DE102020133125A1

DE102020133125A1 - Messvorrichtung, Messsystem sowie Verwendung eines Messsystems

Info

Publication number: DE102020133125A1
Application number: DE102020133125.8A
Authority: DE
Inventors: Anton Curaj; Martin Winker
Original assignee: MinebeaMitsumi Inc
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2022-06-15

Abstract

Die Erfindung umfasst Messvorrichtung (1) zum Erfassen von ohmschen Widerstandsänderungen einer Brückenschaltung (2, 121, 122), aufweisend eine Brückenschaltung (2), ausgebildet aus ohmschen Widerständen (21, 22, 23, 24), wobei wenigstens einer der ohmschen Widerstände (21, 22, 23, 24) wenigstens einen Dehnungsmessstreifen (3) umfasst, ein Betriebsspannungsleiterpaar (4), ausgebildet zum Verbinden einer Versorgungsspannungsquelle (7) mit der Brückenschaltung (2, 121, 122), ein Brückenspannungsleiterpaar (5), ausgebildet zum Abgreifen einer Brückenspannung (U_Br) der Brückenschaltung (2, 121, 122) als ein Ausgangssignal der Messvorrichtung (1), das insbesondere durch einen Analog-Digital-Wandler (8) zum Erfassen der Widerstandsänderung erfassbar und/oder auswertbar ist, ein Kelvin-Messleitungspaar (6), ausgebildet zum Abgreifen einer unmittelbar an der Brückenschaltung (2, 121, 122) anliegenden Versorgungsspannung (U_Ver_real).

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum Erfassen von ohmschen Widerstandsänderungen einer Brückenschaltung gemäß dem Oberbegriff nach Anspruch 1, sowie ein System, das wenigstens zwei erfindungsgemäße Messvorrichtungen umfasst. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Messsystems zum Erfassen des Gewichts eines Betts, insbesondere zum Überwachen eines in einem Krankenhausbett gelagerten Patienten nach Anspruch 12.
Aus dem Stand der Technik sind Messvorrichtungen zum Erfassen von ohmschen Widerstandsänderungen mittels einer Brückenschaltung allgemein bekannt. Durch das elektrische Verschalten von sensitiven Widerständen in der Brückenschaltung können bereits kleine Widerstandsänderungen durch das Auswerten einer differenziellen Brückenspannung der Brückenschaltung mit hoher Empfindlichkeit erfasst werden. Ist wenigstens einer der Brückenwiderstände durch einen piezoelektrischen Dehnungsmessstreifen ausgebildet, kann ein sensibler Gewichtssensor realisiert werden, dessen Sensorausgangssignal durch die Brückenspannung ausgebildet wird.
Ferner ist es aus der Messtechnik auch bekannt, dass neben dem Messen der Brückenspannung als Sensorausgangssignal zusätzlich noch die tatsächlich über die Brückenschaltung anliegende Versorgungsspannung hochohmig erfasst wird, um einen Messfehler durch einen leitungsgebundenen Spannungsabfall in einem Betriebsspannungsleiterpaar, das die Brückenschaltung mit einer Versorgungsspannungsquelle verbindet, zu erfassen. Die unmittelbar an der Brückenschaltung anliegende Versorgungsspannung wird hierbei zunächst durch zwei Kelvin-Messleitungen abgegriffen und hochohmig ausgewertet, um die anliegende Versorgungsspannung, welche sich aus der Versorgungsspannung der Versorgungsspannungsquelle abzüglich des von der Länge der Verdrahtung abhängigen Spannungsabfalls ergibt, beim Auswerten der Brückenspannung zu berücksichtigen, um eine negative Beeinflussung des Spannungsabfalls bei der Messwerterfassung zu vermeiden. Hierfür ist es beispielsweise allgemein bekannt, dass die anliegende Versorgungspannung als Referenzspannung bei einer Digitalisierung der Brückenspannung mit einem Analog-Digital-Wandler genutzt wird, um den maximalen Wert bei der ADC-Wandlung auf die anliegende Versorgungsspannung zu begrenzen.
Allerdings führt der Spannungsabfall im Betriebsspannungsleiterpaar, der beispielsweise einen Wert im Bereich zwischen 10mV bis zu 200mV aufweisen kann, mit zunehmender Kabellänge zu einer Einschränkung des Messbereichs. Ferner erfordern Messsysteme, die aus mehreren Messvorrichtungen mit jeweils einer Brückenschaltung bestehen, auch mehrere Analog-Digital-Wandler, da der Spannungsabfall bei jeder Brückenschaltung aufgrund einer individuellen Kabellänge unterschiedlich ausfällt.
Alternativ werden durch einen analogen Abgleich der Brückenschaltungen mit Hilfe von Ausgleichswiderständen die einzelnen Brückenschaltungen derart angepasst, dass eine gemeinsame Verkabelung keinen Einfluss auf eine gemeinsame Messung mittels eines Analog-Digital-Wandlers hat. Somit können Messfehler und Ungenauigkeiten reduziert werden. Dieser individuelle analoge Abgleich ist jedoch für eine Serienfertigung ein großer Aufwand. Zusätzlich kann es gerade bei geeichten Messbrücken vorkommen, dass eine Kalibrierung oder Eichung nur im fertig aufgebauten und gesteckten Zustand möglich ist. Beispielhaft kann bei einer abgeglichenen Brückenschaltung bereits das Lösen der Kabelverbindung zum Verlust des Eichzertifikats führen und somit eine erneute behördliche Überprüfung nötig machen.
Somit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Messvorrichtung sowie ein Messsystem anzugeben, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Messsystem anzugeben, das mehrere Brückenschaltungen unabhängig von einer verlegten Kabellänge durch einen gemeinsamen Analog-Digital-Wandler erfassen kann.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Messvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ferner wird die Aufgabe durch ein erfindungsgemäßes Messsystem gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Messvorrichtung zum Erfassen von ohmschen Widerstandsänderungen einer Brückenschaltung so weiterzubilden, dass die über die Brückenspannung anliegende Versorgungsspannung, die durch ein Betriebsspannungsleiterpaar von einer Versorgungsspannungsquelle erzeugt wird, erfasst und von einer erfindungsgemäßen Spannungsregeleinheit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung in Abhängigkeit eines vorgegebenen und/oder vorgebbaren Sollwerts (Spannungssollwert) eingeregelt wird. Hierfür ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die über die Brückenschaltung anliegende Versorgungsspannung durch zwei Kelvin-Messleitungen (Kelvin-Messleitungspaar) hochohmig abgegriffen wird und von der Spannungsregeleinheit, insbesondere durch einen Soll-IstVergleich, verarbeitet wird. Vorzugsweise umfasst die Spannungsregeleinheit eine Schaltung mit einem Differenzverstärker.
Vorteilhaft ermöglicht das Messen und Einregeln der anliegenden Versorgungsspannung den leitungsgebundenen Spannungsabfall in der durch das Betriebsspannungsleiterpaar realisierten Verdrahtung oder Verkabelung auszugleichen. Somit kann die elektrische Versorgung der Brückenspannung bei einer bekannten und konstanten Versorgungsspannung sichergestellt werden, was den Einfluss von Störgrößen auf die Messwerterfassung reduziert. Insbesondere können so durch verschiedene Kabellängen oder Übergangswiderstände von Steckern bedingte Unterschiede kompensiert werden.
Bei der Brückenschaltung, die durch die elektrisch miteinander verschalteten ohmschen Widerstände realisiert wird, kann es sich um eine Viertelbrücke, eine Halbbrücke oder eine Vollbrücke handeln, wobei sich die Anzahl der durch einen Dehnungsmessstreifen ausgebildeten Widerstände bei den unterschiedlichen Brückenschaltung voneinander unterscheiden. Bei der Vollbrücke werden beispielsweise alle vier Widerstände durch einen piezoelektrischen oder resistiven Dehnungsmessstreifen ausgebildet, dessen ohmscher Widerstand sich in Abhängigkeit einer einwirkenden Kraftbeaufschlagung ändert. Somit kann durch das Erfassen und Auswerten der Brückenspannung, die über einer Diagonalen der Brückenschaltung abfällt, die einwirkende Kraftbeaufschlagung bestimmt werden. Vorteilhaft ermöglicht dies insbesondere die Umsetzung einer präzisen Waage, wobei der Einfluss der Verkabelung durch das aktive Einregeln und/oder Nachsteuern der anliegenden Versorgungsspannung verhindert werden kann. Somit sind Messvorrichtungen realisierbar, die unabhängig von der Kabellänge eine genaue Bestimmung der Kraftbeaufschlagung ermöglichen. Ferner kann es ermöglicht werden, dass ein Tausch der Kabel und/oder eine Änderung der Kabellängen jederzeit möglich ist, insbesondere ohne eine spezielle Überprüfung oder Kalibrierung.
Die Brückenschaltung kann alternativ auch andere passive Widerstandssensoren oder aktiven Halbleiterkomponenten umfassen, um eine sensible Messwerterfassung verschiedenster Größen zu realisieren. Die Erfindung kann bevorzugt für eine Kraft- oder Gewichtsmessung verwendet werden. Es ist jedoch ebenso möglich, die Erfindung in anderen Mess- und Regelsystemen mit einer Brückenschaltung zu implementieren.
Das Messsignal ist in manchen vorteilhaften Ausgestaltungen unabhängig von der absoluten Höhe der Versorgungsspannung. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird dazu die Ausgangsspannung ratiometrisch, d.h. in direkter Abhängigkeit der Versorgungsspannung der Messbrücke, erfasst.
Weiterbildend ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Spannungsregeleinheit durch eine Schaltung ausgebildet wird, die wenigstens einen Operationsverstärker umfasst. Vorteilhaft ermöglicht die Verwendung von Operationsverstärkern die Umsetzung von unterschiedlichen Steuer- und Regelschaltungen, um die technische Umsetzung der erfindungsgemäßen Spannungsregeleinheit zu realisieren. Ferner sind Operationsverstärker standardisierte Bauteile, die aufgrund hoher Stückzahlen in der Fertigung zu kostengünstigen Bezugspreisen bezogen werden können.
Für die praktische Umsetzung der Erfindung kann bevorzugt ein einfacher Aufbau aus diskreten Einzelbauteilen gewählt werden. Alternativ ist auch eine teilweise oder vollständige Integration in einen oder mehrere Integrierte Schaltkreise (IC) denkbar. Bevorzugt werden dabei alle zur Versorgung und Messung nötigen Elemente in einen IC integriert, um einen sehr kompakten Aufbau zu gewährleisten.
Zudem ist es in manchen Ausgestaltungen der Regeleinrichtung möglich, Kurzschlüsse der Versorgungsleitung oder der Brückenschaltung zu detektieren und das System zu schützen. Dies kann beispielsweise auch der Selbstdiagnose dienen und/oder dazu verwendet werden, zu erkennen, ob ein Sensor neu gesteckt oder abgezogen wird.
In einer weiteren Ausgestaltung wird dieser Selbstschutz durch eine Strommessung an der Versorgungsspannung realisiert, die beispielsweise von der zentralen Messeinheit ausgewertet wird. In manchen Ausgestaltungen kann auch eine Schaltung zur Strombegrenzung vorgesehen sein und beispielsweise ein fest eingestellter StromGrenzwert realisiert werden.
Weiterbildend ist es in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die Spannungsregeleinheit zum Auswerten der durch das Kelvin-Messleiterpaar abgegriffenen anliegenden Versorgungsspannung einen Differenzverstärker umfasst. Ein Differenzverstärker ist eine elektronische Schaltung, die wenigstens zwei Eingänge aufweist, die in Abhängigkeit einer Widerstandsbeschaltung ein von der Differenz der Eingangssignale abhängiges Ausgangssignal bilden. In diesem Zusammenhang ist eine symmetrische Widerstandsbeschaltung besonders bevorzugt, bei der ein Verstärkungsfaktor von 2 oder 0,5 realisiert wird, da ein symmetrisches Ausgangssignal über einen großen Eingangsbereich erzeugt wird. Ferner handelt es sich bei einem Differenzverstärker um eine elektrische Schaltung, die sich aus kostengünstigen Bauteilen realisieren lässt, die zudem eine geringe Leistungsaufnahme aufweisen.
In diesem Zusammenhang ist es weiterbildend vorgesehen, dass die Spannungsregeleinheit zudem einen Regelverstärker aufweist, der ausgangsseitig zu dem Differenzverstärker angeordnet ist. Vorteilhaft kann durch den Regelverstärker die über die Brückenschaltung anliegende Versorgungsspannung in Abhängigkeit des (vorgegebenen) Sollwertes (analoge Spannung) eingeregelt werden. Synergistisch ergänzen sich hierbei die Funktionen des Differenzverstärkers zum Bilden eines (singel-ended) Ausgangssignals aus einem differenziellen Eingangssignal mit dem Einregeln des singel-ended Ausgangssignals in Abhängigkeit einer analogen Spannung.
In diesem Kontext ist es weiterbildend geplant, dass der Regelverstärker zum Einregeln der Versorgungsspannung ein schaltbares Element umfasst, das bevorzugt durch wenigstens ein MOSFET und/oder ein Bipolartransistor ausgebildet ist. Vorteilhaft kann das schaltbare Element durch den Regelverstärker so angesteuert werden, dass die Versorgungsspannung dem vorgebbaren Sollwert (Spannungssignal) entspricht. Hierbei ist sowohl ein linearer Betrieb des schaltbaren Elements oder auch ein taktender Betrieb des schaltbaren Elements im Rahmen bevorzugter Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, um die anliegende Versorgungsspannung in Abhängigkeit des Sollwerts einzuregeln.
Weiterbildend ist zudem eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spannungsregeleinheit geplant, die dahingehend ausgebildet ist, dass die Versorgungsspannungsquelle durch das schaltbare Element von der Brückenschaltung abtrennbar ist. Vorteilhaft realisiert dies einen Ruhezustand der Messvorrichtung, in dem der Energiebedarf der Messvorrichtung durch das Trennen der Versorgungsspannungsquelle von der Brückenschaltung reduziert werden kann. Hierbei ist es bevorzugt vorgesehen, dass zunächst ein Steuersignal im Regelkreis, insbesondere des Regelverstärkers, über einen Schalter unterbrochen wird, wobei durch eine entsprechende Beschaltung des schaltbaren Elements der sperrende Zustand des schaltbaren Elements aktiviert wird, um den Leistungskreis zu unterbrechen. Vorteilhaft ermöglicht dies das Verwenden eines Schalters, der nicht im Leistungszweig (Betriebsspannungsleiterpaar) angeordnet sein muss. Somit ermöglicht eine entsprechende Implementierung eine Kosteneinsparungen in Bezug auf den Schalter.
Zudem ist es weiterbildend vorgesehen, dass die Brückenspannung über eine erste Diagonale der Brückenschaltung erfasst wird, die über einen ersten Widerstand, insbesondere Dehnungsmessstreifen, und einen zweiten Widerstand, insbesondere Dehnungsmessstreifen, der Brückenschaltung ausgebildet wird. Dagegen liegt die über das Betriebsspannungsleiterpaar angelegte Versorgungsspannung über einer zweiten Diagonalen der Brückenschaltung an, die durch einen dritten Widerstand, insbesondere Dehnungsmessstreifen, und einen vierten Widerstand, insbesondere Dehnungsmessstreifen, der Brückenspannung ausgebildet wird. Es wird zudem darauf hingewiesen, dass das Kelvin-Messleitungspaar die anliegende Versorgungsspannung auch über die zweite Diagonale der Brückenschaltung abgreift.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Messvorrichtung eine Invertiereinheit, die zum Beeinflussen der Polarität der über die Brückenschaltung anliegenden Versorgungsspannung ausgebildet ist. Vorteilhaft ist die Invertiereinheit als Vollbrücke, insbesondere als MOSFET-Vollbrücke ausgebildet und ist im Betriebsspannungsleiterpaar angeordnet, um in Abhängigkeit einer Schaltstellung von Schaltelementen der Vollbrücke die über die Brückenschaltung anliegende Versorgungsspannung zu invertieren. Vorteilhaft wird durch die Möglichkeit zum Invertieren der Versorgungsspannung das Durchführen von Messungen zum Kalibrieren der Messvorrichtung ermöglicht. Durch das Auswerten der Brückenspannung bei betragsmäßig identischen, jedoch invertierbaren Versorgungsspannungen kann ein Offsetfehler der Brückenschaltung, der sich durch eine unsymmetrische Brückenschaltung ergibt, vorteilhaft ermittelt werden, die insbesondere durch Bauteiltoleranzen und/oder durch Einflüsse physikalischer Größen, wie etwa eine sich nicht gleichmäßig auf die Brückenschaltung auswirkende Temperaturdrift, ergeben können. Ferner ist in diesem Zusammenhang auch eine neue Kalibrierung der Messwertefassung möglich, um einem bestimmten Wert der Brückenspannung ein Referenzwert oder einen Nullpunkt zuzuordnen.
Weiterbildend umfasst die erfindungsgemäße Messvorrichtung zudem eine Speichereinheit, die zum Aufnehmen und/oder Hinterlegen von Identifikationsdaten der Brückenschaltung und/oder zur Aufnahme von Messwertkorrekturdaten der Brückenschaltung ausgebildet ist. Bei den Messwertkorrekturdaten handelt es sich um brückenschaltungsspezifische Messwertkorrekturdaten, die etwa bevorzugt durch einen Offset-Fehler oder ein Gain-Fehler ausgebildet werden, die insbesondere für jede produzierte Brückenschaltung nach der elektrischen Verschaltung der Widerstände und/oder Dehnungsmessstreifen, also noch der Fertigung der Brückenschaltung durch ein Mess- und/oder Prüfverfahren ermittelt werden. Vorteilhaft lassen sich die Korrekturwerte in der Speichereinheit hinterlegen und im Betrieb von einer Steuer- und/oder Verarbeitungseinheit auslesen und bei der Auswertung der Brückenspannung entsprechend berücksichtigen. Im Ergebnis kann ohne eine individuelle, von der Bauteiltoleranz der Brückenschaltung abhängige Korrekturbeschaltung und/oder Bestückung eine präzise Messwerterfassung aufgebaut werden.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung der Speichereinheit als nicht-flüchtiger Speicher, insbesondere als nicht-flüchtiger EEPROM-Baustein ausgebildet, da hier sichergestellt werden kann, dass auch nach einem langen Ruhezustand der Brückenschaltung die abgespeicherten Messwerte wieder ausgelesen werden können.
Besonders vorteilhaft ist eine entsprechende Ausgestaltung der Messvorrichtung im Zusammenhang mit einer Steckverbindung, die dahingehend ausgebildet ist, dass die Brückenschaltung, insbesondere ausgebildet als Modul umfassend die Brückenschaltung sowie die Speichereinheit, lösbar zu der Messvorrichtung ausgebildet ist. Vorteilhaft werden die entsprechenden Module durch die Steckverbindung austauschbar ausgebildet, wobei aufgrund der in der Speichereinheit hinterlegten spezifischen Korrekturwerte für die Brückenschaltung stets eine hohe Messgenauigkeit realisiert werden kann. Somit kann nach dem Verbinden eines Moduls eine Initialisierungs- und/oder Kalibrierungsphase durchgeführt werden, um die hinterlegten Korrekturdaten auszulesen, die dann nach einer bevorzugten Analog-Digital-Wandlung der Brückenspannung bei der Verarbeitung und/oder Aufbereitung des diskreten Messwerts der Brückenspannung berücksichtigt werden können.
Durch Hinterlegen von Korrekturwerten und/oder einer eindeutigen Seriennummer, kann weiterhin die Speichereinheit dazu verwendet werden, den korrekten Anschluss der einzelnen Messbrücken an den richtigen Eingang der Messeinheit zu überprüfen und abzusichern. Alternativ ist durch das Auslesen der Korrekturwerte und ein Abspeichern der Seriennummern oder anderer Identifikationsmerkmale der verwendeten Messbrücken jederzeit eine Nachverfolgbarkeit der durchgeführten Messung und der dabei gewonnen Messwerte gewährleistet.
Bevorzugt ist die Steckverbindung somit so ausgebildet, dass das Betriebsspannungsleiterpaar, das Kelvin-Messleitungspaar und das Brückenspannungsleiterpaar durch die Steckverbindung aufgetrennt werden kann.
Zudem wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung Schutz beansprucht für ein System, das wenigstens zwei erfindungsgemäße Messvorrichtungen umfasst. Die erste Messvorrichtung umfasst eine erste Brückenschaltung, die ein erstes Brückenspannungsleiterpaar, ein erstes Kelvin-Messleitungspaar, ein erstes Brückenspannungsleiterpaar sowie eine erste Spannungsregeleinheit umfasst. Die wenigstens zweite Messvorrichtung umfasst eine zweite Brückenschaltung, die ein zweites Brückenspannungsleiterpaar, ein zweites Kelvin-Messleitungspaar, ein zweites Brückenspannungsleiterpaar sowie eine zweite Spannungsregeleinheit umfasst. Die erste Spannungsregeleinheit und die wenigstens zweite Spannungsregeleinheit umfassen den identischen Sollwert, weshalb das erste Brückenspannungsleiterpaar und das wenigstens zweite Brückenspannungsleiterpaar jeweils über einen differenziellen Eingang eines gemeinsamen Analog-Digital-Wandlers verbunden werden kann. Somit können auch mehrere Messvorrichtungen durch den gemeinsamen Analog-Digital-Wandler ausgelesen werden und entsprechend miteinander verarbeitet werden, ohne dass es aufgrund der individuellen Kabellänge eines Betriebsspannungsleiterpaars zu einem individuellen (kabellängenabhängigen) Spannungsabfall kommt.
Zudem wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung Schutz für die Verwendung eines erfindungsgemäßen Messsystems beansprucht, das zum Bestimmen des Gewichts eines Betts, insbesondere zum Überwachen eines in einem Bett gelagerten Patienten in einem Krankenhaus eingesetzt wird.
In diesem Zusammenhang ist eine Anwendung des erfindungsgemäßen Messsystems besonders bevorzugt, in der in jedem Fuß eines Krankenhausbettes eine erfindungsgemäße Messvorrichtung angeordnet ist, um eine in dem Bett gelagerte Person zu überwachen. Hierbei werden alle vier Messvorrichtungen durch einen gemeinsamen Analog-Digital-Wandler ausgelesen und verarbeitet. Vorteilhaft ermöglicht das erfindungsgemäße System das Verarbeiten der vier Brückenspannungen, wobei aufgrund der individuellen Spannungsregelung an der Brückenschaltung die erfassten Brückenspannungen der unterschiedlichen Brückenschaltungen miteinander vergleichbar sind.
Alternativ zur Anordnung der Messvorrichtungen in den Füßen des Krankenhausbettes, kann auch eine andere Anordnung vorgesehen sein. Beispielsweise können wenigstens zwei Messvorrichtungen voneinander beabstandet unter der Liegefläche des Krankenhausbettes angeordnet sein.
Prinzipiell können Systeme mit einer beliebigen Anzahl an Messvorrichtungen gemäß der Erfindung vorgesehen sein. Beispielsweise können auch drei, vier, oder mehr Messvorrichtungen in einem Messsystem integriert sein. Insbesondere kann ein System mit vier Messvorrichtungen ausgestattet sein, um beispielsweise ein System zur Verwiegung eines Patienten in einem Bett, beispielsweise einem Krankenhausbett, zu realisieren.
Die erfindungsgemäße Messvorrichtung kann ferner in einer Vielzahl an unterschiedlichen Wägesystemen verwendet werden. Beispielsweise können wenigstens zwei erfindungsgemäße Messvorrichtungen zu einem Wägesystem für Fahrzeuge, wie Lastkraft- oder Personenkraftwagen, oder für fahrende Transportdrohnen in einem Warenhaus, verwendet werden. Insbesondere können solche Systeme zum Bestimmen des Gewichts einer Beladung oder zur Ermittlung der Gewichtsverteilung, beispielsweise über verschiedene Achsen eines Transportfahrzeugs, verwendet werden. Im Besonderen profitieren obige Messeinrichtungen von der Erfindung, wenn sie ortsveränderlich ausgeführt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
Diese zeigen in:

1: eine schematisierte Übersicht zur bevorzugten Verwendung eines erfindungsgemäßen Messsystems in einem Krankenhausbett, in
2: einen schematisierten Schaltplan einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels, in
3: einen schematisierten Schaltplan einer bevorzugten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Messsystems gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels, in
4: einen schematisierten Schaltplan einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messsystems gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels, und in
5: ein Blockdiagramm einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

In der 1 ist die bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Messsystems 100 zum Überwachen eines Patienten in einem Krankenhausbett dargestellt. Bei dieser bevorzugten Verwendung kommt ein Messsystem 100 zum Einsatz, das insgesamt vier erfindungsgemäße Messvorrichtungen 1 mit jeweils einer Brückenschaltung 2 umfasst, die durch umfasste Dehnungsmessstreifen jeweils als Gewichtssensor ausgebildet ist. In jedem Bein des Krankenhausbetts ist jeweils eine Brückenschaltung 2 angeordnet, um eine in dem Bett liegende Person durch die Gewichtssensoren zu überwachen.
Die vier Messvorrichtungen 1 umfassen jeweils ein Betriebsspannungsleiterpaar 4, ein Brückenspannungsleiterpaar 5 sowie ein Kelvin-Messleitungspaar 6.
Ferner umfasst jede Messvorrichtung 1 eine erfindungsgemäße Spannungsregeleinheit 9, die zum Einregeln der anliegenden Versorgungsspannung U_Ver_real der jeweiligen Brückenschaltung 2 ausgebildet ist. Hierfür weisen die vier Spannungsregeleinheiten 9 einen Sollwert für die Versorgungsspannung auf, wobei dieser Sollwert für alle vier Spannungsregeleinheiten 9 durch die gleiche Analogspannung ausgebildet wird.
Ferner umfasst das dargestellte Messsystem 100 einen gemeinsamen Analog-Digital-Wandler 8, der zumindest vier differenzielle Eingänge umfasst und einen externen Referenzspannungseingang aufweist, der mit dem gemeinsamen Sollwert der Versorgungsspannung (analoge Spannung) verbunden ist.
Die vier Brückenspannungsleiterpaare 5 der vier Messvorrichtungen 1 sind jeweils mit einem differenziellen Eingang des Analog-Digital-Wandlers 8 verbunden, wodurch das Sensorausgangssignal der vier verwendeten Messvorrichtungen 1 durch den gemeinsamen Analog-Digital-Wandler 8 digitalisiert werden kann.
Vorteilhaft liefert der gemeinsame Sollwert für die Versorgungsspannung sowie das jeweilige Einregeln der individuellen, an der jeweiligen Brückenschaltung 2 anliegenden Versorgungsspannung vier Brückenspannungen, die jeweils als ein Sensorausgangssignal untereinander vergleichbar und/oder miteinander verarbeitbar sind.
In der 2 ist eine erfindungsgemäße Messvorrichtung 1 in einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Messvorrichtung 1 umfasst eine Brückenschaltung 2, die durch insgesamt vier Widerstände 21, 22, 23, 24 ausgebildet ist. Bei den vier Widerständen 21, 22, 23, 24 handelt es sich jeweils um einen Dehnungsmessstreifen 3, um die Brückenschaltung 2 als sensiblen Gewichtssensor auszubilden, deren Sensorausgangssignal durch die Brückenspannung U_Br realisiert wird, die über das Brückenspannungsleiterpaar 5 abgegriffen wird.
Über ein Betriebsspannungsleiterpaar 4 ist eine erste Diagonale der Brückenschaltung 2 mit einer Versorgungsspannungsquelle 7 verbunden. Ferner wird die über die Brückenspannung 2 anliegende Versorgungsspannung U_Ver_real über ein Kelvin-Messleitungspaar 6 hochohmig abgegriffen. Das Kelvin-Messleitungspaar 6 ist endseitig mit einer Schaltung 10 mit mehreren Operationsverstärkern 11 verbunden, um die erfindungsgemäße Spannungsregeleinheit 9 auszubilden. Konkret bedeutet dies, dass die erfindungsgemäße Spannungsregeleinheit 9 zunächst durch einen Differenzverstärker 12 ausgebildet wird, der aus dem eingangsseitig anliegenden, differenziellen Spannungssignal der Versorgungsspannung ausgangsseitig ein single-ended Spannungssignal bildet. Der Differenzverstärker 12 wird durch den dargestellten Operationsverstärker 11 sowie eine entsprechende WiderstandsBeschaltung der Widerstände R4 bis R7 realisiert. Die gezeigte Schaltung entspricht hierbei einer besonders einfachen Ausführung eines Differenzverstärkers und kann alternativ durch andere bekannte Schaltungen ersetzt werden. Die Widerstände sind so gewählt, dass eine Verstärkung um den Faktor 0,5 realisiert wird. Vorteilhaft führt dies zu einem Betrieb des Differenzverstärkers 12 im mittleren Betriebsspannungsbereich, um einen geringen Gain-Fehler zu realisieren. Ebenfalls ist diese Ausführung geeignet, den Offsetfehler durch den verwendeten Operationsverstärker 11, im Vergleich zur Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 12, gering zu halten.
Ausgangsseitig zu dem Differenzverstärker 12 ist ein Regelverstärker 13 angeordnet, der einen Operationsverstärker 11 umfasst und dessen Ausgangssignal mit einem schaltbaren Element 14, konkret mit einem pnp-Bipolartransistor in Wirkverbindung steht, der zwischen der Versorgungsspannung 7 und der Brückenschaltung 2 angeordnet ist.
Der Regelverstärker 13 vergleicht das durch den Differenzverstärker 12 erzeugte Ausgangssignal mit einem Sollwert der Versorgungsspannung REFin, die hier konkret durch eine analoge Spannung realisiert ist.
Somit kann ein Regelkreis aufgebaut werden, um die anliegende Versorgungsspannung U_Ver_real an der Brückenschaltung 2 möglichst genau in Abhängigkeit des vorgegebenen Referenzwerts der Versorgungsspannung einzuregeln.
Über eine zweite Diagonale der Brückenschaltung 2 wird durch das Brückenspannungsleiterpaar 5 die Brückenspannung U_Br der Brückenschaltung 2 als Ausgangssignal der Messvorrichtung 1 abgegriffen. Über eine durch Widerstände sowie Kondensatoren gebildete Tiefpassschaltung 84 ist das Brückenspannungsleiterpaar 5 mit einem Analog-Digital-Wandler 8 verbunden, um die Brückenspannung U_Br zu digitalisieren. Über einen zweiten geeigneten Differenzverstärker AFE kann das Eingangssignal des Analog-Digital-Wandlers gepuffert und bei Bedarf verstärkt werden. Dieser Differenzverstärker AFE ist beispielsweise als voll-differentieller Verstärker ausgeführt, um eine möglichst geringe Beeinflussung des Messsignals zu garantieren.
Zudem umfasst der Analog-Digital-Wandler 8 einen mit VREF bezeichneten Referenzspannungseingang 83, der mit dem Sollwert der Versorgungsspannung (analoge Spannung) verbunden ist und beim Digitalisieren der Brückenspannung U_Br den maximalen Spannungswert ausbildet.
Über ein Bus-System wird der diskrete Wert der Brückenspannung U_Br aus dem Analog-Digital-Wandler 8 von einer zentralen Recheneinheit 19 ausgelesen, um die digitalisierte Brückenspannung weiter zu verarbeiten.
Ferner steht die Recheneinheit 19 mit einem Schalter 20 in Wirkverbindung, um den Regelkreis des Regelverstärkers 13 zu unterbrechen. Der Schalter 20 ist eingangsseitig des Basis-Pins im Regelkreis des Bipolartransistors (schaltbares Element 14) angeordnet. In einem geöffneten Zustand des Schalters 20 unterschreitet die Basis-Emitter-Spannung U_BE des pnp-Bipolartransistors durch den Widerstand R8 die Einschaltschwellspannung, weshalb der Bipolartransistor zum Unterbrechen des Leistungspfades (Betriebsspannungsleiterpaar 4) in den sperrenden Zustand schaltet. Somit wird die Versorgungsspannungsquelle 7 von der Brückenschaltung 2 getrennt.
Vorteilhaft ermöglicht dies das Realisieren eines Ruhebetriebsmodus der Messvorrichtung 1, in der die Leistungsaufnahme der Messvorrichtung 1 durch das Trennen der Brückenschaltung 2 von der Versorgungsspanungsquelle 7 wesentlich reduziert werden kann.
In der 3 ist der schematisierte Schaltplan einer bevorzugten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Messsystems 100 gemäß einer ersten Ausführungsvariante dargestellt. Das Messsystem 100 umfasst eine erste Messvorrichtung 111 und eine zweite Messvorrichtung 112, die mit einem gemeinsamen Analog-Digital-Wandler 8 in Wirkverbindung stehen. In anderen Beispielen kann das Messsystem 100 mehr als zwei, beispielsweise drei, vier oder mehr Messvorrichtungen umfassen.
Die erste Messvorrichtung 111 umfasst eine erste Brückenschaltung 121 mit einem ersten Brückenspannungsleiterpaar 151, das zum Digitalisieren der ersten Brückenspannung U_Br_1 mit einem ersten Eingang 81 des Analog-Digital-Wandlers 8 verbunden ist.
Ferner weist die zweite Brückenschaltung 122 ein zweites Brückenspannungsleiterpaar 152 auf, das zum Digitalisieren der zweiten Brückenspannung U_Br_2 mit einem zweiten Eingang 82 des Analog-Digital-Wandlers 8 verbunden ist.
Ferner umfasst die erste Messvorrichtung 111 sowie die zweite Messvorrichtung 112 zum Einregeln der jeweiligen anliegenden Versorgungsspannung U_Ver_real jeweils eine Spannungsregeleinheit 9, wobei die beiden Spannungsregeleinheiten 9 einen in der vorliegenden Figur als VREF bezeichneten gemeinsamen Sollwert umfassen.
Vorteilhaft führt dies dazu, dass die anliegende Versorgungsspannung der ersten Brückenschaltung 121 und die anliegende Versorgungsspannung der zweiten Brückenschaltung 122 auf denselben Wert eingeregelt werden, weshalb eine negative Beeinflussung durch die Kabellänge des jeweiligen Betriebsspannungsleiterpaars 5 verhindert werden kann.
Zudem ist der Sollwert der Versorgungsspannung auch mit dem Referenzspannungseingang des gemeinsamen Analog-Digital-Wandlers 8 verbunden. Der Analog-Digital-Wandler 8 kann über ein Bussystem von einer zentralen Recheneinheit 19 ausgelesen werden, wobei die ausgelesenen Werte der ersten Brückenspannung U_Br_1 und der zweiten Brückenspannung U_Br_2 aufgrund der individuell eingeregelten Versorgungsspannungen miteinander vergleichbar sind. Jeweils zwei Differenzverstärker AFE_A und AFE_B dienen wieder der Pufferung und können bei Bedarf die Signale U_BR_1 und U_Br_2 verstärken.
Vorteilhaft führt dies zum Ausbilden eines Gewichtssensors, der sich aus zwei Signalgebern speist.
Zudem wird darauf hingewiesen, dass die erste Brückenschaltung 121 über eine erste Steckverbindung 1181 lösbar zur ersten Messvorrichtung 111 und die zweite Brückenschaltung 122 über eine zweite Steckverbindung 1182 lösbar zur zweiten Messvorrichtung 112 ausgebildet ist. Über die erste Steckverbindungen 1181 und die zweite Steckverbindung 1182 sind jeweils das Betriebsspannungsleiterpaar 4, das Brückenspannungsleiterpaar 5 sowie das Kelvin-Messleitungspaar 6 geführt, wodurch die erste Brückenschaltung 121 und die zweite Brückenspannung 122 miteinander austauschbar sind oder aber einfach ersetzt werden können.
In der 4 ist eine weitere Ausgestaltung des aus der 3 bekannten Messsystems 100 abgebildet. Im Wesentlichen entspricht die Ausgestaltung dem aus der 3 bekannten Messsystem 100, wobei nun zusätzlich eine Invertiereinheit 15 im Betriebsspannungsleiterpaar 4 der ersten Messvorrichtung 111 und der zweiten Messvorrichtung 112 angeordnet ist, um die an der ersten Brückenschaltung 121 anlegbare Versorgungsspannung U_Ver_real_1 sowie die an der zweiten Brückenschaltung 121 anlegbare Versorgungsspannung U_Ver_real_2 zu invertieren.
Die beiden Invertiereinheiten 15 werden jeweils durch eine Vollbrücke ausgebildet, die durch die zentrale Recheneinheit 19 ansteuerbar ist.
Zudem umfasst die zentrale Recheneinheit 19 für das Ansteuern von Signalmultiplexen 25 ein weiteres Steuersignal, um die mittels des Kelvin-Messleitungspaars 6 hochohmig abgegriffene differenzielle Spannung (anliegende Versorgungsspannung) zu invertieren. Somit kann auch bei einer invertierten Spannung die erfindungsgemäße Spannungsregeleinheit 9 zum Einregeln der jeweils anliegenden Versorgungsspannung U_Ver_real_1 und U_Ver_real_2 genutzt werden.
Vorteilhaft kann durch das Invertieren der Versorgungsspannung in einem Kalibrierungsbetriebsmodus des Messsystems 100 ein Offsetfehler in der Messwerterfassung ermittelt werden, der sich durch Bauteiltoleranzen der die Brückenschaltung 2, 121, 122 ausbildenden Dehnungsmessstreifen 3 ergibt.
In der 5 ist eine erfindungsgemäße Messvorrichtung 1 gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt. Nunmehr umfasst die Messvorrichtung 1 eine Speichereinheit 16, die durch ein EEProm-Bauteil ausgebildet ist. Die Speichereinheit 16 ist zum Aufnehmen von Identifikationsdaten und Messwertkorrekturdaten ausgebildet und ist über eine Kommunikationsleitung 26 mit der zentralen Recheneinheit 19 verbunden.
Bei den hinterlegten Messwertkorrekturdaten handelt es sich um einen Offset-Korrekturwert sowie einen Gain-Korrekturwert, die nach der Fertigung der Brückenschaltung 2 durch ein Kalibrierungsverfahren direkt im Werk ermittelt werden. Vorteilhaft können die hinterlegten Korrekturwerte von der zentralen Recheneinheit 19 ausgelesen werden, um die digitalisierte Brückenspannung U_Br in der Recheneinheit 19 softwarebasiert zu korrigieren.
Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn eine Brückenschaltung 2 zusammen mit der Speichereinheit 16 ein Modul 27 ausbildet, das über eine Steckverbindung 18 lösbar zu Messvorrichtung 1 ausgebildet ist. Durch die auslesbaren Korrekturwerte können nach dem Austausch oder dem Ersatz des Moduls 27 die brückenspannungsspezifischen Korrekturdaten von der zentralen Recheneinheit 19 ausgelesen werden, um die digitalisierte Brückenspannung entsprechend zu korrigieren.
Bezugszeichenliste

1: Messvorrichtung
2: Brückenschaltung
3: Dehnungsmessstreifen
4: Betriebsspannungsleiterpaar
5: Brückenspannungsleiterpaar
6: Kelvin-Messleitungspaar
7: Versorgungsspannungsquelle
8: Analog-Digital-Wandler
9: Spannungsregeleinheit
10: Schaltung
11: Operationsverstärker
12: Differenzverstärker
13: Regelverstärker
14: schaltbares Element
15: Invertiereinheit
16: Speichereinheit
17: EEPROM
18: Steckverbindung
19: Zentrale Recheneinheit
20: Schalter
21: Widerstand der Brückenschaltung
22: Widerstand der Brückenschaltung
23: Widerstand der Brückenschaltung
24: Widerstand der Brückenschaltung
25: Signalmultiplexer
26: Kommunikationsleitung
27: Modul
81: erster Eingang ADC
82: zweiter Eingang ADC
83: Spannungsreferenzeingang
84: Tiefpassschaltung
100: Messsystem
111: erste Messvorrichtung
112: zweite Messvorrichtung
121: erste Brückenschaltung
122: zweite Brückenschaltung
151: erstes Brückenspannungsleiterpaar
152: zweites Brückenspannungsleiterpaar
1181: erste Steckverbindung
1182: zweite Steckverbindung
AFE: Differenzverstärker
AFE_A: Differenzverstärker
AFE_B: Differenzverstärker
U_Ver: Versorgungsspannung
U_Ver_real: anliegende Versorgungsspannung
U_Ver_real_1: anliegende Versorgungsspannung
U_Ver_real_2: anliegende Versorgungsspannung
U_Br: Brückenspannung
U_Br_1: Brückenspannung
U_Br_2: Brückenspannung

Claims

Messvorrichtung (1) zum Erfassen von ohmschen Widerstandsänderungen einer Brückenschaltung (2, 121, 122), aufweisend eine Brückenschaltung (2, 121, 122), ausgebildet aus ohmschen Widerständen (21, 22, 23, 24), wobei wenigstens einer der ohmschen Widerstände (21, 22, 23, 24) wenigstens einen Dehnungsmessstreifen (3) umfasst, ein Betriebsspannungsleiterpaar (4), ausgebildet zum Verbinden einer Versorgungsspannungsquelle (7) mit der Brückenschaltung (2, 121, 122), ein Brückenspannungsleiterpaar (5, 151, 152), ausgebildet zum Abgreifen einer Brückenspannung (U_Br) der Brückenschaltung (2, 121, 122) als ein Ausgangssignal der Messvorrichtung (1), das zum Erfassen der Widerstandsänderung erfassbar und/oder auswertbar ist, ein Kelvin-Messleitungspaar (6), ausgebildet zum Abgreifen einer unmittelbar an der Brückenschaltung (2, 121, 122) anliegenden Versorgungsspannung (U_Ver_real), gekennzeichnet durch eine von der Messvorrichtung (1) umfasste Spannungsregeleinheit (9), die durch das Vergleichen der mittels des Kelvin-Messleitungspaars (6) abgreifbaren anliegenden Versorgungsspannung (U_Ver_real) mit einem Sollwert der Versorgungsspannung zum Einregeln der anliegenden Versorgungsspannung (U_Ver_real) ausgebildet ist.
Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal der Messvorrichtung (1) durch einen Analog-Digital-Wandler (8) zum Erfassen der Widerstandsänderung erfassbar und/oder auswertbar ist.
Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsregeleinheit (9) eine Schaltung (10) mit wenigstens einem Operationsverstärker (11) umfasst.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsregeleinheit (9) eine Schaltung (10) mit wenigstens einem Differenzverstärker (12) umfasst.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsregeleinheit (9) zum Auswerten der mittels des Kelvin-Messleitungspaars (6) abgreifbaren anliegenden Versorgungsspannung (U_Ver_real) einen Differenzverstärker (12) umfasst.
Messvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsregeleinheit (9) einen Regelverstärker (13) umfasst, wobei der Regelverstärker (13) ausgangsseitig zu dem Differenzverstärker (12) angeordnet ist und wobei der Regelverstärker (13) die anliegende Versorgungsspannung (U_Ver_real) in Abhängigkeit des Sollwerts der Versorgungsspannung einregelt.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsregeleinheit (9), insbesondere der Regelverstärker (13), ein schaltbares Element (14), insbesondere ein Mosfet und/oder einen Bipolartransistor, zum Beeinflussen und/oder Einregeln der anliegenden Versorgungsspannung (U_Ver_real) umfasst.
Messvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das schaltbare Element (14) zum Trennen der Versorgungsspannungsquelle (7) von der Brückenschaltung (2, 121, 122) ausgebildet ist.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenspannung (U_Br) über eine erste Diagonale (D1) der Brückenschaltung (2, 121, 122), die über wenigstens zwei seriell verschaltete Widerstände (21, 22) ausgebildet ist, abgreifbar ist und/oder dass die anliegende Versorgungsspannung (U_Ver_real) über eine zweite Diagonale (D2) der Brückenschaltung (2, 121, 122), die auch über wenigstens zwei seriell verschaltete Widerstände (23, 24) ausgebildet ist, abgreifbar ist, wobei sich die erste Diagonale (D1) von der zweiten Diagonalen (D2) unterscheidet.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (1) eine Invertiereinheit (15) zum Invertieren der anliegenden Versorgungsspannung (U_Ver_real) umfasst, wobei die Invertiereinheit (15) dahingehend ausgebildet ist, dass eine Versorgungsspannung (U_Ver) der Versorgungsspannungsquelle (7), die durch das Betriebsspannungsleiterpaar (4) mit der Brückenschaltung (2, 121, 122) verbunden ist, invertierbar ist.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (1) eine Speichereinheit (16), insbesondere ein nicht-flüchtigen Speicher, zum Hinterlegen und/oder Speichern von Identifikationsdaten und/oder Messwertkorrekturdaten der Brückenschaltung (2, 121, 122) umfasst.
Messvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwertkorrekturdaten einen Offset-Korrekturwert und/oder einen Gain-Korrekturwert umfassen.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (1) eine Steckverbindung (18, 1181, 1182) umfasst, die dahingehend ausgebildet ist, dass die Brückenschaltung (2, 121, 122) lösbar zur Messvorrichtung (1) ausgebildet ist.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (1) so ausgebildet ist, dass mittels der in der Speichereinheit (16) hinterlegten Identifikationsdaten feststellbar ist, ob die korrekte Brückenschaltung (2, 121, 122) an der richtigen Steckverbindung (18, 1181, 1182) angeschlossen ist und/oder dass die Messvorrichtung (1) so ausgebildet ist, dass mittels der in der Speichereinheit (16) hinterlegten Identifikationsdaten für den Nutzer zusammen mit den Messdaten nachvollziehbar ist, welche Brückenschaltung (2, 121, 122) genutzt wurde.
Messsystem (100), umfassend eine erste Messvorrichtung (111), wenigstens eine zweite Messvorrichtungen (112), die jeweils nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet sind, sowie einen Analog-Digital-Wandler (8), dadurch gekennzeichnet, dass das erste Brückenspannungsleiterpaar (151) der ersten Messvorrichtung (111) zum Digitalisieren der ersten Brückenspannung (U_Br_1) mit einem ersten Eingang (81) des Analog-Digitalwandlers (8) verbunden ist und dass das wenigstens zweite Brückenspannungsleiterpaar (152) der wenigstens zweiten Messvorrichtung (113) zum Digitalisieren der wenigstens zweiten Brückenspannung (U_Br_2) mit einem zweiten Eingang (82) des Analog-Digitalwandlers (8) verbunden ist, wobei ein Spannungsreferenzeingang (83) des Analog-Digital-Wandlers (8) mit einem gemeinsamen Versorgungsspannungssollwert der ersten Messvorrichtung (111) und der wenigstens zweiten Messvorrichtung (112) verbunden ist.
Verwendung eines Messsystems (100), das nach Anspruch 15 ausgebildet ist, zum Bestimmen des Gewichts eines Betts (18), insbesondere zur kontinuierlichen medizinischen Überwachung eines in dem Bett (18) gelagerten Patienten.
Verwendung eines Messsystems (100), das nach Anspruch 15 ausgebildet ist, zur ortsveränderlichen Verwiegung von Fahrzeugen und/oder beweglichen Gegenständen.
Verwendung eines Messsystems (100) nach einem der Ansprüche 15 oder 17, wobei das Messsystem (100) mehr als eine mit Kabeln verbundene Messvorrichtung (111) umfasst.