DE2515472A1 - Justierbare messvorrichtung, insbesondere waage - Google Patents

Justierbare messvorrichtung, insbesondere waage

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DE2515472A1 DE19752515472 DE2515472A DE2515472A1 DE 2515472 A1 DE2515472 A1 DE 2515472A1 DE 19752515472 DE19752515472 DE 19752515472 DE 2515472 A DE2515472 A DE 2515472A DE 2515472 A1 DE2515472 A1 DE 2515472A1
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Mathijs Maria Johannes Engels
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/16Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of frequency of oscillations of the body

Description

  • Kennwort: "Fall 204, Elektronisches Justieren" Justierbare Meßvorrichtung, insbesondere Waage Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung, insbesondere eine Waage, mit einem Meßwerk, insbesondere mit einer vom zu bestimmenden Gewicht belastete schwingende Saite aufweisende Meßdose, und mit einer damit verbundenen elektrischen Auswertungseinrichtung zur Wandlung des eingehenden Meßsignals, insbesondere einer Saitenschwingung, in einen auf einem angeschlossenen Anzeigewerk vorzugsweise digital auszuweisenden Meßwert, insbesondere Gewichtswert.
  • Meßvorrichtungen zur Gewichtsbestimmung, die sich durch gute Meßgenauigkeit auszeichnen, umfassen Meßdosen mit schwingenden Saiten, die außer von dem zu bestimmenden Gewicht noch von einer festen Referenzkraft belastet werden und deren Saitenschwingungen zur Ermittlung des Gewichtswerts dienen (DT-AS 1 279 379). Präzise arbeitende Meßvorrichtungen dieser Art erfordern aber aufwendige Justierarbeiten, die einen beträchtlichen Teil der Herstellungskosten verschlingen. Bei solchen zur Gewichtsbestimmung dienenden Meßvorrichtungen muß z.B. einmal die Null-Lage und dann noch die Höchstlast genau eingestellt werden.Weiterhin muß noch ein verbleibender Bogenfehler in der Meßkennlinie, welche die Beziehung zwischen dem Meßsignal und dem zugehörigen Gewichtswert herstellt, wegjustiert werden. Im Ergebnis erhält man schließlich in einem beschränkten Meßbereich nach mühevoller Justierung eine lineare Kennlinie.
  • Bei Vorrichtungen zur Gewichtsbestimmung dieser Art ist es auch bekannt, mit weiteren Justiermitteln einen kubischen Linearitätsfehler des Meßwertes zu korrigieren (DT-PS 1 958 976), wodurch sich eine Erweiterung des Meßbereichs erzielen läßt. Die in diesem Falle zur Durchführung der erforderlichen Justierungen benötigten Stellglieder sind zahlreich und der Arbeitsaufwand zur Durchführung der genauen Einstellung ist noch größer. Grundsätzlich wachsen mit steigender Genauigkeit einer Meßvorrichtung die Kosten zur Durchführung der hierzu notwendigen Justierung überproportional.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die sich durch eine hohe Meßgenauigkeit auszeichnet und dabei mit einer einfachen, schnell auszuführenden Justierung auskommt.
  • Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die mechanischen Glieder des Meßwerks und deren gegenseitige Verbindungen unverstellbar ausgebildet sind und die zur Erlangung des richtigen Meßwerts im Anzeigewerk erforderliche Justierarbeit durch n Festwerte eingebende Rechenglieder der Auswertungseinrichtung ausführbar ist, wobei die rechenwirksame Schaltung in der Auswertungseinrichtung der Addition der n Koeffizienten eines Polynoms n. Grades entspricht, dessen unabhängig Veränderliche das Meßsignal und dessen abhängig Veränderliche der Meßwert sind, und die Größe der n Koeffizienten den vorgenannten n Festwerten gleich ist.
  • Die Erfindung beschäftigt sich nicht mit der mühevollen Justierarbeit im Bereich der mechanischen Glieder und bei deren mechanischen Verbindungen im Meßwerk, sondern paßt das vom unjustiert bleibenden Meßwerk ausgehende individuelle Meßsignal nachträglich in der Auswertungseinrichtung so ab, daß der exakte Meßwert angezeigt wird.
  • Die sonst durch die Justierarbeit an den mechanischen Gliedern erforderlichen Anpassungen werden nunmehr durch die wesentlich einfachere und genauere Anpassung der Rechenglieder in der Auswertungseinrichtung erzielt. Diese Anpassung erfolgt bei der Erfindung auf denkbar einfache Weise, weil lediglich bestimmte Festwerte eingebende Rechenglieder erforderlich sind, die nach Art eines Polynoms n. Grades durch übliche Additions- und Multiplikationsschaltungen verarbeitet werden brauchen. Mit steigender Genauigkeit des erfindungsgemäßen Meßgeräts wachsen die zur Einjustierung der Vorrichtung erforderlichen Kosten nicht mehr wesentlich an. Diese Arbeiten lassen sich von einem modernen Mikro-Computer leicht realisieren.
  • Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung genauer entnehmbar, wo auch weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung herausgestellt sind. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Ansicht den Aufbau einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung zur Massen- oder Kraftbestimmung, Fig. 2 ein Diagramm mit verschiednen Kennlinien, anhand welchen die bisher erforderlichen Justierarbeiten bei bekannten Vorrichtungen zur elektrischen Massen- und Kraftbestimmung ablesbar sind.
  • Das in Fig. 1 gezeigte Meßwerk 11 ist ein Massen- und Kraftmesser von üblicher Bauart. Im vorliegenden Falle dient es als Waage zur Gewichtsbestimmung einer Last 10.
  • Das in einem Gehäuse 12 befindliche Meßwerk umfaßt zwei Saiten 13, 14, die einendig, bei 15, 16 am Gehäuse 12 befestigt sind, während die anderen Enden bei 17 miteinander verbunden sind. An dieser Verbindung 17 greifen in sternstrahlenförmiger Anordnung zu den Saiten 13, 14 zwei Endglieder von zwei Ubertragungsgestängen 18, 19 an, die zur Zuleitung von Kräften R, P dienen. Das eine Übertragungsgestänge 18 erzeugt die eine Kraft, nämlich eine Referenzkraft R, durch die Schwerkraft eines vorgegebenen Gewichtstücks 20. Statt dessen könnte man auch eine Referenzkraft durch Federkräfte erzeugen. Die andere, zu messende Kraft P wird von denoUbertragungsgestänge 19, aus dem zu bestimmenden Gewicht G der Last 10 bestimmt. Die Last 10 ruht auf einer Lastschale 21 der Waage, die über Parallelogrammgelenke 22 parallel zum Gehäuse 12 auf- und abgeführt ist. Das Gewicht G der Last 10 wirkt dabei, von der Lastschale21 aus, auf das gegenüberliegende Ende des vorerwähnten Ubertragungsgestänges 19.
  • In Abhängigkeit von der Geometrie dem Meßwerk 11 befindlichen Bauteile kommen bei den gewählten Verhältnissen bestimmte Referenzkräfte R und Meßkräfte P an den Saiten 13, 14 zur Entfaltung, wobei die resultierende Kraft die beiden Saiten 13, 14 spannt. Während die Referenzkraft R einen konstanten Anteil für diese Spannkraft liefert, verändert sich der Anteil der Meßkraft P in Abhängigkeit von dem durch die jeweilige Last 10 wirksam werdenden Gewicht G. Daher sind die resultierenden Saitenspannkräfte abhängig von dem Gewicht der zu messenden Last 10. Dementsprechend bilden sich bei Schwingungserregung der beiden Saiten 13, 14 entsprechende Eigenschwingungen, der Saiten aus, die von Schwingungsfühlern 23, 24 abgetastet und an ein Frequenzmeßgerät 25 abgegeben werden. Diese Schwingungsfühler 23, 24 dienen zugleich als Erreger für die Querschwingungen der beiden Saiten 13, 14, was auf magnetischem Wege durch Magnetspuien erfolgt.
  • Der Frequenzmesser 25 ist ein Bestandteil des elektronischen Auswertungsgeräts 26, dessen Ausgangsglied schließlich ein Anzeigewerk 27 aufweist, worin das Gewicht G der zu vermessenden Last 10 in digitalen Ziffern im Ablesefenster 28 angegeben wird.
  • Bisher mußte ein solches Massen- bzw. Kraft-Meßwerk 11 mechanisch einjustiert werden, was durch Verstellungen an verschiedenen, die Baulänge und die Verbindung der mechanischen Glieder bestimmenden Verbindungen erzielt werden mußte. Diese Einstellungen können durch Verschiebungen der Befestigungspunkte 15, 16 der beiden Saiten 13, 14 sowie durch deren gemeinsame Verbindung 17 ausgeführt werden.
  • Ebenso können Justierungen durch Verschiebungen des Vergleichsgewicht-StGckes 20 in dessen Ubertragungsgestänge 18 sowie durch Verschiebung der einzelnen Gelenkpunkte 29 in den beiden Ubertragungsgestängen 18, 19 erhalten werden. Durch Verstellungen in diesen Bereichen mußte, was anhand der Fig. 2 erläutert wird, bislang die jeweilige indi-viduelle Meßwerk-Charakteristik I in die endgültige, für die Wirksamkeit einer elektronischen Auswertungseinrichtung richtige Kurvenform V umgewandelt werden.
  • In Fig. 2 ist ein Diagramm eines solchen Meßwerks 11 gezeigt, wo als Abszisse die Frequenzen f einer der beiden Saiten bzw. das Verhältnis der beiden Frequenzen aufgetragen ist, während die Ordinate das zugehörige Gewicht G der zu bestimmenden Last 10 angibt. Die Charakteristik eines zusammenmontierten Meßwerks 11 hat dabei zunächst das durch die ausgezogen gezeichnete Kurve I ersichtliche Aussehen. Um die Arbeitsweise des Meßwerks an die Gegebenheiten der Auswertungseinrichtung anzupassen, mußte ssn, damit im Anzeigewerk der zur Frequenz f richtige Gewichtswert G angezeigt wird, eine mehrfache Justierung durchgeführt werden, mit welcher die Charakteristik schrittweise abgeändert wurde. Zunächst einmal mußte die Null-Lage der Meßkurve abgeändert werden, wodurch sich der aus II aus Fig. 2 ersichtliche Kurvenverlauf ergab. Dann war es erforderlich, eine Bereichsänderung durchzuführen, wodurch die Kurve sich in die Form III verändern ließ. Hiervon ausgehend mußten dann Linearitäts-Justierungen durchgeführt werden, die zunächst einen sogenannten "Bogenfehler" beseitigen mußten, wodurch sich der Kurvenverlauf IV ergab und schließlich erhielt man durch Beseitigung von Kubik-Fehlern den aus der endgültigen Charakteristik V der Fig. 2 ersichtlichen Kurvenverlauf, der sich schon recht gut an die gewünschte lineare Beziehung zwischen G und f anlehnt,wie sie durch die dünne Hilfslinie 30 in Fig. 2 veranschaulicht wurde. Diese erwünschte lineare Beziehung ist aber nur auf den Meßbereich G = Null bis G - GMax beschränkt, denn im weiteren Kurvenverlauf nimmt die Charakteristik V einen von dieser Linearität 30 stark abweichenden Verlauf. Zur Ausführung all dieser Justierarbeiten ist ein hochqualifiziertes Personal und viel Arbeitszeit erforderlich gewesen.
  • Bei der Erfindung verwendet man ein Auswertungsgerät 26, welches auf den in Fig. 1 ersichtlichen Aufbau sich zurückführen läßt. Irgendwelche mechanischen Justiermittel im Bereich des Meßwerks 11 brauchen nicht vorgesehen zu sein, vielmehr werden die mechanischen Bauteile, ohne Rücksicht auf die später zu erwartenden Meßfehler, zusammenmontiert. Das fertige Meßwerk 11 weist somit nach der Montage eine Kennlinie mit spezifischen Meßfehlern aufs wie sie bei spielsweise durch die oben behandelt Kurve I von Fig. 2 vorgegeben ist. Durch den gewählten Aufbau des Auswertungsgeräts 26 werden die individuellen Meßfehler automatisch berücksichtigt, wobei es nur erforderlich ist, bestimmte Festwerte in die Recheneinrichtun einzugeben, die sich durch einfache Testgewichte mit dieser Auswertungseinrichtung schnell ermitteln lassen. Die Verfahrenweise für den Betrieb der Vorrichtung läuft damit wie folgt ab: Es wird davon ausgegangen, daß die Meßwert-Charakteristik, z.B. Kurve I von Fig. 2, sich hinsichtlich des zu ermittelnden Gewichts G aus der zugehörigen Frequenz f immer darstellen läßt durch die Formel: G = aO zu a, + a1f + a a2f2 + a3f3 + .. ...anfn (1) Durch geschickte Wahl der Koeffizienten ao, a1 ... an läßt sich ausgehend vom Meßsignal, nämlich hier der Frequenz f, eine beliebig exakte Beziehung zu dem gesuchten Meßwert, hier dem Gewicht G, erzielen. In vielen praktischen Fällen genügt es völlig, lediglich die vier ersten Glieder des Polynoms (1) zu berücksichtigen. Die erindungsgemäße Auswertungseinrichtung 26 hat einen dementsprechenden Aufbau. Sie umfaßt drei Multiplikationsglieder 31, 32, 33, die mit dem vom Frequenzmesser 25 kommenden Ausgangssignal f durch die Verbindungsleitung 34 beaufschlagt werden. Diese Multiplikationsglieder 31, 32, 33 sind in abwechselnder Reihenfolge in einer Reihe mit Additionsgliedern 35, 36, 37 angeordnet und durch dazwischenliegende Schaltverbindungen 38, 39, 40, 41 und 42 miteinander verbunden.
  • Weiterhin ist das erste Multiplikationsglied 31 sowie jedes der nachfolgenden Additionsglieder 35, 36 und 37 mit einem einen Festwert in die Recheneinrichtung 26 eingebenden Rechenglied 43, 44, 45, 46 verbunden, die durch Schaltverbindungen 47, 48, 49, 50 mit den vorerwähnten, zugehörigen Gliedern verbunden sind. Diese Festwert-Glie der 43, 44, 45, 46 stehen über eine Leitung 51 mit einem Steuerglied 52 in Verbindung, welches bei jedem Rechenvorgang die Eingabe der Festwerte in den Rechner veranlaßt. Die vom letzten Rechenglied 37 kommende Ausgangsleitung 53 führt den Ausgangsimpuls zum Anzeigewerk 27, wo im Ablesefenster 28 der ermittelte Gewichtswert G zahlenmäßig erscheint.
  • Bei der Beschränkung der Gleichung (1) auf die vier ersten Glieder kommt es nur darauf an, die vier ersten Koeffizienten aO, a1, a2, a3 zu ermitteln. Zu diesem Zweck belastet man die Meßvorrichtung mit vier geeigten Gewichten G1, G2, G3 und G4, welche vorteilhafterweise derart gewählt werden, daß z.B. G1 m Null ist, G4 der vollen Last entspricht, G3 zwei drittel der Vorlast ausmacht und G2 ein drittel der Vollast beträgt. Bei diesem Testverfahren zur Ermittlung der vier Festwerte wird die geschilderte Schaltung des Auswertungsgeräts 26 verwendet, wobei man die vorerwähnten Festwertglieder 43, 44, 45, 46 zunächst auf vier beliebige, konstante Werte einstellt. Am bequemsten ist es, die Festwertglieder 43, 44 und 46 bei diesem Testverfahren gleich Null zu setzen und lediglich beim Rechenglied 45 einen Festwert a1 = 1 zu verwenden. Dies hat zur Folge, daß für die vier geeichten Gewichte die G1, G2, G3 und G4 sich vier verschiedene ermittelte Frequenzen fl, f2, f3 und f4 ergeben, die einfach im Ablesefenster 28 des Anzeigewerks 27 abgelesen werden können. Mit diesen vier Paaren für G und F erhält man somit aus der Formel (1) vier Gleichungen zur Ermittlung der Koeffizienten aO, a1, a2 und a3, wofür sich die Ergebnisse aO = A, a1 = B, a2 = C und a3 = D ergeben. Diese Koeffizientenermittlung könnte, wenn die Vorrichtung 26 ein Mikro-Computer ist, auch von dieser Vorrichtung selbst vorgenommen werden. Über das vorerwähnte Steuerglied 52 werden, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, den Rechengliedern 43, 44, 45, 46 diese ermittelten individuellen Festwerte A, B, C und D eingegeben, welche für das hier vorliegende Meßwerk 11 spezifisch sind.
  • Damit ist die Vorrichtung zur exakten Ermittlung aller Gewichtswerte G endgültig eingerichtet. Außer der einfachen und schnellen Ermittlung und Eingabe dieser Festwerte A bis D brauchen keinerlei zeitaufwendige Justierungsarbeiten durchgeführt werden. Entsprechend dem individuellen Verhalten der einzelnen Meßwerke 11 erhält jede Vorrichtung durch das geschilderte einleitende Testverfahren seine spezifischen Festwerte A bis D.
  • Wird nun irgend eine Last G auf die Lastschale 21 des Meßwerks 11 aufgebracht, so gibt das Frequenzmeßgerät 25 über die Verbindungsleitung 34 zunächst ein Signal an das Multiplikationsglied 31, welches zugleich vom ersten Rechenglied 43 mit dem eingestellten Festwert D beaufschlagt wird. An das nächstfolgende Additionsglied 35 gelangt über die Schaltverbindung 38 der Impuls D o f Im nachfolgenden Additionsglied 35 wird vom benachbarten Rechenglied 44 über die Schaltverbindung 48 der nächste Festwert C eingegeben, so daß zum übernächsten Multiplikationsglied 32 durch die Schaltverbindung 39 ein Signal entsprechend D f + C läuft. Im Multiplikationsglied 32 wird über die Leitung 34 noch einmal die Frequenz f eingegeben, so daß über die nächste Verbindung 40 das Signal Do f2 + Qf zum nachfolgenden Additionsglied 36 läuft. Hier gelangt vom Rechenglied 45 über die Leitung 49 der zugehörige Festwert B, weshalb über die nächste Verbindungsleitung 41 das Signal D of2 + C D f * JL * B zum nachfolgenden Multiplikationsglied 33 läuft, wo über die Verbindungsleitung 34 erneut die Frequenz f eingegeben wird. In der nachfolgenden Verbindungsleitung 42 zum letzten Additionsglied 37 läuft damit ein Signal entsprechend Df2 + Cf2 + Bf. Im Additionsglied 37 wird über die Schaltverbindung 50 vom Rechenglied 46 der zugehörige letzte Festwert A abgegeben, weshalb an der Ausgangsleitung 53 zum Anzeigewerk 27 das endgültige Signal Do f3 + Cf2 + Bf + A läuft.
  • Damit erhält man im Ablesefenster 28 den genau richtigen Gewichtswert, obwohl das ############ ## Meßwerk 11, wie bereits erwähnt wurde,die aus Fig. I in Fig. 2 gezeigten Verhältnisse aufweist.
  • Es ist keine Justierung hinsichtlich Nullage, Meßbereich und Linearität erforderlich.
  • Die ermittelten Festwerte A bis D können von Hand oder durch das Steuerglied 52 automatisch in den Rechner 26 eingebracht werden.
  • Sofern eine größere Genauigkeit der Messung erforderlich ist, um beispielsweise noch eine feinere Gewichtseinteilung der Skala zu erhalten, ist es möglich, anhand der Formel (1) noch ein oder mehrere weitere Glieder dieses Polynoms zu verwenden. Dies hätte für die Auswertungseinrichtung 26 lediglich die Folge, daß sich die Schaltung um eine entsprechende Anzahl von Multiplikations- und Additionsgliedern erweitert und daß eine dementsprechend vermehrte Anzahl von Festgliedern zur Anwendung kommt, wie auch im einleitenden Testverfahren zur Ermittlung der Gewichte eines oder mehrere weitere geeigte Gewichte zu den bereits erwähnten vier Gewichten hinzugenommen werden müßten. Es kommt nur darauf an, für die Ermittlung der entsprechenden Anzahl von Koeffizienten eine entsprechende Anzahl von Bestimmungsgleichungen aus vorbestimmten Eichgewichten für zu ermittelnde Anzahl von verschiedenen Frequenzen zu erhalten.
  • Für n Glieder der Gleichung (1) würde man n Eichgewichte zur Ermittlung von n Koeffizienten benötigen. Die zugehörige Auswertungseinrichtung 26 würde dabei, in entsprechender Verlängerung des Schaltschemas insgesamt n Rechenglieder für n Festwerte aufweisen.
  • Weiterhin wäre es auch möglich, zur Durchführung der oben beschriebenen Rechenoperationen einen anderen Aufbau zwischen den einzelnen Rechengliedern zu verwenden, wenn beispielsweise quadrierende und die dritte Potenz bildende Rechenglieder angewandt werden. Es kommt jedenfalls darauf an, eine der Gleichung (1) entsprechende Schaltung der Bauelemente zu verwenden.
  • Wie weiterhin aus Fig. 1 erkennbar ist, wäre es möglich, über das Steuerglied 52 die Größe der Festwerte A, B, a und D in Abhängigkeit von weiteren Variablen zu steuern, die auch noch auf andere Weise, als durch Justierungsfehler, das Meßergebnis beeinflussen könnten. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist dies hinsichtlich der Temperatur, der Erdbeschleunigung und hinsichtlich von Erschütterungen der Unterlage der Vorrichtung vorgesehen. Zu diesem Zwecke ist an der Vorrichtung ein Temperaturfühler 54 vorgesehen, der über eine Verbindungsleitung 57 mit dem oben erwähnten Steuerglied 52 für die Festwerte A bis D in Verbindung steht. Ändert sich die Temperatur t der Umgebung der Vorrichtung 11, so wird dies dem Steuerglied 52 mitgeteilt. Das Steuerglied 52 regelt nur, nach einer entsprechenden vorausgehenden Eichung dieses Gerät die vier Konstanten A bis D in der gewünschten Weise. Hierdurch lassen sich Meßfehler höherarOrdnung beseitigen, die bislang nicht auf so übersichtliche und praktische Weise von der Auswertungseinrichtung erfaßt werden konnten.
  • Da bekanntlich die Gewichtsbestimmung G einer vorgegebenen Masse auch von der Größe der Erdbeschleunigung am Aufstellungsort der Waage abhängig ist, ließe sich ein solcher Fehler auch durch einen Gravitationsfühler 55 bei der Erfindung in ähnlicher Weise beseitigen, wie dies für die Temperatur vorstehend erläutert wurde. Ein solcher Gravitationsfühler 55 stellt die Abweichung der Erdbeschleunigung g fest und meldet über die Verbindungsleitung 57 die festgestellte Änderung dem Steuerglied 52, welches in entsprechender Weise die Festwerte A bis D regelt.
  • Schließlich könnte auch noch ein auf Erschütterungen des Geräts ansprechender Beschleunigungsfühler 56 vorgesehen sein, der in entsprechender Weise auf das Steuerglied 52 zur schnellen Anpassung der jeden Augenblick geltenden Festwerte A bis D wirksam ist.
  • Damit läßt sich durch Verwendung von Mikro-Computern eine hinsichtlich Bedienung und Wirkungsweise einfache und präzise Meßvorrichtung gewinnen.
  • Die Erfindung ist auch auf Meßvorrichtungen anderer Art anwendbar.
  • So ist es nicht mehr erforderlich, für die Gewichtsbestimmung ein in der in Fig. 1 erkennbaren Weise bekoppeltes Paar von Saiten 13, 14 zu verwenden; vielmehr genügt es, eine einzelne Saite der gewichtsmäßig zu bestimmenden Kraft über ein Gestänge auszusetzen. Im Bedarfsfall könnte man dabei auch auf eine feste Refernzkraft verzichten. Die oben erwähnte Auswertungseinrichtung 26 wäre ohne weiteres in der Lage, durch die geschilderte Ermittlung der Festwerte A bis D auch in diesem Fall die gewünschte Beziehung zwischen Gewicht G und den Frequenzen dieser einzigen Saite vorzusehen.
  • Bei der Erfindung kommt es, sofern schwingende Saiten hinsichtlich der jeweils herrschenden Frequenzen erfaßt werden sollen, auf eine Frequenz zählung an. Es ist dabei zur weiteren Vereinfachung der Vorrichtung vorteilhaft, möglichst kurze Zähler zu verwenden, die wesentlich einfacher aufgebaut sind. Dies soll aber keineswegs auf Kosten der hohen Auflösung der Frequenzbestimmung gehen, wie auch ein schnelles Ergebnis erzielt sein soll. Dies ist durch die Anwendung sogenannter Microprocesser zu erreichen. Ausgehend von dem Aufbau des in Fig. 1 mit den beiden Saiten 13, 14 gezeigten Meßwerks 11 wird die Anzahl der Schwingungen der Frequenz fl der einen Saite 14 für kurze Zeiträume gezählt, innerhalb welcher eine Vergleichssaite, z.B. die Saite 13, eine bestimmte kleine Anzahl von Schwingungen, z.B. 16 Schwingungen, ausführt. Dieser Vorgang wird oft; z.B. 400 mal, wiederholt und die erlangten einzelnen Resultate werden aufaddiert und dann in der bereits geschilderten Weise weiterverarbeitet. In den Computern ist für die Zählung der Impulse nur eine kleine Rechenkapazität erforderlich, weshalb für die weiteren Rechenvorgänge zur Verarbeitung des Frequenz ergebnisses noch hohe Kapazitäten zur Verfügung stehen. Die lediglich kurzen Zähler sind raumsparsam, verursachen wenige Kosten und erfordern nur eine geringe Wärmeabfuhr.

Claims (2)

  1. Kennwort: "Fall 204,
    Elektronisches Justieren Patentansprüche: Justierbare Meßvorrichtung, insbesondere Waage, mit einem Meßwerk, insbesondere mit einer vom zu bestimmenden Gewicht belastete schwingende Saite aufweisende Meßdose und mit einer damit verbundenen elektrischen Auswertungseinrichtung zur Wandlung des eingehenden Meßsignals, insbesondere einer Saitenschwingung, in einen auf einem angeschlossenen Anzeigewerk vorzugsweise digital auszuweisenden Meßwert, insbesondere Gewichtswert, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die mechanischen Glieder (13,14,18,19) des Meßwerks (11) und deren gegenseitige Verbindungen (29,15,16,17) unverstellbar ausgebildet sind und die zur Erlangung des richtigen Meßwerts (6) im Anzeigewerk (27) erforderliche Justierarbeit durch n Festwerte (A,B,C,D) eingebende Rechenglieder (43,44,45,46) der Auswertungseinrichtung (26) ausführbar ist, wobei die rechenwirksame Schaltung in der Auswertungseinrichtung (26) der Addition der n Koeffizienten(aO, a1, a2, ...an) eines Polynoms n. Grades entspricht, dessen unabn gängig Veränderliche das Meßsignal (f) und dessen abhängig Veränderliche der gesuchte Meßwert (G) sind, und die Größe der n Koeffizienten (aO, a1,a2,a3) den n Festwerten (A,B,C,D) gleichfrst.
  2. 2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung auf Temperatur (t), Erdbeschleunigung (g) und Erschütterungen (b) des Meßwerks (11) ansprechende Meßfühler (54, 55,56) aufweist, die eine kompensationswirksame Anpassung der n Festwerte in den Rechengliedern (43,44,45,46) der Auswertungseinrichtung (26) steuern.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2309836A1 (fr) * 1975-05-02 1976-11-26 Berkel Patent Nv Procede et appareil de mesure a correction d'erreurs sans reglage des organes mecaniques
DE3020423A1 (de) * 1979-12-12 1981-06-19 Reliance Electric Co., Cleveland, Ohio Digitale waage

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DE3020423A1 (de) * 1979-12-12 1981-06-19 Reliance Electric Co., Cleveland, Ohio Digitale waage

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