DE19619410A1 - Verfahren zur Temperaturkompensation der elektrischen Referenzspannungsquelle eines Analog/Digital-Wandlers und Waage mit temperaturkompensierter Referenzspannungsquelle - Google Patents

Verfahren zur Temperaturkompensation der elektrischen Referenzspannungsquelle eines Analog/Digital-Wandlers und Waage mit temperaturkompensierter Referenzspannungsquelle

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kompensation des Temperaturkoeffizienten einer elektrischen Spannungsquelle, die als Referenzspannungsquelle für einen Analog/Digital-Wandler dient und die in gutem thermischen Kontakt mit einem Temperaturfühler steht, wobei der Analog/Digital-Wandler die Größe einer analogen Eingangsspannung im Verhältnis zur Referenzspannung in ein digitales Ausgangssignal umformt und dieses Ausgangssignal einem Mikroprozessor zugeführt wird.
Zur Temperaturkompensation einer elektrischen Spannungsquelle sind zwei Verfahren Stand der Technik: Im ersten Verfahren wird die Spannungsquelle mit einem Heizelement und einem Temperaturfühler in guten thermischen Kontakt gebracht und das Heizelement wird unter Benutzung des Temperaturfühlers so geregelt, daß die Temperatur von Heizelement, Temperaturfühler und Spannungsquelle konstant gehalten wird. Diese sogenannten thermostatisierten Spannungsquellen sind kommerziell erhältlich und von daher allgemein bekannt. Da nur die Möglichkeit zum Heizen besteht und nicht zum Kühlen, muß die konstante Betriebstemperatur oberhalb der höchsten Gebrauchstemperatur liegen. Dadurch ist eine dauernde Wärmezufuhr notwendig, was z. B. je nach Umgebungstemperatur zu verschiedenen Temperaturgradienten innerhalb der Schaltung, die die Spannungsquelle umgibt, führt. Um diese Wärmezufuhr klein zu halten, ist eine thermische Isolierung der Spannungsquelle notwendig, was den Einsatz von SMD-Bauelementen (Bauelementen zum direkten Auflöten auf die Leiterbahnen einer Platine) für die Spannungsquelle sehr erschwert. Außerdem führt die Thermostatisierung zu einer merklichen Einschaltdrift der Spannungsquelle, da nach dem Einschalten der Netzversorgung die Spannungsquelle erst die erhöhte Betriebstemperatur erreichen muß.
Im zweiten Verfahren gemäß dem Stand der Technik befinden sich die Spannungsquelle und der Temperaturfühler etwa auf Umgebungstemperatur und sind von einer gut wärmeleitenden Hülle umgeben. Diese Anordnung ist z. B. aus dem DE-GM 83 19 517 bekannt, wo eine Zener-Diode als Referenz­ spannungsquelle und der Temperaturfühler im Hohlraum eines Magneten einer elektronischen Waage angeordnet sind. Zur Bestimmung des Temperaturkoeffizienten der Referenzspannungsquelle muß dann der ganze Magnet und damit wohl die ganze Waage in einem Wärmeschrank oder in einer Klimakammer auf eine andere Temperatur gebracht werden, um aus der Spannungsänderung und der Temperaturdifferenz den Temperaturkoeffizienten der Referenzspannungsquelle zu berechnen; anschließend wird die Temperaturkompensation durch ein entsprechend dem gemessenen Temperaturkoeffizienten dimensioniertes Korrekturnetzwerk durchgeführt. Dieses Verfahren ist jedoch durch das Aufheizen des kompletten Magneten bzw. der kompletten Waage sehr langsam und erfordert einen großen apparativen Aufwand, der z. B. eine Neubestimmung des Temperaturkoeffizienten nach einem Servicefall, bei dem die Referenzspannungsquelle selbst oder Bauteile, die einen Einfluß auf den Temperaturkoeffizienten der Referenzspannungsquelle haben, ersetzt wurden, schwierig macht.
Als Variante des zweiten Verfahrens gemäß dem Stand der Technik ist es aus der PCT-WO 85/01134 bekannt, einen NTC als Temperaturfühler zu benutzen und in einem Widerstandsnetzwerk parallel zur Spannungsquelle zu schalten, um auf diese Weise den Strom durch die Zener-Diode temperaturabhängig so zu verändern, daß die Spannung etwa temperaturunabhängig wird. Auch bei dieser Variante ist ein Ofen für das Aufheizen der Spannungsquelle vorgesehen, außerdem ist die Bestimmung der Widerstandswerte des Widerstandsnetzwerkes kompliziert und der Einbau bzw. der Wechsel der Widerstände zeitaufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Kompensation des Temperaturkoeffizienten einer elektrischen Spannungsquelle anzugeben, das eine einfache Bestimmung des Temperaturkoeffizienten einer nicht thermostatisierten Spannungsquelle und eine einfache Temperaturkompensation erlaubt und daher auch im Servicefall einsetzbar ist.
Dieses Verfahren soll insbesondere dazu eingesetzt werden, um den Temperaturkoeffizienten der Referenzspannung im Analog/Digital-Wandler einer elektronischen Waage zu messen und zu kompensieren.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in einem ersten Schritt bei normaler Betriebstemperatur dem Eingang des Analog/Digital-Wandlers eine konstante Spannung zugeführt wird und das Ausgangssignal des Analog/Digital-Wandlers und des Temperaturfühlers vom Mikroprozessor übernommen werden, daß anschließend eine Wärmequelle eingeschaltet wird, die im wesentlichen nur die Referenzspannungsquelle und den Temperaturfühler erwärmt, daß anschließend das Ausgangssignal des Analog/Digital-Wandlers und des Temperaturfühlers im erwärmten Zustand der Referenzspannungsquelle vom Mikroprozessor übernommen werden, daß aus der Differenz der beiden Ausgangssignale des Analog/Digital-Wandlers und der Differenz der beiden Temperaturfühler-Signale der Temperaturkoeffizient der Referenz­ spannungsquelle im Mikroprozessor bestimmt und abgespeichert wird und daß der abgespeicherte Temperaturkoeffizient zur rechnerischen Korrektur des Temperatureinflusses der Referenzspannungsquelle im Mikroprozessor dient.
Durch die lokale Erwärmung der Referenzspannungsquelle und des dazugehörigen Temperaturfühlers ist nur ein geringer Energieeinsatz notwendig, diese Erwärmung kann mit einfachen Hilfsmitteln erfolgen (z. B. externer Lötkolben oder in der Schaltung eingebauter Heizwiderstand) und ist sehr schnell; durch die digitale Speicherung des Temperaturkoeffizienten und die digitale, rechnerische Korrektur kann eine Änderung des Korrekturkoeffizienten ohne Hardwaretausch direkt durch das Abspeichern eines neuen Temperaturkoeffizienten im Mikroprozessor erfolgen. Durch die schnelle Temperaturänderung der Referenzspannungsquelle sind die Anforderungen an die zeitliche Stabilität der Spannungsquelle, die die konstante Eingangsspannung des Analog/Digital-Wandlers liefert, gering, so daß keine besonders langzeitstabile Spannungsquellen hierfür benötigt werden.
Ist die Referenzspannungsquelle als Referenzspannung in einer Waage mit einem Kalibrier- oder Justiergewicht eingebaut, so kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung auch der Wägegeber zusammen mit dem Kalibrier- oder Justiergewicht als konstante Spannungsquelle für den Eingang des Analog/Digital-Wandlers benutzt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Figuren beschrieben.
Dabei zeigt:
Fig. 1 das Blockschaltbild einer Waage mit Analog/Digital-Wandler und Referenzspannungsquelle und
Fig. 2 das Ablaufdiagramm einer Bestimmung des Temperaturkoeffizienten der Referenzspannungsquelle.
Das Verfahren soll am Beispiel einer elektronischen Waage erläutert werden, bei der der Analog/Digital-Wandler zur Digitalisierung des analogen Ausgangssignals eines Wägegebers eingesetzt ist. Die in Fig. 1 in einem Blockschaltbild gezeigte Waage besteht aus einem Wägegeber 1 mit einer Waagschale 2, dem A/D-Wandler 3, der das analoge Ausgangssignal des Wägegebers 1 digitalisiert, einem Mikroprozessor 5 zur Verrechnung des digitalisierten Signals des Wägegebers 1 und einer Anzeige 6. Die Spannungsquelle 4 ist dem A/D-Wandler 3 als Referenzspannungsquelle zugeordnet; der A/D-Wandler 3 bestimmt in bekannter Weise den Quotienten aus der Eingangsspannung von der Wägezelle 1 und der Spannung der Referenzspannungsquelle 4. Der Wägegeber 1 weist ein Kalibrier- bzw. Justiergewicht auf (schematisch mit 11 angedeutet), das durch einen Motor in Wirkverbindung mit der Waagschale 2 gebracht werden kann. Dieser Motor für das Kalibrier- bzw. Justiergewicht wird über die Leitung 13 vom Mikroprozessor 5 gesteuert. Weiter weist der Wägegeber 1 einen Temperaturfühler 12 auf, der in Fig. 1 schematisch mit T′ angedeutet ist. Das Ausgangssignal des Temperaturfühlers 12 wird über die Leitung 15 und den Umschalter 9 einem zweiten A/D-Wandler 7 zugeführt, so daß der Mikroprozessor 5 ein digitales Signal über die Temperatur des Wägegebers 1 erhält. Damit kann der Mikroprozessor 5 in bekannter Weise eine Temperaturabhängigkeit des Ausgangssignals der Wägezelle 1 rechnerisch mittels einer Korrekturformel korrigieren, so daß der in der Anzeige 6 angezeigte Wert bei konstanter Belastung der Waage temperaturunabhängig ist. Dabei ist vorausgesetzt, daß die Referenzspannungsquelle 4 eine temperaturunabhängige Spannung liefert. - Die im vorstehenden beschriebenen Teile der Waage sind allgemein bekannt, so daß Einzelheiten des Aufbaues und der Funktion nicht beschrieben werden müssen.
Weiter weist nun die Referenzspannungsquelle 4 einen Temperaturfühler 14 auf, der in Fig. 1 nur durch ein T schematisch angedeutet ist. Der Temperaturfühler 14 und die Spannungsquelle 4 befinden sich in gutem thermischen Kontakt, so daß beide die gleiche Temperatur annehmen. Für praktische Zwecke reicht es im allgemeinen aus, daß z. B. die Spannungsquelle 4 in Form einer Zener-Diode in SMD-Bauform und der Temperaturfühler in Form eines temperaturabhängigen SMD-Widerstandes unmittelbar nebeneinander auf einer Platine befestigt sind.
Das Ausgangssignal des Temperaturfühlers 14 wird, falls es digital ist, direkt dem Mikroprozessor 5 zugeführt oder, falls es analog ist, einem A/D-Wandler. Dabei kann der A/D-Wandler 7 mitbenutzt werden; die Auswahl, ob die Temperatur T′ der Wägezelle 1 oder die Temperatur T der Spannungsquelle 4 gemessen wird, erfolgt durch den Umschalter 9, der vom Mikroprozessor 5 gesteuert wird.
Mit dieser Hardware kann dann der in Fig. 2 dargestellte Funktionsablauf zur Bestimmung des Temperaturkoeffizienten der Referenzspannung 4 realisiert werden. In einem ersten Schritt 20 wird geprüft, ob die normale Betriebstemperatur erreicht ist, die vom Fühler 14 gemessene Temperatur T also konstant ist. Ist dies der Fall, wird die gemessene Temperatur T übernommen und als T1 definiert; gleichzeitig wird auch der Ausgang des A/D-Wandlers 3 übernommen und als U1 definiert. Der Eingang 16 des A/D-Wandlers 3 erhält dabei eine konstante Eingangsspannung. Diese konstante Eingangsspannung kann entweder durch eine externe Vergleichsspannung gegeben sein, die am Eingang 18 angeschlossen wird; sie kann aber auch im Beispiel der in Fig. 1 dargestellten Waage durch das Ausgangssignal des Wägegebers 1 bei Belastung mit dem Kalibrier- bzw. Justiergewicht 11 gegeben sein. Die Auswahl der beiden Spannungsquellen erfolgt durch einen Umschalter 19, der z. B. durch eine umsteckbare Kurzschlußbrücke realisiert sein kann und von Hand umgeschaltet/umgesteckt wird. Im nächsten Schritt 21 wird nun eine Wärmequelle eingeschaltet, die die Referenzspannungsquelle 4 lokal erwärmt. Die Leistung dieser Wärmequelle kann gering sein, da zum einen nur die geringe Masse der Referenzspannungsquelle 4 und des Temperaturfühlers 14 erwärmt werden muß und da die Temperaturerhöhung nur etwa 10 K betragen muß. Je nach Gegebenheit kann die Wärmequelle z. B. ein kleiner Lötkolben sein, der von der Bedienungsperson an die Referenzspannungsquelle 4 gehalten wird; sie kann aber auch durch einen Heizwiderstand 17 gebildet werden, der in unmittelbarer Nähe der Referenzspannungsquelle 4 auf der Platine angeordnet ist. Ist beispielsweise die Referenzspannungsquelle 4 als SMD-Bauelement auf einer Platine angeordnet, so kann der Heizwiderstand 17 als SMD-Widerstand direkt daneben angeordnet sein. Wegen der geringen benötigten Heizleistung kann diese normalerweise vom Netzteil der Waage geliefert werden, so daß für den Heizwiderstand keine gesonderte Spannungszuführung notwendig ist. - Hat die Referenz­ spannungsquelle 4 ihre erhöhte Temperatur erreicht und ändert sich diese nicht mehr (Überwachung im Schritt 22), so wird die erhöhte Temperatur als T2 übernommen und gleichzeitig wird der Ausgang des A/D-Wandlers 3 als U2 übernommen (Schritt 23). Aus den beiden gemessenen Werten U1 und U2 sowie den beiden gemessenen Temperaturen T1 und T2 wird dann der Temperaturkoeffizient (U2-U1)/(T2-T1) der Referenzspannungsquelle 4 vom Mikroprozessor 5 ausgerechnet und abgespeichert (Schritt 24). Anschließend wird die Wärmequelle abgeschaltet (Schritt 25) und im Falle der Waage aus Fig. 1 geht diese in das normale Wägeprogramm über (Schritt 26). Der so ermittelte und abgespeicherte Temperaturkoeffizient dient dann im Mikroprozessor 5 zur rechnerischen Korrektur des Temperatureinflusses, der durch die Temperaturabhängigkeit der Referenzspannungsquelle 4 verursacht ist.
Für die im vorstehenden beschriebene Bestimmung des Temperaturkoeffizienten der Referenzspannungsquelle 4 wird also der A/D-Wandler 3 gewissermaßen invers betrieben: Normalerweise wandelt der A/D-Wandler 3 variable Spannungen am Eingang 16 in einen digitalen Wert um und benutzt dazu die (als konstant vorausgesetzte) Spannung der Spannungsquelle 4 als Referenz. Bei der erfindungsgemäßen Bestimmung des Temperaturkoeffizienten der Referenz­ spannungsquelle 4 wird nun umgekehrt die Eingangsspannung konstant gehalten und die Temperatur der Referenzspannungsquelle 4 geändert. Eine Veränderung im digitalen Ausgangssignal wird dabei als Spannungsänderung der Referenzspannungsquelle 4 interpretiert und zur Bestimmung deren Temperatur­ koeffizienten ausgewertet. Da der gesamte Meßzyklus innerhalb weniger Minuten abläuft, ergibt sich nicht nur eine Zeitersparnis gegenüber der Methode, die gesamte Waage auf eine erhöhte Temperatur zu bringen; auch die Anforderungen an die Konstanz der Spannung am Eingang des A/D-Wandlers 3 sinken, da die Eingangsspannung nur in dieser Zeitspanne von Minuten konstant sein muß. Dadurch kann für diese Eingangsspannung z. B. eine zweite Spannungsquelle benutzt werden, die noch nicht temperaturkompensiert wurde. Man muß nur dafür sorgen, daß die benutzte Eingangsspannungsquelle eine möglichst konstante Temperatur beibehält. Im Reparaturfall z. B. kann eine erste Referenz­ spannungsquelle temperaturkompensiert werden unter Benutzung einer zweiten Referenzspannungsquelle als Eingangsspannung für den A/D-Wandler. Dabei wird natürlich nur die erste Referenzspannungsquelle beheizt, während die zweite Referenzspannungsquelle, die die Eingangsspannung für den A/D-Wandler liefert, auf möglichst konstanter Temperatur bleibt. Anschließend wird in genau gleicher Weise die zweite Referenzspannungsquelle unter Benutzung der ersten Referenzspannungsquelle als Eingangsspannung für den A/D-Wandler temperaturkompensiert. In gleicher Weise kann bei einer Waage im Servicefall der noch nicht temperaturkompensierte Wägegeber 1 als konstante Eingangs­ spannungsquelle für den A/D-Wandler 3 benutzt werden, da der Wägegeber 1 als thermisch träges System in der kurzen Zeit der Messung seine Temperatur praktisch nicht ändert. Anschließend an die Temperaturkompensation der Referenzspannungsquelle 4 kann die Temperaturkompensation des Wägegebers 1 in bekannter Weise durchgeführt werden. Der Mikroprozessor 5 hat dann zwei Temperaturkoeffizienten gespeichert und führt während des normalen Wägebetriebes zwei rechnerische Temperaturkompensationen durch: Unter Benutzung des Signals des Temperaturfühlers 12 und des Temperaturkoeffizienten des Wägegebers 1 wird der vom Wägegeber 1 stammende Temperatureinfluß korrigiert; unter Benutzung des Signals des Temperaturfühlers 14 und des Temperaturkoeffizienten der Referenz­ spannungsquelle 4 wird der von der Referenzspannungsquelle stammende Temperatureinfluß korrigiert. Beträgt der Temperaturkoeffizient des Wägergebers 1 z. B. 3 · 10-6/K und der Temperaturkoeffizient der Referenz­ spannungsquelle 4 z. B. 2 · 10-6/K, so multipliziert der Mikroprozessor 5 im normalen Wägeprogramm das Ergebnis vom A/D-Wandler 3 mit einem Faktor [1-3 · 10-6 (T′-T1) + 2 · 10-6 (T-T1)], wobei T′ die momentan gemessene Temperatur des Temperaturfühlers 12 ist, T die momentan gemessene Temperatur des Temperaturfühlers 14 und T1 die Temperatur, bei der die komplette Waage justiert wurde. Das verschiedene Vorzeichen in der Korrekturformel ergibt sich deshalb, da eine Erhöhung der Signalspannung vom Wägegeber 1 ja zu einer Erhöhung des vom A/D-Wandler 3 abgegebene Ausgangssignal führt, während eine Erhöhung der Referenzspannung zu einer Erniedrigung des vom A/D-Wandlers 3 abgegebene Ausgangssignal führt.
Selbstverständlich kann das im vorstehenden in seinen Grundzügen beschriebene Verfahren in den Details verfeinert werden, was jeder Fachmann leicht selber leisten kann: Zum Beispiel kann nach der Messung bei der erhöhten Temperatur T2 und dem Abschalten der Wärmequelle nochmal die niedrige Temperatur gemessen werden und der Temperaturkoeffizient aus der Aufheizphase und der Abkühlphase errechnet werden und es kann z. B. auch die Übereinstimmung beider Werte kontrolliert werden. Auch ist es möglich, den ganzen Meßzyklus nochmal zu wiederholen, um durch Mittelwertbildung eine höhere Genauigkeit und die Möglichkeit für eine zusätzliche Plausibilitätskontrolle zu erhalten. - Bei der Ansteuerung der Wärmequelle 17 ist es selbstverständlich möglich, die Heizleistung anfangs groß zu wählen, um eine schnelle Temperaturerhöhung zu erhalten, und dann die Heizleistung etwas zu drosseln, um ein schnelles Temperaturgleichgewicht zu erhalten. - Auch ist es möglich, durch verschiedene Heizleistungen zwei verschiedene Übertemperaturen einzustellen und die jeweiligen Temperaturkoeffizienten zu bestimmen. Dadurch kann auch eine nichtlineare Temperaturabhängigkeit der Referenzspannung durch eine angepaßte nichtlineare Korrekturformel im Mikroprozessor 5 korrigiert wer­ den. - Bei der Benutzung des Ausgangssignals des Wägegebers 1 als konstante Eingangsspannung für den A/D-Wandler 3 ist es selbstverständlich möglich, das Signal ohne aufgelegtes Kalibrier- bzw. Justiergewicht 11 vom Signal mit aufgelegtem Kalibrier- bzw. Justiergewicht 11 abzuziehen, um Nullpunkts­ veränderungen des Wägegebers 1 zu eliminieren. Alle diese Rechen- und Steueroperationen kann vorteilhafterweise der Mikroprozessor 5 übernehmen, der ja auch für die Bestimmung des Temperaturkoeffizienten vorgesehen ist und der auch die rechnerische Berücksichtigung des Temperaturkoeffizienten während des normalen Wägebetriebes durchführt.
Selbstverständlich ist es auch möglich, weitere Bauelemente des A/D-Wandlers 3 bzw. auch Bauelemente der sonstigen Elektronik, deren Temperaturkoeffizienten ebenfalls in das Endergebnis eingehen, räumlich in unmittelbarer Nähe der Referenzspannungsquelle 4 und des Temperaturfühlers 14 anzuordnen und dadurch bei der Bestimmung des Temperaturkoeffizienten der Referenzspannungsquelle mit zu erwärmen und dadurch den Summen-Temperaturkoeffizienten zu messen und entsprechend zu kompensieren.
Weiterhin ist es auch möglich, die Bestimmung des Temperaturkoeffizienten der Referenzspannungsquelle nicht nur beim Erstabgleich und im Servicefall durchzuführen, sondern periodisch jeweils nach Ablauf einer im Mikroprozessor 5 vorgegebenen Zeitspanne (beispielsweise 1 × pro Monat). Beispielsweise würde der Mikroprozessor 5 bei einer Waage mit Stand-by-Betriebszustand nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne das nächste Umschalten in den Stand-by-Betriebszustand abwarten, dann selbsttätig eine neue Bestimmung des Temperaturkoeffizienten der Referenzspannungsquelle starten, den neuen Temperaturkoeffizienten statt des alten Temperaturkoeffizienten im Mikroprozessor 5 abzuspeichern und für die zukünftige Berechnung der Temperaturkorrektur benutzen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Kompensation des Temperaturkoeffizienten einer elektrischen Spannungsquelle (4), die als Referenzspannungsquelle für einen Analog/Digital-Wandler (3) dient und die in gutem thermischen Kontakt mit einem Temperaturfühler (14) steht, wobei der Analog/Digital-Wandler (3) die Größe einer analogen Eingangsspannung im Verhältnis zur Referenzspannung in ein digitales Ausgangssignal umformt und dieses Ausgangssignal einem Mikroprozessor (5) zugeführt wird, in dem
  • - in einem ersten Schritt bei normaler Betriebstemperatur dem Eingang des Analog/Digital-Wandlers (3) eine konstante Spannung zugeführt wird und das Ausgangssignal des Analog/Digital-Wandlers (3) und des Temperatur­ fühlers (14) vom Mikroprozessor (5) übernommen werden,
  • - anschließend eine Wärmequelle (17) eingeschaltet wird, die im wesentlichen nur die Referenzspannungsquelle (4) und den Temperaturfühler (14) erwärmt,
  • - anschließend das Ausgangssignal des Analog/Digital-Wandlers (3) und des Temperaturfühlers (14) im erwärmten Zustand der Referenz­ spannungsquelle (4) vom Mikroprozessor (5) übernommen werden,
  • - aus der Differenz der beiden Ausgangssignale des Analog/Digital-Wandlers (3) und der Differenz der beiden Temperaturfühler-Signale der Temperaturkoeffizient der Referenzspannungsquelle (4) im Mikro­ prozessor (5) bestimmt und abgespeichert wird
  • - und der abgespeicherte Temperaturkoeffizient zur rechnerischen Korrektur des Temperatureinflusses der Referenzspannungsquelle (4) im Mikroprozessor dient.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannungsquelle (4) und der Temperaturfühler (14) direkt nebeneinander auf einer Platine angeordnet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmequelle ein Widerstand (17), der direkt neben der Spannungsquelle (4) auf der Platine angeordnet ist, benutzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle (4), der Temperaturfühler (14) und der Widerstand (17) SMD-Bauelemente sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine externe Wärmequelle benutzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Bauelemente, die in den Temperaturkoeffizienten der Referenzspannungsquelle (4) oder des Analog/Digital-Wandlers (3) eingehen, in der Nähe der Referenzspannungsquelle (4) angeordnet sind.
7. Waage mit einem Wägegeber (1), der ein analoges Ausgangssignal abgibt, mit einem Analog/Digital-Wandler (3), der dieses Ausgangssignal digitalisiert und einem Mikroprozessor (5) zuführt, mit einer elektrischen Spannungsquelle (4), die als Referenzspannungsquelle für den Analog/Digital-Wandler (3) dient und die in gutem thermischen Kontakt mit einem Temperaturfühler (14) steht, und mit einem Kalibrier- oder Justiergewicht (11), das motorbetrieben mit der Waagschale (2) des Wägegebers (1) in Wirkverbindung gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß ein Heizwiderstand (17) in engem thermischen Kontakt zur Referenz­ spannungsquelle (4) vorhanden ist,
  • - daß der Heizwiderstand (17) vom Mikroprozessor (5) angesteuert werden kann,
  • - daß bei normaler Betriebstemperatur der Sprung des Ausgangssignals des Analog/Digital-Wandlers (3) beim Auflegen des Kalibrier- oder Justier­ gewichtes (11) und das Ausgangssignal des Temperaturfühlers (14) vom Mikroprozessor übernommen werden,
  • - daß anschließend der Mikroprozessor (5) den Heizwiderstand (17) einschaltet,
  • - daß der Sprung des Ausgangssignals des Analog/Digital-Wandlers (3) beim Auflegen des Kalibrier- oder Justiergewichtes (11) und das Ausgangs­ signal des Temperaturfühlers (14) im erwärmten Zustand der Referenz­ spannungsquelle (4) vom Mikroprozessor (5) übernommen werden,
  • - daß aus der Differenz der beiden Ausgangssignalsprünge des Analog/Digital-Wandlers (3) und der Differenz der beiden Ausgangssignale des Temperaturfühlers (14) der Temperaturkoeffizient der Referenz­ spannungsquelle (4) vom Mikroprozessor (5) bestimmt und abgespeichert wird
  • - und daß der abgespeicherte Temperaturkoeffizient zur rechnerischen Korrektur des Temperatureinflusses der Referenzspannungsquelle (4) auf das Wägeergebnis benutzt wird.
8. Waage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (5) eine Uhr aufweist und nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit eine Bestimmung des Temperaturkoeffizienten der Referenzspannungsquelle (4) startet.
9. Waage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (5) die Bestimmung des Temperaturkoeffizienten der Referenzspannungsquelle (4) nur startet, wenn sich die Waage im Stand-by-Betriebszustand befindet.
DE19619410A 1995-06-24 1996-05-14 Verfahren zur Temperaturkompensation der elektrischen Referenzspannungsquelle eines Analog/Digital-Wandlers und Waage mit temperaturkompensierter Referenzspannungsquelle Withdrawn DE19619410A1 (de)

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