DE2506985C2

DE2506985C2 - Verfahren zum Korrigieren von Nullpunkt-Fehlern bei einer digitalen Waage

Info

Publication number: DE2506985C2
Application number: DE19752506985
Authority: DE
Inventors: Richard C. Temperance Mich. Loshbough; Roger B. Sylvania Ohio Williams
Original assignee: Reliance Electric Co
Current assignee: Mettler Toledo International Inc
Priority date: 1975-02-19
Filing date: 1975-02-19
Publication date: 1986-08-21
Also published as: DE2506985A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Korrigieren von Nullpunkt-Fehlern bei einer digitalen Waage, bei der das angezeigte Gewicht eine vorgegebene Anzahl von Ziffern hat, wobei ein digitales Gewichtssignal erzeugt wird, das wenigstens eine niedrigerwertige Ziffer mehr hat als das angezeigte Gewicht und ferner algebraisch ein digitaler Nullpunkt-Korrekturwert, der in einem Speicher gespeichert ist, mit dem erzeugten Gewichtssignal kombiniert wird, um ein korrigiertes Gewicht zu erhalten, wobei die vorgegebene Anzahl von höherwertigen Ziffern in dem korrigierten Gewichtssignal das angezeigte Gewicht darstellt, und der in dem Speicher gespeicherte Nullpunkt-Korrekturwert modifiziert wird.

Aus der DE-OS 22 39 998 ist eine Waage mit selbständiger Feinjustierung bekannt

Bei dieser Waage sind die kleinsten Meßeinheiten, die von der Waage selbst nicht mehr dargestellt werden, als m bezeichnet und es wird ein fester Wert von 5 m in einem Rechenwerk gespeichert. Wenn das Rohgewicht, d. h. das unkorrigierte Gewicht bestimmt wird zwischen 0 m und 9 723, so wird der feste Bezugswert von 5 m, der in dem Rechenwerk gespeichert ist, von dem unkorrigierten Gewicht abgezogen und das Ergebnis in einem Speicher gespeichert, in welchem der zuvor gespeicherte Korrekturwert ersetzt wird. Der neue gespeicherte Korrekturwert wird dann im Rechenwerk von dem nichtkorrigierten Gewicht abgezogen, wodurch sich stets ein korrigiertes Gewicht von 5 m ergibt, wenn sich keine Last auf der Waagschale der Waage befindet

Nachteilig hierbei ist, daß der Wert des korrigierten Gewichtes nicht auf Null, sondern stets auf den Wert 5 m gebracht wird. Da ferner die Änderung des Korrekturfaktors durch die Rohgewichtsablesung bestimmt wird, führt eine Drift des Nullpunktes relativ bald dazu, daß die Rohgewichtsablesung außerhalb des Bereiches liegt, innerhalb welchem der Korrekturfaktor modifiziert wird. Die Waage muß in diesem Fall von einem Fachmann manuell nachgestellt werden, um zu vermeiden, daß sie wegen der sich summierenden nicht-kompensierttn Nullpunkt-Verschiebungen ungenau wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, und das eingangs genannte Verfahren derart weiterzubilden, daß eine Nullpunkt-Verschiebung über größere Bereiche als bisher korrigierbar ist.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der gespeicherte Nullpunkt-Korrekturwert um einen vorgegebenen Betrag periodisch modifiziert wird, der kleiner ist als die niedrigstwertige Ziffer in dem angezeigten Gewicht, wenn das korrigierte Gewichtssignal innerhalb eines vorgegebenen kleinen Gewichtsbereiches fällt, der sich von Null aus nach Plus und Minus erstreckt, um den absoluten Wert des korrigierten Gewichtssignales auf Null zu reduzieren.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

F i g. 1 schematisch in Form eines Blockdiagramms eine Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Waage zeigt.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Fluß-Diagramm zur Darstellung des Arbeitsablaufs der erfindungsgemäßen Waage.

F i g. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Waage 10 zum Wiegen von Gegenständen und zum automatischen und kontinuierlichen Korrigieren von Nullpunkts-Fehlern in der Gewichtsablesung. Das Gewicht jedes Gegenstandes wird mittels einer Meßeinrichtung 11 bestimmt. Die Meßeinrichtung 11 hat eine Lastzzelle 12, die ein analoges Ausgangssignal erzeugt, das dem Gewicht des Gegenstandes proportional ist, der auf einer Waagschale 13 liegt. Der analoge Ausgang der Lastzelle 12 wird an einen Analog/Digital-Wandler 14 gelegt, dessen digitaler Ausgang dem Rohgewicht des Gegenstandes auf der Waagschale 13 entspricht.

Das digitale Gewichtssignal von der Meßeinrichtung 11 wird an eine logische Einheit 15 gelegt. Die logische Einheit 15 hat einen Eingang/Ausgang-Puffer und Speicher 16, der die digitalen Gewichtsdaten von der Meß-

einrichtung 11 empfängt Der Speicher 16 arbeitet zusammen mit einer arithmetischen logischen Einheit 18. Eine Sequenz-Steuerung 19 veranlaßt die logische Einheit 18 sowie Datenspeicherregister 20, >;ine Nullkorrektur auszuführen und die Gewichtsdaten über den Speicher 16 an ein Anzeigegerät 22 zu legen. Die von dem Wandler 14 erzeugten digitalen Gewichtsdaten, die von der logischen Einheit 18 und den Registern 20 verarbeitet werden, haben eine Ziffer mehr als durch das Anzeigegerät 22 angezeigt wird. Das heißt, nur die höchstwertigen N — 1 Ziffern von den N erzeugten Zifern werden normalerweise dargestellt. Es ist eine Gruppe von Eingangs-Schaltern 21 vorgesehen, einschließlich eines Schalters, der bewirkt, daß die N — 1 Ziffern der Gewichtsablesung auf dem digitalen Anzeigegerät 22 angezeigt werden. Die logische Einheit 15 umfaßt einen Mikrocomputer, der die Arbeitsfolge der Waage 10 steuert.

Die Meßeinrichtung 11 erzeugt ein ci/gitales Gewichtssignaf, das eine Ziffer mehr hat als der Gewichtsausgang, der durch das digitale Anzeigegerät 22 angezeigt wird. Das digitale Gewichtssignal wird algebraisch mit einem Nullkorrekturwert zusammengefaßt, der im Speicher 16 gespeichert ist, um ein korrigiertes Gewicht zu erhalten. Die höchstwertigen N— 1 Ziffern des N Ziffern aufweisenden korrigierten Gewichts werden als Gewichtsausgang auf dem Anzeigegerät 22 dargestellt.

Die Genauigkeit des Nullpunktes wird automatisch aufrechterhalten durch Modifizierung des Nullkorrskturwertes, der im Speicher 16 gespeichert ist. Wenn das korrigierte Gewicht in einen vorgegebenen kleinen Gewichtsbereich um den Nullpunkt fällt, wird der Nullkorrekturwert periodisch um kleine Beträge modifiziert, um das korrigierte Gewicht in Richtung auf Null zu reduzieren.

F i g. 2 zeigt ein Fluß-Diagramm der Arbeitsfolge der Waage 10 zur Aufrechterhaltung eines genauen Nullpunktes. Die in Fi g. 2 dargestellte Arbeitsfolge ist Teil einer größeren Arbeitsfolge der Waage 10 zur Durchführung weiterer für den kommerziellen Betrieb der Waage wichtigen Funktionen, die aber nicht Teil der Erfindung bilden.

Das Fluß-Diagramm besteht aus einer Gruppe von rechteckigen oder rhombusförmigen Bildsymbolen. Jedes rhombusförmige Bildsymbol entspricht einer Frage, auf die es entweder die Antwort »ja« oder »nein« gibt. Jedes rechteckige Bildsymbol entspricht der Ausführung einer spezifischen Funktion. Die Angaben in den Kreisen über oder links von den Symbolen oder Blökken stellen Eingänge dar, während die Angaben in den Kreisen rechts von den Blöcken Ausgänge darstellen, die zu einem anderen Punkt im Flußdiagramm führen. Die Ausgänge der Blöcke 102 und 123 führen zurück zu der Hauptarbeitsfolge.

In der folgenden Beschreibung eines Beispiels der Nullkorrektur wird angenommen, daß die automatische Nullkorrektur arbeitet, wenn das korrigierte Gewicht innerhalb eines Bereiches von plus oder minus 0,005 Pfund liegt. Diese Grenze ist jedoch willkürlich und kann auf jeden gewünschten Wert gelegt werden. Es kann ferner ein Schalter für einen erweiterten Bereich vorgesehen werden, der größere Nullkorrekturen, bis herauf zu 0,6 Pfund, in einem Schritt erlaubt.

Es ist ferner eine Lampe vorgesehen, die eingeschaltet wird, wenn das korrigierte Gewicht plus oder minus 0,002 Pfund beträgt. Die Lampe zeigt an, daß die Meßeinrichtung richtig auf Null korrigiert ist und bereit ist, einen weiteren Gegenstand zu wiegen. Die automatische Nullkorrektur endigt jedoch nicht bei 0,002 Pfund, sondern wird fortgesetzt bis zur genauen Korrektur auf den Wert NuIL Die vorgegebenen Grenzen von plus 5 oder minus 0,002 Pfund, plus oder minus 0,005 Pfund und 0,6 Pfund sind willkürlich gewählt.

In Fig.2 ist ein Eingang A 1, der von der Hauptarbeitsfolge kommt, an einen Block 1OG gelegt, um zu bestimmen, ob der Nullbereichs-Ausdehnungsschalter

ίο betätigt ist Ist dieser Schalter betätigt, so schiebt ein Block 101 die vier niedrigstwertigen Ziffern des gemessenen Gewichtes, d. h. die Ziffern X.XXX Pfund in den Gewichtsspeicher und löscht die automatische Nullkorrektur. Das Anzeigegerät 22 zeigt dann die wirkliche Null-Gewichtseinstellung der Waage 10. Die Waage kann dann manuell auf Null gestellt werden. Da die automatische Nullkorrektur gesperrt ist, wird durch einen Block 102 eine Null-Korrektur-Anzeigelampe abgeschaltet und die Hauptarbeitsfolge fortgesetzt.

Wenn der obengenannte Schalter nicht geschlossen ist, schaltet die Steuerung von Block 100 auf einen Block 103, der überprüft, ob ein Schalter für die Bereichsausdehnung der Nullkorrektur-Begrenzung geschlossen ist oder nicht. Ist dieser Schalter nicht geschlossen, geht der Betrieb weiter zum Punkt A 2, wobei der Block 104 umgangen wird und die Gewichtsablesung wird korrigiert durch algebraische Zusammenfassung mit dem Nullkorrekturwert, der im Register im Block 105 gespeichert ist, um ein korrigiertes Gewicht zu erzeugen.

Wenn jedoch der obengenannte Schalter im Block 103 geschlossen ist, und die unkorrigierte Gewichtsablesung im Block 104 nicht größer ist als 0,6 Pfund, wird die unkorrigierte Gewichtsablesung in dem vorgenannten Register als neuer Nullkorrekturwert gespeichert.

Wenn das unkorrigierte Gewicht danach in einem Block 105 durch den Nullkorrekturwert in diesem Register korrigiert wird, so ist das Ergebnis ein korrigiertes Gewicht von 0,000. Normalerweise ist jedoch der obengenannte Schalter für die Bereichsausdehnung nicht geschlossen, so daß der Block 104 umgangen wird und eine automatische Null-Korrektur erfolgt, wie nachfolgend beschrieben wird.

In einem Block 115 wird der absolute Wert des korrigierten Gewichtes aus dem Block 105 mit 0,005 Pfund verglichen. Wenn er größer ist, löscht ein Block 116 eine Lampe, welche anzeigt, daß die Gewichtsablesung richtig auf Null gebracht worden ist. Vom Block 116 geht die Arbeitsweise weiter zu einem Punkt A 4 und ein Block 123 überspringt etwaige Änderungen des Nullkorrekturwertes, der in Nullpunktregister gespeichert ist.

Wenn der absolute Wert des korrigierten Gewichtes im Block 115 innerhalb eines kleinen Gewichtsbereichs liegt, in diesem Fall kleiner oder gleich 0,005 Pfund, prüft ein Block 117, ob das korrigierte Gewicht kleiner oder gleich 0,002 Pfund ist. Falls nicht, wird durch einen Block 118 die Nullanzeigelampe abgeschaltet und die Betriebsweise springt weiter zum Punkt A 3. Wenn der absolute Wert des korrigierten Gewichtes kleiner ist als 0,002 Pfund, wird in einem Block 119 wenigstens 0,8 Sekünden lang geprüft, ob der absolute Wert des korrigierten Gewichtes gleich oder kleiner als 0,002 Pfund gewesen ist. Ist dies der Fall, so wird das Null-Kennzeichen in einem Block 120 eingestellt, um die Nullanzeigelampe einzuschalten, während, wenn dies nicht der Fall war, der Betrieb weitergeht zum Punkt A 3. Nachdem das Nullkennzeichen eingestellt worden ist, wird im Block 120 oder nachdem der Betrieb weitergegangen ist zum Punkt A 3 in einem Block 125 festgestellt, ob der

korrigierte Wert gleich Null ist oder nicht. Ist dies der Fall so springt der Betrieb zum Punkt A 4, ist dies nicht der Fall, prüft ein Block 121 ob der Gesamt-Nullkorrekturwert, der im Nullregister gespeichert ist, kleiner ist als 0,6 Pfund, dem maximal zulässigen Nullkorrekturwert. Wenn der Korrekturwert größer ist oder gleich 0,6 Pfund, so erfolgt keine Änderung des Korrekturwertes und der Betrieb springt zu A 4, während wenn er kleiner ist als 0,6 Pfund der Korrekturwert, der im Nullregister gespeichert ist, um 0,001 Pfund im Block 122 modifiziert wird, in der Richtung, daß der absolute Wert des korrigierten Gewichtes im Block 105 im nächsten Arbeitszyklus der Waage 10 in Richtung auf Null reduziert wird. Nachdem der Betrieb auf A 4 gesprungen ist, oder nachdem der Nullkorrekturwert im Block 122 modifiziert worden ist, werden durch einen Block 123 die vier höchstwertigen Gewichtsziffern in ein Gewichts-Register geschoben und die Hauptbetriebsfolge wird fortgesetzt.

Die beschriebene Arbeitsfolge wird in den nachfolgenden Betriebszyklen der Waage 10 wiederholt. Das korrigierte Gewicht wird in Richtung auf Null im Block 105 in jedem Zyklus reduziert, bis nach einer Anzahl von Zyklen das korrigierte Gewicht gleich Null ist, wenn sich kein Gewicht auf der Waagschale befindet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Korrigieren von Nullpunkt-Fehlern bei einer digitalen Waage, bei der das angezeigte Gewicht eine vorgegebene Anzahl von Ziffern hat, wobei ein digitales Gewichtssignal erzeugt wird, das wenigstens eine niedrigerwertige Ziffer mehr hat als das angezeigte Gewicht und ferner algebraisch ein digitaler Nullpunkt-Korrekturwert, der 3n einem Speicher gespeichert ist, mit dem erzeugten Gewichtssignal kombiniert wird, um ein korrigiertes Gewicht zu erhalten, wobei die vorgegebene Anzahl von höherwertigen Ziffern in dem korrigierten Gewichtssignal das angezeigte Gewicht darstellt, und der in dem Speicher gespeicherte Nullpunkt-Korrekturwert modifiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der gespeicherte Nullpunkt-Korrekturwert um einen vorgegebenen Betrag periodisch modifiziert wird, der kleiner ist als die niedrigstwertige Ziffer in dem angezeigten Gewicht, wenn das korrigierte Gewichtssignal innerhalb eines vorgegebenen kleinen Gewichtsbereiches fällt, der sjch von Null aus nach Plus und Minus erstreckt, um den absoluten Wert des korrigierten Gewichtssignales auf Null zu reduzieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullpunkt-Korrekturwert periodisch um einen konstanten Betrag modifiziert wird.

3. Waage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Gewichtsanzeige zur Erzeugung eines digitalen Gewichtssignales, das wenigstens eine niedrigerwertige Ziffer mehr hat als das angezeigte Gewicht, einen Speicher zum Speichern eines Nullpunkt-Korrekturwertes, Einrichtungen zum Erzeugen eines korrigierten Gewichtssignales aus der algebraischen Summe des erzeugten Gewichtssignales und des Nullpunkt-Korrekturwertes, der im Speicher gespeichert ist, wobei die vorgegebene Anzahl von höchstwertigen Ziffern des korrigierten Gewichtes das angezeigte Gewicht darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Modifizierschaltung (122) vorgesehen ist, die anspricht, wenn das korrigierte Gewicht innerhalb eines vorgegebenen kleinen Gewichtsbereiches fällt, der sich von Null aus nach Plus und Minus erstreckt, um periodisch den Nullpunkt-Korrekturwert, der im Speicher (121) gespeichert ist, um einen vorgegebenen Betrag zu modifizieren, der kleiner ist als die niedrigstwertige Ziffer des angezeigten Gewichtes, um den absoluten Wert des korrigierten Gewichtes auf Null zu reduzieren.