固螺钉，并且特别是仅在检测到移除了存储器之后输出开关信号以停用存储器的写保护。只要紧固部件在其紧固位置中，具有校准数据和/或重力值的存储器就被写保护。

根据本发明的优选实施例，所述传感器是具有传送器和接收器的光栅，所述光栅被布置使得当所述紧固元件(特别是盖的紧固螺钉)在其紧固位置中时中断所述传送器和所述接收器之间的光路和/或光束，并且配置成在传送器和接收器之间的光路不再被紧固元件中断时输出开关信号以停用存储器的写保护。如果移除紧固元件并且如果相应地输出开关信号，则可以将秤或负荷传感器已被去校准存储在秤中，特别是在负荷传感器中，特别是在所述存储器中。即使紧固元件稍后再次返回到其紧固位置，使得光栅再次被中断，秤或负荷传感器也不再被校准。这样的传感器还具有以下优点：传感器缺陷不会导致写保护的意外释放，所述传感器缺陷也可能由于在某些情况下的操纵而导致并且光不再由传送器辐射在传感器上。

特别地可以设置光阑，在光阑之后布置光栅以保持从外部入射的光远离光栅。因此可以防止，即使紧固部件(特别是用于盖的紧固螺钉)仍然在其紧固位置中，光栅的开关信号通过操纵辐射到光栅的接收器上的光来触发。

备选地，开关装置也可以是手动可致动的开关或手动致动的电组件。如果开关安装在导体板的下侧(其中盖从上方覆盖电路板)，则开关必须通过电路板上的开口进行操作。例如，移除紧固元件和盖，并且随后借助于螺丝刀通过电路板中的开口来致动开关。就此而言，可以规定，校准盖在紧固元件的区域中设置有盖片(flap)，该盖片仅在紧固元件已经被移除时才能够打开，使得开关可更容易地接入。

盖可以用塑料制成。盖可以形成为盖板。校准标记可以是粘结件(特别是在欧洲)，或者校准密封件，特别是在美国。

紧固螺钉优选地螺接到孔中，特别是盲孔中，所述孔在力接收部中特别是在上侧形成并且具有内螺纹，其中紧固螺钉延伸通过设置在盖中的通道孔并通过设置在电路板中对应的通道孔并且可选地通过设置在保护盖中对应的通道孔。所述孔可以在力接收部中设置的凹槽中特别是在上侧处形成。

力接收部可以具有在其上侧处特别地在三个侧界定的凹槽，所述凹槽在力接收侧处朝向测量主体的末端开口，特别是完全开口，以及电路板水平地插入凹槽并且所述凹槽由盖从上方覆盖。由于电路板布置在力接收部的上侧上，因此测量主体的高度以及因此负荷传感器的构造高度可以独立于电路板的尺寸来选择。将电路板插入凹槽中的情况还有助于使负荷传感器的构造高度保持小的。这在电路板被布置完全沉入凹槽中时尤其适用。

硬件接口优选地布置在力接收侧处在面向测量主体的末端的电路板的一侧处并且可以从负荷传感器的外部自由接入，其中硬件接口优选地在力接收侧处超过测量主体的末端向外突出和/或优选地配置为插入连接的一部分，插入连接的插入方向水平延伸，特别是沿测量主体的纵轴。硬件接口可以在力接收侧处经由测量主体的末端通过提供硬件接口来简单地接触。当相应的插入连接是需要按压凸出部以再次释放插入连接的闭锁插入连接时尤其如此。除了与存储器关联的以及例如可以配置为USB接口的硬件接口，可以设置另外的硬件接口，例如USB接口，所述另外的硬件接口配置成将电路板连接到配置成处理由电子器件提供的信号(特别是重量值信号)的秤的CPU板。

保护盖被设置用于所述电路板，特别是用于所述电路板的组装侧，其中所述电路板与所述保护盖组合以形成插入到所述凹槽中的模块，特别是其中所述电路板的和/或所述保护盖的组装侧面向下。布置在电路板上的电子器件，特别是存储器和/或模数转换器，可以被保护盖良好地保护免受损坏。

所述保护盖优选地具有至少一个固定插销，所述至少一个固定插销在所述电路板的方向上并且超过所述电路板突出，以及所述盖具有至少一个固定孔，用于接收从保护盖突出的相应的固定插销，其中所述电路板优选地具有在相应的固定插销的区域中的切口。盖因此可以相对于保护盖或电路板来对齐。

所述电路板和所述保护盖经由特别是可释放的夹箍连接件彼此机械连接。由此可以提供简单以及特别是可释放的连接。所述保护盖优选地具有多个弯曲卡扣钩，所述多个弯曲卡扣钩在所述电路板的方向上突出，特别地超过所述电路板，并且在组装状态中采用形状匹配的方式在所述电路板后面接合以形成所述夹箍连接件。

所述盖优选地具有接收孔，用于接收从保护盖突出并伸出超过所述电路板的所述弯曲卡扣钩。弯曲卡扣钩可以延伸通过盖的情况有助于使负荷传感器的构造高度保持小的。

由此还可以实现盖相对于保护盖的对齐。

盖还可以具有在电路板的方向上突出的销，该销延伸通过设置在电路板中的通道孔并且被支承在保护盖上，特别是在保护盖的反销上，以将盖与电路板保持一定间隔。

根据本发明的优选实施例，力接收部优选地具有用于相应的紧固部件(特别是相应的螺钉)的至少一个紧固孔，用于将负荷传感器紧固到秤，其中盖还同时覆盖相应的紧固孔和/或相应的紧固部件，因为相应的紧固孔和/或相应的紧固部件也通常在校准的秤中是校准相关的。力接收部特别地可以具有多个紧固孔，用于将负荷传感器紧固到秤，所述秤布置在凹槽的两侧处和/或相对于测量主体的纵轴在电路板的两侧处。

本发明还涉及具有如上所述的负荷传感器的秤。

附图说明

在权利要求，附图描述和附图中描述了本发明的另外的有利实施例。

以下将参照附图通过示例来描述本发明。

图1是没有插入的电路板的根据本发明的负荷传感器的立体图；

图2是具有插入的电路板的图1的负荷传感器；

图3是从下面的视图中图2的电路板；

图4是电路板的保护盖的立体图；和

图5是具有校准盖的根据图1和2的负荷传感器的平面图。

参考数字列表

11 负荷传感器

13 测量主体

15 力接收部

17 力引入部

19 紧固孔

21 紧固孔

23 接合部

25 通道

27 应变计

29 末端

31 末端

33 凹槽

35 纵向侧壁

37 前侧壁

39 电路板

41 沟槽

43 电子器件

45 硬件接口

47 硬件接口

49 保护盖

51 夹箍连接件

53 弯曲卡扣钩

55 腹板

57 通道孔

59 紧固螺钉

61 盲孔

63 间隔件套筒

65 切口

67 校准盖

69 紧固螺钉

71 校准标记

73 通道孔

75 通道孔

77 通道孔

79 盲孔

81 光栅

83 传送器

85 接收器

87 存储器

89 模数转换器

91 固定孔

93 固定插销

95 切口

97 接收孔

99 销

101 反销

103 通道开口

L 纵轴

具体实施方式

负荷传感器11在图1中示出用于校准的秤，其包括测量主体13，该测量主体13整体地形成为块并且具有力接收部15和力引入部17。力接收部15可经由四个紧固孔19紧固到秤和承载负载板的负载横档可经由两个紧固孔21紧固(未示出)到力引入部。在两个部15、17之间设置接合部23，使得测量主体13充当弯曲杆或弯曲梁。为此，在接合部23中形成中心通道25；它特别是横截面为狗骨形并且完全通过测量主体13。测量主体13总体上具有纵轴L、在力接收侧的末端29和在力引入侧的末端31。在力引入部17与接合部23之间在测量主体13的上侧处设有与纵轴L垂直延伸的沟槽41，以实现力引入部17的机械去耦合。

多个仅示意性示出的应变仪27布置在测量主体13的外侧处的通道25的上方，并以本身已知的方式检测在接合部23的区域中测量主体13的变形。因此负荷传感器11是应变仪负荷传感器。力引入部17上的负载产生与所述负载成比例的测量主体13的变形或弯曲，使得能够从测量主体13的变形或拉伸来确定负载的重量。

矩形凹槽33形成在力接收部15中的上侧处并且通过两个纵向侧壁34和通过前侧壁37来界定，两个纵向侧壁34在测量主体13的纵轴L的方向上延伸以及相对于纵轴L相对地设置，以及前侧壁37面向在力引入侧处的末端31。凹槽33在力接收侧朝向测量主体13的末端29开口。凹槽33就此而言在朝向其一个纵向侧的两个紧固孔19与朝向其另一纵向侧的两个紧固孔19之间相对于纵轴L在中心布置。

如图2中示出的，电路板39水平地插入到凹槽33中。电路板39通过结合线(未示出)电连接到应变仪27，并且组装有电子器件43的多个电子组装件，其特别地包括模数转换器89。电子器件43设置用于特别是形成惠斯登电桥的应变仪27的至少一个输出信号的信号处理，特别是用于计算重量值。

电路板39仅在一个侧上组装，使得电路板39具有图3中示出的安装侧和焊接侧。电路板39通过其组装侧面向下以架空安装的方式插入到凹槽33中，使得其焊接侧面向上，使得电路板39(即其焊接侧)和应变仪27之间上述的结合连接可以特别简单地建立。电路板39的上侧无疑完全沉入凹槽中但仅布置在接合部39的上侧之下的事实也有助于此。

通过将电路板39布置在测量主体13的上侧处的凹槽33中，可以实现具有小构造高度的负荷传感器11。

电路板39在力接收侧在其面向测量主体13的末端29的一侧处具有两个硬件接口45、47；它们电连接到电子器件43，形成为插入连接的相应的插座，并且可以从负荷传感器11的外部自由接入，使得相应关联的插头可以沿测量主体13的纵轴L插入到插座45、47中或可以从其释放。硬件接口45是串行接口，在负荷传感器11的制造期间通过所述串行接口可以实现负荷传感器11的平衡。在这方面，负荷传感器11的校准数据尤其存储在电子器件43的校准使能的存储器87中，其中电子写保护随后被激活以防止稍后未经授权操纵校准数据。硬件接口47是USB接口，电子器件43计算的重量值可以通过该USB接口由负荷传感器外部的CPU板(未示出)读取，或者可以输出给它。

如在图2中可以初步识别的，电路板39和两个硬件接口45、47在力接收侧在测量主体13的末端29上向外突出，以进一步促进对硬件接口45、47的可接入性。

提供图4中示出的保护盖49以保护电子器件43。保护盖49经由可释放的机械夹箍连接件51与电路板39组合以形成模块，其中电路板39与保护盖49一起插入到凹槽33中，并且实际上其中电路板39的或保护盖49的组装侧在前部。夹箍连接件51被形成，其中保护盖49具有多个弯曲卡扣钩53，所述多个弯曲卡扣钩53在电路板39的方向上突出并且在电路板39的上侧之后通过形状匹配结合。电路板39在这方面在电路板39的方向上突出的保护盖49的腹板55上，所述腹板形成在两个纵向侧和在面向力引入侧处的末端31的保护盖49的前侧处。

由于两个硬件接口45、47布置在从外部可接入的那里，保护盖49在力接收侧处在其面向测量主体13的末端29的前侧处相反是没有腹板，如上所解释的。

电路板39具有两个通道孔57(图3)，经由所述两个通道孔57，电路板39通过两个紧固螺钉59(图2)紧固在形成在凹槽33中对应的盲孔61(图1)中，每个盲孔具有内螺纹。紧固螺钉59分别在这里延伸通过相应的间隔件套筒63的内部，所述间隔件套筒63从电路板39的下侧相应地向下突出，所述间隔件套筒63结合通过保护盖49中对应的相应切口65，以及坐落在凹槽33的底部。

此外，设置校准盖67(图5)，其通过紧固螺钉69紧固到负荷传感器11并且从上方覆盖凹槽33并且因此覆盖电路板39和两个紧固螺钉59以及因此从外部不可接入。

紧固螺钉69螺接到形成在凹槽33中并具有内螺纹的盲孔79中。为此，紧固螺钉69延伸通过形成在校准盖67中的通道孔73，并且被图5中的紧固螺钉69覆盖，通过形成在电路板39中的通道孔75，以及通过形成在保护盖49中的通道孔77，其中三个通道孔73、75、77在垂直于测量主体13的表面的方向上彼此对齐地布置。

固定螺钉69的存在可以通过附接到电路板39的下侧的光栅81来识别，并由校准盖67从外部不可接入地覆盖。为此，光栅81的传送器83和接收器85布置在形成在电路板39中的通道孔75的两个相互相对设置的侧上，使得光栅81被螺接入的紧固螺钉69中断。光栅81被配置，使得在光栅81不再被紧固元件69中断时生成开关信号，即当不螺接入紧固螺钉69时。

光栅81的开关信号用于消除上述具有负荷传感器的校准数据的存储器83的电子写保护，如为了负荷传感器11的被允许的再校准所需要的。

由于校准盖67设置有采用粘结件形式的校准标记71，所述校准标记71示出为透明的并且黏附地结合到用于校准盖67的紧固螺钉69，所以可以通过视觉检查来确定校准盖67的紧固螺钉69是否已被移除，因为校准标记71必然被破坏。如果紧固螺钉69被授权的人移除，则维持校准的有效性，其特别是通过给负荷传感器11提供维护标记而可见。

从图5中可以进一步看出，不仅凹槽33被校准盖67覆盖，而且另外地还有紧固孔19，经由所述紧固孔19，负荷传感器11可以通过螺钉紧固到秤的固定部分，以及所述螺钉被覆盖，使得在已经接入该紧固时也可以识别。

此外，在校准盖67中形成两个固定孔91和四个接收孔97。用于校准盖67的相应的固定插销93结合到固定孔91中并在校准盖67的方向上从保护盖49分别突出超过电路板39，其中为了清楚起见，图5中未示出固定插销93。电路板39在相应的区域中具有切口95。从保护盖49突出并伸出超过电路板39的四个弯曲卡扣钩53结合到四个接收孔97中。

最后，提供对齐装置以使保护盖49相对于校准盖67对齐。为此，在校准盖67的下侧处设置有销99，该销99在保护盖49的方向上突出，并且这个在图5中本身不可见并因此以虚线表示。销99延伸通过形成在电路板39中形成的通道开口103并且与设置在保护盖49处的反销101配合以防止校准盖67在螺紧紧固螺钉69时被按压到电路板39上。

Claims (15)

1.一种用于秤的负荷传感器，包括：

整体配置的测量主体(13)，具有力接收部(15)、力引入部(17)，以及布置在所述力接收部(15)和所述力引入部(17)之间的接合部(23)；

至少一个应变仪(27)，布置在所述接合部(23)的上侧处，用于检测所述测量主体(13)的拉伸变形；和

电子器件(43)，布置在所述测量主体(13)的力接收侧处并且至少部分布置在电路板(39)上，所述电子器件(43)具有存储器(87)，在所述存储器(87)中存储有负荷传感器(11)的校准数据和/或重力值，

其中还包括硬件接口(45)，经由所述硬件接口(45)能够接入所述存储器(87)，并且经由所述硬件接口(45)能够改变所述重力值和/或存储在所述存储器(87)中的所述校准数据；

其特征在于：

还包括用于所述存储器(87)的电子写保护，其中所述电子器件(43)包括开关装置以停用所述存储器(87)的写保护，并且还包括移除盖，所述移除盖通过紧固元件(69)紧固到所述测量主体(13)的所述力接收部(15)，通过校准标记(71)固定并且采用从外部不可接入的方式覆盖所述开关装置。

2.根据权利要求1所述的负荷传感器，其特征在于：所述开关装置是传感器或手动可致动的开关。

3.根据权利要求2所述的负荷传感器，其特征在于：所述传感器配置成检测所述紧固元件(69)从其紧固的位置的移除，并且输出开关信号以在检测到所述紧固元件(69)的移除之后停用所述存储器(87)的写保护。

4.根据权利要求3所述的负荷传感器，其特征在于：所述传感器是具有传送器(83)和接收器(85)的光栅(81)，所述光栅被布置使得当所述紧固元件(69)在其紧固的位置中时，所述传送器(83)和所述接收器(85)之间的光路被中断，并且所述光栅配置成输出开关信号以在所述传送器(83)和所述接收器(85)之间的所述光路不再被所述紧固元件(69)中断时停用所述存储器(87)的写保护。

5.根据权利要求4所述的负荷传感器，其特征在于：还包括光阑，所述光栅(81)设置在所述光阑之后，所述光阑布置成保持从外部入射的光远离所述光栅(81)。

6.根据权利要求1所述的负荷传感器，其特征在于：所述紧固元件(69)拧入孔(79)中，所述孔(79)形成在所述力接收部(15)中并具有内螺纹，其中所述紧固元件(69)延伸通过设置在所述移除盖中的通道孔(73)并且通过设置在所述电路板(39)中对应的通道孔(75)，并且可选地通过设置在保护盖(49)中对应的通道孔(77)。

7.根据权利要求1所述的负荷传感器，其特征在于：所述力接收部(15)具有在其上侧的凹槽(33)，所述凹槽(33)在所述力接收侧朝向所述测量主体(13)的末端(29)开口，并且所述电路板(39)水平插入到所述凹槽(33)中，以及通过所述移除盖从上方覆盖所述凹槽(33)，其中所述电路板(39)完全沉入所述凹槽(33)中。

8.根据权利要求7所述的负荷传感器，其特征在于：所述硬件接口(45)布置在所述力接收侧处在所述电路板(39)面向所述测量主体(13)的所述末端(29)的一侧处以及可从所述负荷传感器(11)的外部自由地接入，其中所述硬件接口(45)在所述力接收侧处超过所述测量主体(13)的末端(29)向外突出和/或配置为插入连接的一部分，所述插入连接的插入方向水平延伸。

9.根据权利要求7所述的负荷传感器，其特征在于：保护盖(49)被设置用于所述电路板(39)，其中所述电路板(39)与所述保护盖(49)组合以形成插入到所述凹槽(33)中的模块。

10.根据权利要求9所述的负荷传感器，其特征在于：所述保护盖(49)具有至少一个固定插销(93)，所述至少一个固定插销(93)在所述电路板(39)的方向上并且超过所述电路板(39)突出，以及所述移除盖具有至少一个固定孔(91)，用于接收从保护盖(49)突出的相应的固定插销(93)，其中所述电路板(39)具有在相应的固定插销(93)的区域中的切口(95)。

11.根据权利要求9或10所述的负荷传感器，其特征在于：所述电路板(39)和所述保护盖(49)经由夹箍连接件(51)彼此机械连接，其中所述保护盖(49)具有多个弯曲卡扣钩(53)，所述多个弯曲卡扣钩(53)在所述电路板(39)的方向上突出，并且在组装状态中通过形状匹配在所述电路板(39)后面接合以形成所述夹箍连接件(51)。

12.根据权利要求11所述的负荷传感器，其特征在于：所述移除盖具有接收孔(97)，用于接收从保护盖(49)突出并伸出超过所述电路板(39)的所述弯曲卡扣钩(53)中至少一些。

13.根据权利要求9所述的负荷传感器，其特征在于：所述移除盖具有至少一个销(99)，所述至少一个销(99)在所述电路板(39)的方向上突出，所述至少一个销(99)延伸通过设置在所述电路板(39)中的通道开口(103)，并且支撑在所述保护盖(49)上。

14.根据权利要求1所述的负荷传感器，其特征在于：所述力接收部(15)具有用于相应的紧固部件的至少一个紧固孔(19)，用于将所述负荷传感器(11)紧固到秤，其中所述移除盖还同时覆盖相应的紧固孔(19)和/或相应的紧固部件。

15.一种秤，具有根据前述权利要求中任一项所述的负荷传感器(11)。

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