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Die Erfindung betrifft eine Waage mit einer Wägezelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind Waagen, wie z. B. Personenwaagen oder Küchenwaagen, mit Wägezellen seit langem bekannt. Bei diesen Waagen sind die Wägezellen zwischen einer Tragplatte zur Aufnahme der zu wiegenden Masse und einer Bodenplatte angeordnet, die bei einem Messvorgang auf den Untergrund gestellt wird. In einer bekannten Waage wird als Wägezelle eine Doppelbiegebalkenwägezelle verwendet, die in der Mitte der Waage angeordnet ist. Des Weiteren ist bekannt, in der Waage eine Schaltvorrichtung zu verwenden, mittels der eine Auswahl oder Anwahl einer Funktion, wie beispielsweise ein Ein- oder Ausschalten der Waage erfolgen kann. Die Verwendung einer Schaltvorrichtung weist den Vorteil auf, dass der Bedarf an elektrischer Energie durch die Waage auf den reinen Mess- und Anzeigevorgang beschränkt ist.
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Aus
EP 1 371 954 B1 ist bekannt, dass die Schaltvorrichtung einen kapazitiven Sensor aufweist, der eine beispielsweise als Metallblech ausgebildete Elektrode besitzt und an der Tragplatte angebracht ist. Der kapazitive Sensor wird zur Überwachung der Umgebungskapazität der Elektrode eingesetzt. Der kapazitive Sensor reagiert allein auf Annäherung von Gegenständen mit anderen dielektrischen Eigenschaften als die stationäre Umgebung der Elektrode. Im Ergebnis können abhängig von der durch den kapazitativen Sensor ermittelten Umgebungskapazität die Funktionen der Waage an- oder ausgewählt werden.
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In den bekannten Waagen sind die Anordnungsmöglichkeiten der Anzeigevorrichtung und der Schaltvorrichtung zum Auswählen oder Anwählen einer Funktion der Waage beschränkt, um die Nutzbarkeit der Wägefläche der Waage nicht zu reduzieren und damit ungenaue Messergebnisse zu vermeiden. In letzter Zeit steigt die Nachfrage nach Waagen mit großen Anzeigevorrichtungen. Die Verwendung einer großen Anzeigevorrichtung weist den Nachteil auf, dass die als Metallblech ausgebildeten Elektroden des kapazitiven Sensors für den Benutzer sichtbar werden und somit das äußere Erscheinungsbild der Waage beeinträchtigen. Genauer gesagt werden die sichtbaren Metallbleche vom Benutzer der Waage als störend empfunden, was letztendlich zu geringen Verkaufszahlen der Waage führt. Das gleiche Problem stellt sich bei den bekannten Waagen, die eine aus Glas bestehende Tragplatte aufweisen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Waage bereitzustellen, in der das optische Erscheinungsbild der Waage durch den kapazitiven Sensor nicht verschlechtert wird.
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Die Aufgabe wird durch den Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen genannt.
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Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass in der Waage die Elektrode des kapazitiven Sensors aus einem durchsichtigen Material besteht. Somit wird ermöglicht, dass die Anzeigevorrichtung größer als in bekannten Waagen ausgebildet werden kann bzw. dass die Tragplatte aus Glas ausgebildet werden kann, ohne dass das optische Erscheinungsbild durch die Elektrode des kapazitiven Sensors beeinträchtigt wird. Genauer gesagt sieht der Benutzer aufgrund des durchsichtigen Materials der Elektrode nur noch die Konturen von dieser. Im Ergebnis wird das optische Erscheinungsbild der Waage durch die Verwendung eines durchsichtigen Materials für die Elektrode weniger beeinträchtigt als bei einer Verwendung eines Metallblechs als Elektrode.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Elektrode als eine elektrische leitfähige Folie ausgebildet ist, die auf der Waage aufgeklebt ist, oder aus Indium Zinn Oxid besteht, das auf die Waage aufgedampft wird. In beiden Fällen kann die Elektrode sehr dünn ausgebildet werden, ohne dass die Betriebssicherheit der Waage in Mitleidenschaft gezogen wird.
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In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleich wirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Waage mit nur einer einzigen an der Anzeigevorrichtung angeordneten Elektrode des kapazitiven Sensors,
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2 eine perspektivische Ansicht einer Waage mit zwei kapazitivien Sensoren.
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Die in 1 gezeigte Waage 1, die als eine Personen- oder Küchenwaage ausgebildet sein kann, weist eine Tragplatte 10 zur Aufnahme einer zu wiegenden Masse und eine Anzeigevorrichtung 20 zum Anzeigen von mittels der Waage 1 ermittelten Messwerten und weiteren Werten auf. So wird beispielsweise das bei einer Wiegung ermittelte Gewicht der zu wiegenden Masse mittels der Anzeigevorrichtung 20 angezeigt. Zusätzlich weist die Waage 1 eine Schaltvorrichtung auf, mittels der eine Aus- oder Anwahl einer Funktion der Waage, wie beispielsweise ein Ein- oder Ausschalten der Waage, erfolgen kann. Die Schaltvorrichtung weist einen kapazitiven Sensor auf, der eine Elektrode 30 besitzt. Der kapazitive Sensor dient zum Messen einer Umgebungskapazität der Elektrode 30. Die Elektrode 30 ist in der vorliegenden Ausführungsform in einem Bereich der Anzeigevorrichtung 20 vorgesehen.
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Auf der von der zu wiegenden Masse abgewandten Seite der Tragplatte 10 sind in 1 nicht gezeigte Wägezellen, wie beispielsweise Doppelbiegebalkenwägezellen oder andere, vorgesehen. Diese Wägezellen dienen zur Messung des Gewichts der auf die Tragplatte 10 gestellten Masse. Die Tragplatte 10 besteht aus einem elektrisch nicht leitenden Material, wie beispielsweise Glas, Kunststoff oder Granit.
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Die Elektrode 30 ist in der vorliegenden Ausführungsform an der von der zu wiegenden Masse abgewandten Fläche der Anzeigevorrichtung 20 angebracht. Es sind aber auch Ausführungsformen vorstellbar, in denen die Elektrode 30 an der zur wiegenden Masse zugewandten Fläche der Anzeigevorrichtung 20 angebracht ist. Des Weiteren sind auch Ausführungsformen vorstellbar, in denen die Elektrode 30 im Bereich der Tragplatte 10 an deren der zu wiegenden Masse zugewandten oder abgewandten Fläche angeordnet ist. Ferner kann die Elektrode 30 in einer weiteren Ausführungsform an den Seitenflächen 40 der Waage 1 angeordnet sein. Des Weiteren ist es vorstellbar, dass die Elektrode des kapazitativen Sensors einer Elektrode der Wägezelle entspricht.
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Die Elektrode 30 besteht aus einem durchsichtigen Material. Genauer gesagt kann die Elektrode 30 als eine elektrisch leitfähige Folie ausgebildet sein, die auf der Tragplatte 10 bzw. der Anzeigevorrichtung 20 aufgeklebt wird. Alternativ kann die Elektrode 30 aus Indium-Zinn-Oxid bestehen, wobei die Elektrode in diesem Fall auf die Tragplatte 10 bzw. Anzeigevorrichtung 20 aufgedampft wird. Im Ergebnis wird durch die entsprechende Materialauswahl für die Elektrode sichergestellt, dass die Elektrode durchsichtig ist und somit dem Benutzer der Waage 1 nicht negativ auffällt.
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Die Elektrode 30 ist über in 1 nicht dargestellte Leitungen mit einer in 1 nicht dargestellten Auswerteeinheit verbunden. Die Leitung besteht analog zur Elektrode aus einem durchsichtigen Material. Die Auswerteeinheit dient zum Auswerten der mittels der Wägezellen ermittelten Messwerte und zur Aufbereitung von Messwerten für die Anzeigevorrichtung 20.
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2 zeigt eine Waage 1 mit zwei kapazitiven Sensoren. Die in 2 gezeigte Waage 1 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Waage 1 allein dadurch, dass die Waage zwei Schaltvorrichtungen und somit zwei kapazitive Sensoren mit zwei Elektroden 31, 32 aufweist. Dabei ist eine erste Elektrode 31 im Bereich der Anzeigevorrichtung 20 und eine zweite Elektrode 32 im Bereich der Tragplatte 10 angeordnet. Es sind auch Ausführungsformen vorstellbar, in denen mehr als zwei Elektroden 31, 32 vorgesehen sind.
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Den zwei Schaltvorrichtungen sind unterschiedliche Funktionen zugeordnet. So kann beispielsweise eine Schaltvorrichtung dem Ein- und Ausschalten der Waage 1 dienen, während die andere Schaltvorrichtung zum Auslesen von früheren in der Auswerteeinheit hinterlegten Werten dient.
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Ein Auswählen oder Anwählen einer Funktion wird nachfolgend kurz beschrieben. Durch den kapazitiven Sensor wird die Umgebungskapazitat der Elektrode gemessen. Dabei reagiert der kapazitive Sensor, wenn sich ein Gegenstand der Elektrode 30 annähert, der eine andere dieelektrische Eigenschaft aufweist als die Umgebung des kapazitativen Sensors. Bei einer Personenwaage kann der Gegenstand beispielsweise ein menschlicher Fuß sein, wobei es für die Funktionsweise der Schaltvorrichtung unerheblich ist, ob der Fuß bekleidet ist oder nicht. Sobald der kapazitative Sensor eine von der Umgebungskapazität abweichende Kapazität misst, wird ein Signal an die Auswerteeinheit gesendet. Mittels dieses Signals kann beispielsweise die Waage 1 eingeschaltet oder ausgeschaltet werden. Alternativ kann eine andere Funktion ausgewählt bzw. eine Funktion angewählt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Waage
- 10
- Tragplatte
- 20
- Anzeigevorrichtung
- 30
- Elektrode
- 31
- erste Elektrode
- 32
- zweite Elektrode
- 40
- Seitenfläche der Waage
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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