DE2557518C3

DE2557518C3 - Device for determining the weight of a material required by a conveyor system

Info

Publication number: DE2557518C3
Application number: DE2557518A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Kashiwara Osaka Kimura; Hisataka Amagasaki Hyogo Takahama
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1975-12-19
Publication date: 1979-03-15
Also published as: DE2557518B2; SE7514321L; GB1536558A; SE417459B; DE2557518A1

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektronischen Meßtechnik zur kontinuierlichen Bestimmung des Gewichts von Material, beispielsweise von Schüttgui, das durch eine Förderanlage gefördert wird. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.The invention lies in the field of electronic measurement technology for the continuous determination of the Weight of material, for example bulk material, that is conveyed through a conveyor system. In particular The invention relates to a device according to the preamble of claim I.

Bandförderer werden in weitem Umfang zum Transport und zum Umladen von Schüttgut, etwa von pulverförmigem, körnigem oder in kleineren Brocken vorliegendem Material eingesetzt. Dabei ist es häufig erwünscht, das auf den Förderer gelangende Schüttgut beim Transport gleichzeitig zu wiegen.Belt conveyors are widely used to transport and reload bulk goods, such as powdery, granular or present in smaller chunks material used. It is often it is desirable to weigh the bulk goods that are on the conveyor at the same time during transport.

Das Gewicht einer bestimmten durch den Förderer kontinuierlich geförderten Schüttgut menge ist proportional zum aufsummierlen Produkt eines momentanenThe weight of a certain amount of bulk material continuously conveyed by the conveyor is proportional to the summed up product of a momentary

Gewichtswerts an einem bestimmten Meßpunkt des Förderers und der Fördergeschwindigkeit Bei in der DE-OS 22 62 635 beschriebenen Wiegevorrichtung in einer Bandförderanlage ist eine Generatoreinheit vorhanden, die Impulse erzeugt, deren Frequnez mit der Fördergeschwindigkeit zusammenhängt, uid außerdem ist eine Kraftmeßdose vorhanden, die ein analoges Spannungssignal abgibt, das dem Gewicht beispielsweise des geförderten Schüttguts an einem bestimmten Punkt entspricht Das analoge Gewichtssignal wird in einer Multiplizierstufe durch die Geschwitidigkeitsimpulse getastet und dann in einer mittelwertbildenden Schaltung in ein Gleichstromsignal umgesetzt. Die Gewichtsbestimmung ist relativ ungenau, da das in analoger Form vorliegende Gewichtssignal mit einem digitalen Geschwindigkeitssignal multipliziert wird und anschließend eine Mittelwertsbildung erfolgt.Weight value at a certain measuring point of the conveyor and the conveyor speed At in the DE-OS 22 62 635 described weighing device in a belt conveyor is a generator unit available, which generates pulses whose frequency is related to the conveyor speed, uid also there is a load cell that emits an analog voltage signal that corresponds to the weight, for example of the conveyed bulk material at a certain point corresponds to The analog weight signal is in a multiplier stage by the speed pulses keyed and then converted into a direct current signal in an averaging circuit. the Weight determination is relatively imprecise, since the weight signal present in analog form with a digital speed signal is multiplied and an averaging is then carried out.

Prinzipiell genauere Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn auch das Gewichtssignal digitalisiert wird. Um hier jedoch größere Lastbereiche mit ausreichender Genauigkeit auch bei unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten erfassen zu können, muß die Frequenz der Digitalsignale ziemlich hoch sein. Dementsprechend muß auch ein diese Digitalimpulse kumulativ erfassender Zähler ein Hochgeschwindigkeitszähler sein. Solche Zähler sind jedoch sehr anfällig gegen Rauschen, was häufig zu Meßfehlern führt. Da sich außerdem bei jeder erforderlichen Analog/Digital-Wandlung ein momentaner Wert des gemessenen Gewichts nicht festhalten läßt, eignet sich die bekannte Meßvorrichtung dieser Art auch nicht zur quantitativen Anzeige eines momentanen Meßwerts, was jedoch häufig erwünscht ist. Dies gilt auch für die aus der DE-AS 21 49 887 bekannte Wägeeinrichtung, bei der eine Untersetzung des digitalen Gcschwindigkeilssignals durch einen mehrstelligen Binär/ählcr vorgesehen ist, dessen Parallelausgänge wahlweise einzeln abfragbar sind.In principle, more precise results can be achieved if the weight signal is also digitized. To get here, however, larger load ranges with sufficient To be able to determine accuracy even at different conveying speeds, the frequency must the digital signals can be quite high. Accordingly, one must also collectively record these digital pulses Counter can be a high speed counter. However, such counters are very susceptible to noise, what often leads to measurement errors. Since there is also a momentary The value of the measured weight cannot be recorded, the known measuring device is suitable for this Art is also not used for the quantitative display of an instantaneous measured value, which, however, is often desirable is. This also applies to the weighing device known from DE-AS 21 49 887, in which a reduction of the digital speed wedge signal is provided by a multi-digit binary counter whose parallel outputs can optionally be queried individually.

Gegenüber diesem Sland der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gewichtsmcßvorrichtung nach dem Oberbegriff der Patentansprüche so weiterzubilden, daß eine mindestens gleiche Genauigkeit bei geringerem Zählaufwand und geringerer Störanfälligkeit der einzelnen Baugruppen erreicht wird.In contrast to this prior art, it is an object of the invention to provide a weight measuring device according to the preamble of the patent claims so that at least the same accuracy achieved with less counting effort and less susceptibility to failure of the individual assemblies will.

Die erfindungsgeiiiäßc Lösung dieser Aufgabe gibt der Patentanspruch I an. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekenn/cichnet.The solution to this problem according to the invention is given claim I. Advantageous further developments are identified in the subclaims.

Ausgehend von den bekannten Gewichtsnießvorrichtiingcn für Bandförderanlagcn insbesondere nach der DE-AS 2149 887 beruht die Erfindung auf dem Grundgedanken, eine der Geschwindigkeit der Förderanlage zugeordnete Folge von Impulsen hinsichtlich ihrer Anzahl in Abhängigkeit von einem dem Matcrialgewicht entsprechenden Signal zu verändern. Überraschenderweise ergab sich für einige zwischenzeitlich erprobte technische Ausführungsformen ein vergleichsweise einfacher Schaltungsaufbau, und die Zuverlässigkeit war erheblich größer als bei bekannten Meßeinrichtungen, da vor allem äußere Störfaktoren ausgeschaltet werden konnten.Based on the known weight-bearing devices for belt conveyor systems in particular according to DE-AS 2149 887, the invention is based on the Basic idea, a sequence of pulses assigned to the speed of the conveyor system with regard to to change their number as a function of a signal corresponding to the material weight. Surprisingly a comparative result resulted for some technical embodiments that have been tested in the meantime simple circuit construction, and the reliability was considerably greater than with known measuring devices, since above all external disruptive factors could be eliminated.

Mit der Erfindung wurde eine Meßvorrichtung zur kumulativen Gewichtsmessung für kontinuierlich durch ein Förderband geförderte Schüitgutmatcrialicn geschaffen, die folgende wesentliche Baugruppen umfaßt: einen mit dem Förderer wirkungsmäßig verbundenen Impulgenerator zur Erzeugung von der Fördergeschwindigkeit entsprechenden Impulsen; eirvMi De/.imalzähler zur Zählung der Gesehwindigkeitsimpulsc; einen mit dem Dezimalzähler verbundenen Bereich-Ende-Prüfer; eine mit dem Förderer wirkungsmäßig verbundene Kraftmeßdose, die ein dem Gewicht des Materials innerhalb einer vorgegebenen Strecke des ί Förderers entsprechendes Analog-Signal liefert; einen auf das Bereich-Ende-Signal ansprechenden Analog/Digital-Wandler zur Umsetzung des Analog-Signals in ein Bit-parallel-codiertes Digitalsignal; logische Verarbeitungsglieder zur Anpassung der Anzahl der vom ι« Dezimalzähler innerhalb eines vollen Zahlbereichs des Zählers erhaltenen Impulse als Funktion des Bit-parallel-codierten Digitalsignals sowie einen Summenzähler zur Zählung der hinsichtlich ihrer Zahl modifizierten Impulse. Vorzugsweise weisen der Dezimalzähler, die ι "> logischen Verknüpfungsglieder und der Analog-Digital-Wandler jeweils einen der höchst signifikanten Ziffernsteile zugeordneten Abschnitt und weitere Abschnitte auf, die den weniger signifikanten Ziffernstellen zugeordnet sind, und die Ausgangssignale des höchsten 2i) und der weniger signifikanten Ziffernstellenabschnilte des Dezimalzählers werden zur weiteren Verknüpfung getrennt abgegriffen, um sodann dem Summenzähler zugeführt zu werden. Insgesamt zeichnet sich die neuartige Meßvorrichtung durch hohe Auflösung, also 2ϊ hohe Genauigkeit und einfachen Aufbau aus. Die Störanfälligkeit gegenüber äußeren Einflüssen ist erheblich reduziert im Vergleich zu bekannten Gewichtsmeßvorrichtungen der hier angesprochenen ArtThe invention provides a measuring device for cumulative weight measurement for Schüitgutmatcrialicn continuously conveyed by a conveyor belt, which comprises the following essential components: a pulse generator operatively connected to the conveyor for generating pulses corresponding to the conveying speed; eirvMi De / .imal counter for counting the speed pulse c; an end-of-range checker connected to the decimal counter; a load cell operatively connected to the conveyor and providing an analog signal corresponding to the weight of the material within a predetermined distance of the conveyor; an analog-to-digital converter, responsive to the end-of-range signal, for converting the analog signal into a bit-parallel-coded digital signal; Logical processing elements for adapting the number of pulses received from the ι «decimal counter within a full number range of the counter as a function of the bit-parallel-coded digital signal and a totalizer for counting the pulses modified with regard to their number. The decimal counter, the ι "> logic gates and the analog-digital converter each have a section assigned to the most significant digit parts and further sections assigned to the less significant digits, and the output signals of the highest 2i) and the less significant Digits sections of the decimal counter are tapped separately for further linking and then fed to the totalizer. Overall, the novel measuring device is characterized by high resolution, i.e. high accuracy and simple construction. The susceptibility to external influences is considerably reduced compared to known weight measuring devices of the type mentioned here

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten weiden in nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen in beispielsweisen Ausführungsformen erläutert Es zeigtThe invention and advantageous details appear in the following with reference to the drawings in exemplary embodiments explained It shows

F i g. I die Prinzipdarstellung einer Bandförderanlage, die mit einer Meßeinrichtung zur Bestimmung des Gewichts von kontinuierlich gefördertem Schüttgut !"■ ausgerüstet ist,F i g. I the schematic diagram of a belt conveyor system, the one with a measuring device for determining the weight of continuously conveyed bulk material ! "■ is equipped,

Fig. 2 das Blockschaltbild einer Ausführungsfonn einer erfindungsgemäßen Gewichtsmeßvorrichtung.2 shows the block diagram of an embodiment of a weight measuring device according to the invention.

F i g. 2A das genaue Detailblockschaitbild der Baugruppe 100 aus F i g. 2.F i g. 2A shows the exact detailed block diagram of the assembly 100 from FIG. 2.

4i> Fig. 2B das detaillierte Blockschaltbild des A/D-Wandlers 200 in F i g. 2 bzw. 4,4i> FIG. 2B shows the detailed block diagram of the A / D converter 200 in FIG. 2 or 4,

Fig. JA die Prinzipdarstellung von Signalverlaulen an verschiedenen Punkten der Schaltung nach F i g. 2A.FIG. JA shows the principle representation of signal lapses at various points in the circuit according to FIG. 2A.

Fig. 3B verschiedene Signalvcrläufe an Hand derer 4·. sich die Funktion der Schaltung nach F i g. 2B erläutern läßt.3B shows various signal courses on the basis of these 4 ·. the function of the circuit according to FIG. 2B explain leaves.

Fig.4 das Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung.4 shows the block diagram of another embodiment the invention.

Fig. 5 das Blockschaltbild einer weiteren Ausfüllen lungsform der Erfindung.5 shows the block diagram of a further filling out treatment form of the invention.

Fig. 5A SignaiverlUufe in unterschiedlichen Abschnitten der Schaltung nach F i g. 5 undFig. 5A signal flows in different sections the circuit according to FIG. 5 and

F i g. 6 das Blockschaltbild einer der Ausführungsform nach Fig. 5 ähnlichen weiteren Ausführungsform der Vi Erfindung.F i g. 6 is a block diagram of the embodiment of FIG. 5 similar further embodiment of the invention Vi.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Gewichtsmeßvorrichlung einem Bandförderer 10 zugeordnet ist und eine Vorrichtung 20 zur Erzeugung eines Analogsignals umfaßt, das dem Gewicht eines mi kontinuierlich geförderten Schüttguts 1 entspricht, das sich auf dem Förderer 10 befindet und durch diesen gefördert wird. Die Meßvorrichtung enthält weiterhin einen Impulsgenerator 30, der eine Impulsfolge erzeugt, deren Frequenz der Geschwindigkeit des Bandförderers M 10 entspricht. Der Bandförderer 10 weist ein Förderband 13 zur Transportierung des aufgeschütteten Materials 1 auf. Das Förderband 13 ist endlos und läuft in bekannter Weise um; es wird mittels obererFrom Fig. 1 it can be seen that the inventive weight measuring device is assigned to a belt conveyor 10 and comprises a device 20 for generating an analog signal corresponding to the weight of a continuously conveyed bulk material 1 that is located on the conveyor 10 and is conveyed by it. The measuring device also contains a pulse generator 30 which generates a pulse train, the frequency of which corresponds to the speed of the belt conveyor M 10. The belt conveyor 10 has a conveyor belt 13 for transporting the heaped material 1. The conveyor belt 13 is endless and revolves in a known manner; it is by means of upper

Siilt/rollcn 11, 12 und unterer Stützrollen 11', 12' gelullten, die drehbar an Stützarmer. 7 befestigt sind, die von einem Trägerrahmen 3 abstehen. Das Förderband 13 wird durch eine nicht gezeigte Antriebsmaschine bekannter Art in Umlauf gehalten.Siilt / rollcn 11, 12 and lower support rollers 11 ', 12' lulled, which can be rotated on support arms. 7 are attached, the protrude from a support frame 3. The conveyor belt 13 is driven by a prime mover, not shown known type kept in circulation.

Der Analogsignalgenerator 20 befindet sich zwischen den Rollen 11 und 12; er umfaßt eine Meßrolle 21, die i'twa in de Mitte zwischen den Rollen 11 und 12 pu.\i:ioniert ist und drehbar am Ende einer einarmigen Schwinge 26 gelagert ist, die ihrerseits schwingbar an einem vom Rahmen 3 abstehenden Schenkel 8 befestigt ist. Die Meßrolle 21 ist durch ein Verbindungsglied 25 mit dem freien Ende eines Hebels 23 verbunden, dessen anderes Ende drehbar an einem Stützpunkt 26 eines von einem Rahmen 2 abstehenden Schenkel 24 befestigt ist. Der Rahmen 2 befindet sich außerhalb der vom Förderband 13 umschlossenen Strecke. Eine Kraftmeli dose 22 ist zwischen dem Rahmen 2 und dem Schenke! 23 so angeordnet, daß der Hebel 23 nach oben gezogen wird. Damit wird auch die Meßrolle 21 nach oben gezogen und gelangt in eng anliegenden Kontakt gegen die Unterfläche des Förderbandes 13. Wird das MaterialThe analog signal generator 20 is located between the rollers 11 and 12; it comprises a measuring roller 21 which i'twa in the middle between rolls 11 and 12 pu. \ i: is ionized and rotatable at the end of a one-armed Rocker 26 is mounted, which in turn is attached to a leg 8 projecting from frame 3 so as to be swingable is. The measuring roller 21 is connected by a connecting member 25 to the free end of a lever 23, the the other end is rotatably attached to a support point 26 of a leg 24 protruding from a frame 2. The frame 2 is located outside the route enclosed by the conveyor belt 13. A power meli dose 22 is between frame 2 and the bar! 23 arranged so that the lever 23 is pulled upwards will. The measuring roller 21 is thus also pulled upwards and comes into close contact with it the lower surface of the conveyor belt 13. Will the material

I auf das Förderband 13 geschüttet, so wird der mittlere Abschnitt zwischen den Rollen 11 und 12 aufgrund des Gewichts des Materials 1 nach unten gedruckt und drückt mithin die Meßrolle 21 ebenfalls nach unten. Die über die Rolle 21 ausgeübte Kraft nach unten wird über das Verbindungsglied 25 und den Hebel 23 auf die Kraftmeßdose 22 übertragen. Die Kraftmeßdose erfaßt also den Momentanwert des Gewichts des Materials 1 um den Mittenbereich des Bands zwischen den RollenI poured onto the conveyor belt 13, so the middle one Section between the rollers 11 and 12 due to the weight of the material 1 is pressed down and consequently presses the measuring roller 21 also downwards. The downward force exerted on roller 21 is over the connecting member 25 and the lever 23 are transmitted to the load cell 22. The load cell detects i.e. the instantaneous value of the weight of the material 1 around the central area of the belt between the rollers

II und 12; sie liefert ein Analogsignal, das dem Gewicht des durch das Förderband 13 beförderten Materials 1 entspricht. Die Kraftmeßdose liefert also in anderen Worten ein Analog-Spannungssignal. das dem Gewicht des über eine bestimmte Länge des Förderbands 13 verteilt aufgebrachten Materials entspricht.II and 12; it provides an analog signal that corresponds to the weight of the material 1 conveyed by the conveyor belt 13. So the load cell delivers in others Words an analog voltage signal. the weight of the over a certain length of the conveyor belt 13 corresponds to distributed material.

Der Impulsgenerator 30 ist an einem Schenkel 6 des Rahmens 3 befestigt; er ist mit einer Geschwindigkeitsabtastrolle 31 über ein Zeitgeberband 32 verbunden. Die Geschwindigkeitsabtastrolle 31 ist drehbar am freien Ende eines Verbindungsglieds 33 gelagert, dessen anderes Ende mittels eines vom Rahmen 3 abstehenden Stützschenkels 5 schwenkbar festgelegt ist. Das Verbindungsglied 33 wird über eine Feder 34 nach unten gedrückt, so daß die Rolle 31 in eng anliegeden Kontakt mit der Oberfläche des Förderbands 13 kommt. Bei einer Bewegung des Bands 13 dreht sich also die Rolle 31: sie treibt das Zeitgeberband 32 an. so daß die Bewegung des Förderbands 13 auf den Impulsgenerator 30 übertragen wird. Der Impulsgenerator 30 liefert einen Impuls während eines bestimmten Drehwinkels der Abtastrolle 31. der einer bestimmten Bewegung des Förderbands 13 entspricht. Mit anderen Worten: Der Impulsgenerator 30 erzeugt einen Impuls während eines bestimmten Ver.schiebestücks des Förderbands 13. Der vom Impulsgenerator 30 gelieferte Impuls als auch das an der Kraftmeßdose 22 abgreifbare Analogsigna! werden zur Messung des Gewichts des Materials verwendet, das der Bandförderer fördert, und zwar in der nachfolgend unter Bezug auf die F i g. 2 beschriebenen Weise:The pulse generator 30 is attached to a leg 6 of the frame 3; he's with a speed scanning roller 31 connected via a timing belt 32. The speed sensing roller 31 is rotatable at the free End of a connecting member 33 supported, the other end by means of a protruding from the frame 3 Support leg 5 is set pivotably. The connecting member 33 is downwardly via a spring 34 so that the roller 31 comes into close contact with the surface of the conveyor belt 13. at When the belt 13 moves, the roller 31 rotates: it drives the timer belt 32. So that the Movement of the conveyor belt 13 is transmitted to the pulse generator 30. The pulse generator 30 delivers a pulse during a certain angle of rotation of the follower roller 31. that of a certain movement of the Conveyor belt 13 corresponds. In other words, the pulse generator 30 generates a pulse during one certain sliding piece of the conveyor belt 13. The The pulse supplied by the pulse generator 30 as well as the analog signal that can be tapped off at the load cell 22! are used to measure the weight of the material the belt conveyor is conveying in the following with reference to the F i g. 2 described way:

Das Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 2 zeigt einen A/D-Wandler 200, der mit der Kraftmeßdose 22 verbunden ist (dem Signalgenerator 20 zur Erzeugung eines dem Materialgewicht entsprechenden Analogsignals) sowie eine Einheit 100 zur Änderung der Impulsanzahl, die mit dem Impulsgenerator 30 und den A/D-Wandler 200 verbunden ist. Die Einheit 100 zur Änderung der Impiilsanzah wird im folgenden als Impulsan/.ahl-Modulationssduiluiig (I-Modukitionsschaltung) bezeichnet. Die von-■> Impulsgenerator 30 nach Fi^. 1 abgreilbaren impulse werden durch eine Wellenform-Schaltung 40 auf eine bestimmte Signalform gebracht und gelangen dann ab Signal /",„ auf die 1-Modulationsschaltung 100. Diese Einheit 100 umfaßt einen dreistelligen DezimalzähletThe block diagram of a preferred embodiment of the invention according to FIG. 2 shows an A / D converter 200 which is connected to the load cell 22 (the signal generator 20 for generating an analog signal corresponding to the weight of the material) and a unit 100 for changing the number of pulses connected to the pulse generator 30 and the A / D converter 200 is connected. The unit 100 for changing the pulse number is hereinafter referred to as a pulse-number modulation circuit (I-modulation circuit). The von- ■> pulse generator 30 according to Fi ^. 1 impulses that can be cut off are brought to a specific signal shape by a waveform circuit 40 and then reach the 1-modulation circuit 100 from signal / ",". This unit 100 comprises a three-digit decimal number

ίο 110 mit den Ziffernslellen-Dezimalzählern 111,112 und 113, eine Konditionierung*- oder Vorbereitungsschaltun« 120 sowie einen Bereich-Endeprüfer 130. Jeder Zifternstellen-Dezimalzähler 111, 112 und 113, die gemeinsam den Dezimalzähler 110 bilden, weist viei Ziifcrnstellen auf. Die l'requenzmäßig der Geschwindig keit des Förderbands 13 entsprechenden Impulse /}, werden durch den Dezimalzähler 110 gezählt. Di< Ausgänge des Dezimalzählers 110 sind in jedei Ziffernstelle einzeln auf die entsprechenden Eingangs der Konditionierungsschaltung 120 geschaltet. Diese Schaltung 120 erhält andererseits das Bil-parallel-co diene Digitalausgangssignal des A/D-Wandlers 200 unc verändert die Impuls-Ausgangssignale des Dezimalzäh lers 110 so, daß die Anzahl von Impulsen pro einei vorbestimmten Anzahl von Geschwindigkeitsimpulser als eine Funktion des Bit-parallel-codierten Digilalsi gnals vom A/D-Wandler 200 vermindert wird. Ir anderen Worten: Die Konditionierungsschaltung 12( dient zur Impuls-Modulation der vom Dezimalzähleiίο 110 with the digit-space decimal counters 111,112 and 113, a conditioning * or preparatory circuit 120 as well as an area end tester 130. Everyone Digit decimal counters 111, 112 and 113, which together form the decimal counter 110, has many Digits on. The sequence, the speed Pulse /} corresponding to the speed of the conveyor belt 13 are counted by the decimal counter 110. Tue < Outputs of the decimal counter 110 are in each digit position individually on the corresponding input the conditioning circuit 120 switched. This circuit 120, on the other hand, receives the Bil-parallel-co The digital output signal of the A / D converter 200 unc changes the pulse output signals of the decimal counter lers 110 so that the number of pulses per a predetermined number of speed pulses as a function of the bit-parallel encoded Digilalsi gnals is decreased by the A / D converter 200. Ir In other words: The conditioning circuit 12 (serves for the pulse modulation of the decimal number

j» 110 erhaltenen Ausgangsimpulse als einer Funktion de: Bit-parallel-codierten . Digitalausgangssignals de: A/D-Wandlers 200 durch eine logische Verarbeitungs operation. Um dies zu bewirken, umfaßt die Konditio nierungsschaltung 120 drei digitale logische Verarbei-j »110 received output pulses as a function de: Bit-parallel-coded. Digital output signal de: A / D converter 200 through a logical processing surgery. To do this, the conditioning circuit 120 includes three digital logic processing

r> tungsschaltkreise 121,122 und 123, die den entsprechenden Ziffernstellenzählern 111, 112 und 113 des Dezimalzählers 110 zugeordnet sind und ausgangsseitig ein ODER-Glied 124 speisen. Der Dezimalzähler IK und die Konditionierungsschaltung 120 werden nachfol-r> management circuits 121, 122 and 123, the corresponding Digit counters 111, 112 and 113 of the decimal counter 110 are assigned and on the output side an OR gate 124 feed. The decimal counter IK and the conditioning circuit 120 are subsequently

■4« gend unter Bezug auf die Fig. 2A in Einzelheiter erläutert: Der Impulsausgang der Konditionierungsschaltung 120 wird durch einen Summenzähler 3OC kumulativ gezählt, der typischerweise 8 Ziffernsteller aufweist. Der an 12 Ziffernstellen-Positionen de;Referring to Fig. 2A in more detail explained: The pulse output of the conditioning circuit 120 is through a totalizer 3OC counted cumulatively, which typically has 8 digits. The one at 12 digit positions de;

4i Dezimalzählers 110 abgreifbare Impulsausgang beaufschlagt den Bereich-Ende-Prüfer, der im dargestellter Beispiel ein UND-Glied 130 ist. Der Bereich-Ende-Prü fer 130 liefert ein ausgangsseitiges Signal nur, wenr jeder der Ziffernstellenzähler 111, 112 und 113 die4i decimal counter 110 tapped pulse output applied the range end checker, which is an AND element 130 in the example shown. The end-of-range check fer 130 supplies a signal on the output side only if each of the digit counters 111, 112 and 113 die

ίο Übertragbedingung erfüllt, das heißt, wenn die Dezimal ziffer »9« erreicht ist. Die Eingangsimpulse (,„ gelanger außerdem auf einen Eingang des UND-Glieds 130, urr das Ausgangssignal des UND-Glieds 130 zu triggern Da bei der dargestellten Ausführungsform die logische Vereinbarung getroffen ist, daß eine Dezimalziffer »9< durch den binärcodierten Wert »1100« angezeigt seir soll, werden die Ausgänge der letzten signifikanter Ziffernstelle und der nächsten Ziffernstelle nach Invertierung auf das UND-Glied 130 gegeben, und zwaiίο Transfer condition fulfilled, that is, when the decimal number »9« is reached. The input pulses (, " also get to an input of the AND gate 130 to trigger the output signal of the AND gate 130. Since in the embodiment shown, the logical agreement is made that a decimal digit" 9 "is replaced by the binary-coded value" 1100 " should be displayed, the outputs of the last significant digit and the next digit after inversion are given to the AND gate 130, and two

bo bei jedem einzelnen Ziffernstellenzähler 111, 112 odei 113. Da der Zähler 110 ein dreistelliger Dezimalzählei ist, ist er in der Lage, Impulse bis zum Dezimalwen »999« zu speichern. Der Bereich-Ende-Prüfer 130 liefen also für jeweils 1000 Impulse des Signals //„ vorrbo for each individual digit counter 111, 112 or ei 113. Since the counter 110 is a three-digit decimal number, it is able to count pulses up to the decimal point "999" to be saved. The range end checker 130 ran for 1000 pulses of the signal // “vorr

t>5 Impulsgenerator 30 ein Impulsausgangssignal y. t> 5 pulse generator 30 a pulse output signal y.

Das an der Kraftmeßdose 22 abgreifbare Analogsignal wird durch einen Verstärker 60 verstärkt unc gelangt auf den A/D-Wandler 200, wo es in eirThe analog signal that can be tapped off at the load cell 22 is amplified by an amplifier 60 reaches the A / D converter 200, where it is converted into eir

Bit-parallel-codiertes Digitalsignal umgesetzt wird, wie /iivur kurz beschrieben. Der Wandler 200 umfaßt einen Spannungs-Inipulsbrcitenwandlcr 210, einen dreistelligen Dczimalzähler 220, eine dreistellige Verriegelungsschaltung 230, einen TakiirapuNgencralor 240 zur Erzeugung von Taktimpulsen einer vorbestimmten Festfrequenz und ein UND-Glied 250. Das verstärkte Analogsignal gelangt auf den Spannungs-Impulsbreiten-Wandler 210, der durch das Ausgangssignal )■ des Bereich-Ende-Prüfers 130 aktiviert wird, um einen ι ο Impuls zu erzeugen, dessen Breite proportional ist zur Höhe oder Amplitude des Analog-Signals. Der Ausgangsimpuls dieser so festgestellten Impulsbreite gelangt auf einen Eingang des UND-Glieds 250. Auf den anderen Eingang des UND-Glieds 250 gelangen die Taktimpulse des Impulsgenerators 240, der, wie zuvor erwähnt, Taktimpulse einer bestimmten Festfrequenz liefert. Als Folge davon ermöglicht das UND-Glied 250 den Durchgang einer Anzahl von Taktimpulsen, die festgelegt ist als eine Funktion der Breite der Impulse des Wandlers 210 und damit proportional ist zum Augenblickswert des Gewichts des Materials, wenn das Aktivierungssignal γ vom Bereich-Ende-Prüfer 130 ansteht. Eine das UND-Glied 250 passierende Taktimpulsfolge gelangt auf den Dezimalzähler 220 und wird gezählt. Dieser Dezimalzähler 220 umfaßt drei Ziffernstellenzähler 221, 222 und 223, die jeweils vier Ziffernstellen umfassen. Ein an der höchst signifikanten Ziffernstelle des für die höchsten Ziffernstellen bestimmten Ziffernstellenzählers 223 abgreifbares Über- jo laufsignal gelangt auf den Wandler 210, um diesen rückzusetzen. Die im Dezimalzähler 220 gespeicherten Daten gelangen parallel auf die Verriegelungsschaltung 230, die durch das Ausgangssignal γ des Bereich-Ende-Prüfers 130 aktiviert wird, um so die vom Dezimalzähler 3~> 220 auf die Verriegelungsschaltung 230 übertragenen Daten festzuhalten. Um dies zu erreichen, umfaßt die Verriegelungsschaltung 230 ebenfalls drei Ziffernstellen-Verriegelungsschaltungen 231, 232 und 233, die jeweils den entsprecherden Ziffernstellenzählern 221, 222 bzw. 223 des Dezimalzählers 220 zugeordnet sind. Während der Zeitperiode, in der 1000 Impulse mit einer der Bandgeschwindigkeit entsprechenden Folgefrequenz durch den Impulsgenerator 30 geliefert werden, werden die Bit-parallel-codierten Digitaldaten vom Dezimalzähler 220 auf die Verriegelungsschaltung 230 übertragen und werden dort festgehalten. Der Dezimalzähler 220 wird ebenfalls durch den Ausgangsimpuls γ des Bereich-Ende-Prüfers 130 rückgesetzt. Der Ausgang der Verriegelungsschaltung 230 speist in Bit-paralleler Form die Konditionierungsschaltung 120 der Impulszahl-Anpassungseinheit 100, wie zuvor beschrieben. Der A/D-Wand!er 200 wird nachfolgend unter Bezug auf F i g. 2B näher erläutert:Bit-parallel-coded digital signal is converted, as / iivur briefly described. The converter 200 comprises a voltage-pulse width converter 210, a three-digit decimal counter 220, a three-digit locking circuit 230, a TakiirapuNgencralor 240 for generating clock pulses of a predetermined fixed frequency and an AND element 250. The amplified analog signal is applied to the voltage-pulse width converter 210, which is activated by the output signal) ■ of the range end tester 130 in order to generate a ι ο pulse whose width is proportional to the height or amplitude of the analog signal. The output pulse of this pulse width determined in this way arrives at one input of the AND element 250. The clock pulses of the pulse generator 240, which, as mentioned above, delivers clock pulses of a certain fixed frequency, reach the other input of the AND element 250. As a result, the AND gate 250 enables the passage of a number of clock pulses determined as a function of the width of the pulses from the transducer 210 and thus proportional to the instantaneous value of the weight of the material when the activation signal γ from the end-of-range checker 130 pending. A clock pulse sequence passing through AND element 250 reaches decimal counter 220 and is counted. This decimal counter 220 comprises three digit position counters 221, 222 and 223, each comprising four digit positions. An overflow signal that can be tapped off at the most significant digit of the digit counter 223 intended for the highest digit reaches the converter 210 in order to reset it. The data stored in the decimal counter 220 pass in parallel to the latch circuit 230, which is activated by the output signal γ of the range end checker 130 in order to hold the data transmitted from the decimal counter 3 ~> 220 to the latch circuit 230. To accomplish this, the latch circuit 230 also includes three digit position latch circuits 231, 232 and 233 which are associated with the corresponding digit position counters 221, 222 and 223 of the decimal counter 220, respectively. During the time period in which 1000 pulses with a repetition frequency corresponding to the tape speed are supplied by the pulse generator 30, the bit-parallel-coded digital data are transmitted from the decimal counter 220 to the latch circuit 230 and are retained there. The decimal counter 220 is also reset by the output pulse γ of the range end checker 130. The output of the latch circuit 230 feeds, in bit-parallel form, the conditioning circuit 120 of the pulse number adaptation unit 100, as described above. The A / D wall 200 is described below with reference to FIG. 2B explained in more detail:

Das Blockschaltbild der F i g. 2A zeigt in Einzelheiten den Schaltungsaufbau der Impulszahl-Anpassungseinheit 100 aus F i g. 2. Die F i g. 3A verdeutlicht die Signalverläufe an verschiedenen Punkten der Schaltung nach Fig.2A, so daß im folgenden auf diese beiden Figuren gleichzeitig Bezug genommen wird. In F i g. 2A ist nur ein dem höchst signifikanten Ziffernstellenzähler 111 des Dezimalzählers 110 entsprechender Abschnitt dargestellt, der auch dem Schaltungsteil 121 für die höchst signifikante Ziffernstelle der Konditionierungsschaltung 120 entspricht, während die übrigen Abschnitte in der gleichen vereinfachten Weise wie in Fig.2 angedeutet sind. Der Ziffernstellenzähler 111 für die höchst signifikante ZiffemsteHe nach Fig.2A ist in vereinfachter Ausführungsform gezeigt, das heißt, er umfaßt lediglich vier Flip-Flops MM₁ Hifi 11 IC" und Ifi/D. Der Schaltungsaufbau eines solchen Zählers im einzelnen ist dem Fachmann geläufig. Jedesmal, wenn ein Eingangsimpuls (,„ (siehe (1) in Fig. 3A) dem Flip-Flop 1114 für die niedrigst signifikante oder letzte Ziffernstellc zugeführt wird, erscheint ein einziger Impuls an irgendeinem der Ausgänge QA, QD, QCodcr QD des Dezimalzählcrs 111, was in den Teilen (2) bis (5) der F i g. 3A verdeutlicht ist. Die Ausgänge QA, QB. QC und QD sind Bit-parallel abfragbar. Diese Parallelausgänge QA, QB, C?Cund QDaIs auch der Eingangsimpuls fi„ beaufschlagen die logische Verarbeitungsschaltung 121, um in der nachfolgend beschriebenen Weise weiter verarbeitet zu werden.The block diagram of FIG. 2A shows in detail the circuit construction of the pulse number adjusting unit 100 of FIG. 2. The F i g. 3A illustrates the signal curves at various points in the circuit according to FIG. 2A, so that in the following reference is made to these two figures simultaneously. In Fig. 2A shows only a section corresponding to the most significant digit position counter 111 of the decimal counter 110, which also corresponds to the circuit part 121 for the most significant digit position of the conditioning circuit 120, while the remaining sections are indicated in the same simplified manner as in FIG. The digit counter 111 for the most significant digit according to FIG. 2A is shown in a simplified embodiment, that is, it comprises only four flip-flops MM ₁ HiFi 11 IC "and Ifi / D Each time an input pulse (, " (see (1) in Fig. 3A) is applied to the flip-flop 1114 for the least significant or last digit, a single pulse appears at any of the outputs QA, QD, QCodcr QD of the decimal counter 111, which is illustrated in parts (2) to (5) of Fig. 3A. The outputs QA, QB, QC and QD can be queried bit-parallel. These parallel outputs QA, QB, C? C and QDaIs also the input pulse Fi " apply to the logic processing circuit 121 in order to be further processed in the manner described below.

Die logische Verarbeitungschaltung 121 umfaßt vier UND-Glieder 121-4, 12ifi 121Cund 121D sowie ein ODER-Glied 121 £ Es sei betont, daß der Eingangsimpuls //„jeweils einem Eingang der UND-Glieder 121A 121B, 121C und 121Z? zur Triggerung zugeführt wird. Der Bit-Ausgang QA der ersten Stufe (niedrigste Ziffernstelle) der Zelle HiA gelangt auf das UN D-Glied 121C und beaufschlagt außerdem — nach Invertierung - das UND-Glied 121B. Der Ausgang C?ßder zweiten Stufe (zweit niedrigste Ziffernstelle) der Zelle IMS gelangt auf das UND-Glied 121B. Der Ausgang CXTder dritten Stufe (das Bit der dritten ZiffemsteHe) der Zelle 11 IC wird — nach Invertierung — dem einen Eingang des UND-Glieds 121B zugeführt. Schließlich gelangt das Signal des Ausgangs QC der vierten Stufe (höchst signifikante ZiffemsteHe des Zählers 111) der Zelle lllDnach Invertierung auf das UND-Glied 121A Wie zuvor beschrieben, speist das Ausgangssignal der zugeordneten Ziffernstellenverriegelungsschaltung 231 der Verriegelungsschaltung 230 die logische Verarbeitungsschaltung 121. Der Ausgang RA der niedrigsten ZiffemsteHe der zugeordneten Ziffernverriegelungsschaltung 231 ist mit einem Eingang des UND-Glieds 121.4 verbunden, der Ausgang RB speist das UND-Glied 121B, der Ausgang RCdas UND-Glied 121Cund der Ausgang KDdas UND-Glied 121D.The logic processing circuit 121 comprises four AND gates 121-4, 12ifi 121C and 121D and an OR gate 121 £ It should be emphasized that the input pulse // “each to an input of the AND gates 121A , 121B, 121C and 121Z? is supplied for triggering. The bit output QA of the first level (lowest digit) of the cell HiA reaches the UN D element 121C and also - after inversion - acts on the AND element 121 B. The output C? Ss of the second level (second lowest digit) of the IMS cell reaches the AND gate 121 B. the output CXTder third stage (the bit of the third ZiffemsteHe) of the cell 11 IC is - after inversion - applied to one input of the AND gate 121B. Finally, the signal of the output QC of the fourth stage (most significant digits of the counter 111) of the cell IIID, after inversion, reaches the AND gate 121A As previously described, the output signal of the associated digit position locking circuit 231 of the locking circuit 230 feeds the logic processing circuit 121. The output RA the lowest digit number of the assigned digit locking circuit 231 is connected to an input of the AND element 121.4, the output RB feeds the AND element 121B, the output RC feeds the AND element 121C and the output KD feeds the AND element 121D.

Wird angenommen, daß die Ausgänge RA und RBauf »1« stehen, und die UND-Glieder 121S und 121D gesperrt sind, so ergeben sich an den Ausgängen OA und OC der UND-Glieder 121Λ und 121C die mit (7) und (8) in Fig. 3A gezeigten Signalverläufe. Die Ausgänge OA und OC werden durch das ODER-Glied 121E einer ODER-Bedienung unterworfen. Der Ausgang des ODER-Glieds 121 £ bildet das Ausgangssignal /"„„, der logischen Verarbeitungsschaltung 121, das in F i g. 3A im Diagramm (9) veranschaulicht ist.If it is assumed that the outputs RA and RB are set to "1" and the AND gates 121S and 121D are blocked, then at the outputs OA and OC of the AND gates 121Λ and 121C those with (7) and (8) result ) waveforms shown in Fig. 3A. The outputs OA and OC are subjected to an OR operation by the OR gate 121 E. The output of the OR gate 121 £ forms the output signal / """, of the logic processing circuit 121, which is illustrated in FIG. 3A in diagram (9).

Wie sich aus der Ausgangssignalfolge f_m„ ersehen läßt, wird das Eingangssignal f,„ so modifiziert oder moduliert, daß die Impulsanzahl der Eingangsimpulse /J_n auf der Basis der vier-Bit-parallel-codierten Dezimalsignale RA, RB, RC und RD reduziert wird, die dem Materialgewicht entsprechen. In anderen Worten: Die Eingangsimpulse f_m werden mit einem Faktor multipliziert, der kleiner ist als Eins, und zwar entsprechend den Bit-parallel-codierten Digitalsignalen RA, RB, RC und RD. Vorstehend wurde nur die Operation hinsichtlich der niedrigsten Ziffernstellenposition beschrieben. Eine ähnliche logische Verarbeitungsoperation erfolgt hinsichtlich der übrigen Ziffernstellen in den logischen Verarbeitungsschaltkreisen 122 und 123. Die Ausgänge dieser logischen Verarbeitungsschaltkreise 121,122 und 123 gelangen auf das ODER-Glied 124, so daß ein Ausgangssignal von der I-Modulationsschaltung 100 zurAs can be seen from the output signal sequence f _m " , the input signal f," is modified or modulated in such a way that the number of pulses of the input pulses / J _{n is} reduced on the basis of the four-bit parallel-coded decimal signals RA, RB, RC and RD corresponding to the weight of the material. In other words: the input pulses f _m are multiplied by a factor which is smaller than one, in accordance with the bit-parallel-coded digital signals RA, RB, RC and RD. Only the lowest digit position operation has been described above. A similar logical processing operation is carried out with respect to the remaining digits in the logical processing circuits 122 and 123. The outputs of these logical processing circuits 121, 122 and 123 are applied to the OR gate 124, so that an output signal from the I modulation circuit 100 is sent to

Verfügung steht.Available.

Das Blockschaltbild der Fig. 2B zeigt in weiteren Einzelheiten den Aufbau des A/D-Wandlers 200. Der Impulsausgang 5' des Bereich-Ende-Prüfers 130 gelangt als Setzsignal auf RS-Fiip-Flops 214 und 215 und > außerdem auf den Dezimal/ähler 220, um diesen auf die Ausgangsbedingung zurückzustellen. Der Setzausgang des RS-Flip-Flops 214 speist einen Schaltsignalverstärker 216. der seinerseits einen Eingangsschalter 212 betätigt, um diesen auf die Analog-Eingangsklemme umzulegen. Nach Umschaltung des Eingangsschalters 212 gelangt die Analog-Eingangsspannung vom Verstärker 60 auf eine Integrierschaltung 211. Diese Integrierschaltung 211 umfaßt einen Operationsverstärker OP, dessen einer Eingang über einen Widerstand R π mit dem Eingangsschalter 212 verbunden ist und dessen anderer Eingang über einen Widerstand R auf Masse liegt. Der Ausgang und der eine Eingang des Operationsverstärkers OPsind über einen Kondensator C parallel geschaltet. Die Integrationsschaltung 211 2» integriert die zugeführte analoge Eingangsspannung. Dies geschieht wie folgt: Wird der Eingangsschalter 212 auf den Analogeingang — wie erwähnt — umgelegt, so lädt sich der Kondensator C auf, und entsprechend ist am Operationsverstärker OP eine mit negativem Gradienten ansteigende Sägezahnspannung abgreifbar. Andererseits aktiviert der Setzausgang des RS-Flip-Flops 215 das UND-Glied 250. Als Folge davon wird es einem Teil der Taktimpulsfolge mit Festfrequenz, die der Impulsgenerator 240 liefert, ermöglicht, das κι UND-Glied 250 zu passieren und auf den Dezimalzähler 220 zu gelangen. Hat der Dezimalzähler 220 1000 Eingangsimpulse gezählt, so liefert er einen Ausgangsimpuls. Da die eingangsseitigen Taktimpulse in fester Frequcnzfolge vorliegen, ist die Zeitperiode, die der j^r> Dezimalzähler 220 benötigt, um 1000 Impulse zu zählen, normalerweise konstant. Der den Endwert anzeigende Ausgangsimpuls des Zählers 220 setzt das RS-Flip-Flop 214 zurück. Entsprechend wird der Schaltsignalverstärker 216 unwirksam und der Eingangsschalter 212 wird auf eine negative Bezugsspannung VR umgelegt. Mit anderen Worten: Die analoge Eingangsspannung gelangt nur während einer Zeitperiode auf die Integrierschaltung 211, die vom Zähler 220 benötigt wird, um 1000 Taktimpulse zu zählen, und die 4^r> Integration erfolgt mit dem dem Analogwert zugeordneten Spannungswert. Nach dem Umlegen des Eingangsschalters 212 auf die negative Bezugsspannung, wird die Integrationsschaltung 211 mit dieser negativen Bezugsspannung beaufschlagt. wThe block diagram of Fig. 2B shows in more detail the structure of the A / D converter 200. The pulse output 5 'of the region-end auditor enters 130 as a set signal to RS-Fiip-flops 214 and 215 and> also to the decimal / counter 220 to reset it to the initial condition. The set output of the RS flip-flop 214 feeds a switching signal amplifier 216, which in turn actuates an input switch 212 in order to switch it to the analog input terminal. After switching of the input switch 212, the analog input voltage passes from the amplifier 60 to an integrating circuit 211. The integrating circuit 211 includes an operational amplifier OP whose one input through a resistor R π to the input of switch 212 is connected and the other input via a resistor R to ground lies. The output and one input of the operational amplifier OP are connected in parallel via a capacitor C. The integration circuit 211 2 »integrates the supplied analog input voltage. This is done as follows: If the input switch 212 is switched to the analog input - as mentioned - the capacitor C charges up, and a sawtooth voltage rising with a negative gradient can accordingly be tapped at the operational amplifier OP. On the other hand, the set output of the RS flip-flop 215 activates the AND element 250. As a result, a part of the clock pulse sequence with a fixed frequency that the pulse generator 240 supplies enables the κι AND element 250 to pass and the decimal counter 220 to get. If the decimal counter 220 has counted 1000 input pulses, it delivers an output pulse. Since the clock pulses on the input side are in a fixed frequency sequence, the time period which the j ^r > decimal counter 220 needs to count 1000 pulses is normally constant. The output pulse of the counter 220 indicating the end value resets the RS flip-flop 214 . Accordingly, the switching signal amplifier 216 becomes ineffective and the input switch 212 is switched to a negative reference voltage VR . In other words: the analog input voltage only reaches the integrating circuit 211 during a period of time that is required by the counter 220 to count 1000 clock pulses, and the 4 ^r > integration takes place with the voltage value assigned to the analog value. After the input switch 212 has been switched to the negative reference voltage, the integration circuit 211 has this negative reference voltage applied to it. w

Der Operationsverstärker OP erzeugt also jetzt eine Sägezahnspannung mit ganz bestimmten positivem Gradienten. Wird die Sägezahnspannung mit dem positiven festgelegten Gradienten zu Null, so tastet ein anderer Verstärker in der nachfolgenden, den Nullde- v> tektor 213 bildenden Stufe die den Wert Null erreichende Sägezahnspannung ab. Der Tastausgang des Detektors 213 setzt das RS-Flip-Flop 215 zurück. Demzufolge erregt der Rücksetz-Ausgang einen Schaltsignal-Verstärker 217, so daß der normalerweise bo offenstehende Integrationsschalter 218 geschlossen und dadurch der Kondensator C der Integrationsschaltung 211 kurzgeschlossen wird mit der Folge, daß die Integrationsschaltung 211 kurzgeschlossen und auf Ausgangsbedingung rückgeschaltet wird. Da die Bezugsspannung VR konstant und demnach auch der positive Gradient der Sägezahnspannung konstant ist, ergibt sich, daß die Zeitperiode nach dem der Dezimalzahier 220 einen Zühlwertausgang liefert und gleichzeitig der Eingangsschalter 212 auf die Bezugsspannung VR umgelegt wird, bis der Nulldcieklor 213 die den Wert Null erreichende Sägezahnspannung abtastet, proportional ist zur Stärke oder Amplitude des unmittelbar vor dieser Zeilperiode eintreffenden analogen Spannungssignals. Nur während der zur Eingangsanalogspannung proportionalen Zeitperiode werden die vom Impulsgenerator 240 gelieferten Taktimpulse durch den Dezitnalzähler 220 gezählt.The operational amplifier OP now generates a sawtooth voltage with a very specific positive gradient. When the ramp voltage to the positive fixed gradient to zero, another amplifier samples in the following, the Nullde- v> Tektor 213 forming stage from the ramp voltage reached the value zero. The key output of the detector 213 resets the RS flip-flop 215 . Accordingly, the reset output excites a switching signal amplifier 217, so that the normally open integration switch 218 is closed and thereby the capacitor C of the integration circuit 211 is short-circuited, with the result that the integration circuit 211 is short-circuited and switched back to the initial condition. Since the reference voltage VR is constant and therefore also the positive gradient of the sawtooth voltage is constant, the result is that the period of time after which the decimal number 220 provides a Zühlwertausgabe and at the same time the input switch 212 is switched to the reference voltage VR until the Nulldcieklor 213 has the value zero The sawtooth voltage reached is proportional to the strength or amplitude of the analog voltage signal arriving immediately before this line period. The clock pulses supplied by the pulse generator 240 are counted by the decimal counter 220 only during the time period proportional to the input analog voltage.

Die Fig. 3B zeigt Signalverläufc zur Verdeutlichung des Betriebsverhallens der Schaltung nach F i g. 2B. Der Signalverlauf (1) in Fig.3B ist ein Beispiel für die eingangsseitige Analogspannung. Trifft das Ausgangssignal γ (siehe (2) in Fig. 3B) vom Bereieh-Ende-Prüfer 130 ein, so wird der Dezimalzähler 220 auf die Ausgangsbedingung zurückgesetzt und die RS-Flip-Flops 214 und 215 werden gesetzt. Als Antwort auf den Setzausgang des RS-Flip-Flops 214 wird die Eingangs-Analogspannung durch die Integrier-Schaltung 211 integriert. Andererseits wird das UND-Glied 250 durch den Setzausgang (siehe (6) in Fig.3B) des Flip-Flops 215 aktiviert, so daß die Taktimpulse vom Impulsgenerator 240 durch den Dezimalzähler 220 gezählt werden. Der Dezimalzähler 220 zählt 1000 Taktimpulse während einer vorbestimmten Zeitperiode 71 (siehe (6) in Fig.3B) und liefert einen Zählwert-Ende Ausgangsimpuls (siehe (5) in Fig. J3), wenn genau 1000 Impulse gezählt sind. Der Zähl wert-Ende-Ausgangsimpuls schaltet den Eingangs^ 'ulter 212, so daß die zu integrierende Spannung von der Eingangs-Analogspannung auf die Bezugsspannung umgeschaltet wird. Wie sich aus dem Signalverlauf (3) in Fig. 3B ersehen läßt, liefert die Integrationsschaltung 211 eine Sägezahnspannung mit negativem Gradienten, der proportional ist zur Größe der Eingangs-Analogspannung während der festgelegten Zeitperiode TI. Als Folge des Zählwert-Ende-Ausgangssignals (siehe (5) in Fig. 3B) wird die Sägezahnspannung von negativen auf positiven Anstieg umgeschaltet, wobei der positive Gradient entsprechend der konstanten Bezugsspannung auch konstant ist. Der Ausgang der Integrationsschaltung 211 ändert sich also von negativen Werten bis zum Wert Null, ist die Null-Linie erreicht, so liefert der Nullwertdetektor 213 ein Null-Ausgangssignal (siehe (4) in F i g. 3B), so daß die Integrationsschaltung 211 rückgesetzt wird. Der abgetastete Nullwert setzt das RS-Flip-Flop 215 zurück, so daß sein Setzausgang auf niedrigen Pegel springt (siehe (6) in Fig. 3B). In anderen Worten: Die Zeitperiode während der das RS-Flip-Flop 215 nach der festgelegten Zeitperiode Tl in Setzbedingung gehalten bleibt, steht im Verhältnis zu der Zeitperiode, die beginnt mit dem Zählbereich Ende-Signal (siehe (5) in Fig.3B) und endet, wenn der Nullwert erreicht und abgetastet wird (siehe (4) in F i g. 3B). Es ist ersichtlich, daß die Länge der Zeitperiode T2 proportional ist zur Amplitude der Analogeingangsspannung, die während der vorbestimmten Zeitperiode Tl anliegt. Die Anzahl der während der Zeitperiode T2 vom Impulsgenerator 240 durchschaltbaren Impulse wird durch den Dezimalzähler 220 gezählt der bei »0« beginnt. Je größer die Amplitude der analogen Eingangsspanung ist, desto langer ist die Zeitperiode T2 und um so größer ist die Anzahl der gezählten Impulse. Der Zählwertausgang des Zählers 220 wird parallel ausgelesen, d.h. die analoge Eingangsspannung ist in ein Bit-parallel-codiertes und parallel auslesbares Digitalsignal umgesetzt.FIG. 3B shows signal curves to illustrate the operational behavior of the circuit according to FIG. 2 B. The signal curve (1) in Fig. 3B is an example of the analog voltage on the input side. If the output signal γ (see (2) in FIG. 3B) from the range end checker 130 arrives, the decimal counter 220 is reset to the initial condition and the RS flip-flops 214 and 215 are set. In response to the set output of the RS flip-flop 214 , the input analog voltage is integrated by the integrating circuit 211 . On the other hand, the AND gate 250 is activated by the set output (see (6) in FIG. 3B) of the flip-flop 215, so that the clock pulses from the pulse generator 240 are counted by the decimal counter 220. The decimal counter 220 counts 1000 clock pulses during a predetermined time period 71 (see (6) in FIG. 3B) and delivers a counting value end output pulse (see (5) in FIG. J3) when exactly 1000 pulses are counted. The end-of-count output pulse switches the input ulter 212, so that the voltage to be integrated is switched from the input analog voltage to the reference voltage. As can be seen from the waveform (3) in FIG. 3B, the integration circuit 211 supplies a sawtooth voltage with a negative gradient which is proportional to the magnitude of the input analog voltage during the specified time period TI. As a result of the end-of-count output signal (see (5) in FIG. 3B), the sawtooth voltage is switched from a negative to a positive rise, the positive gradient also being constant in accordance with the constant reference voltage. The output of the integration circuit 211 thus changes from negative values to the value zero; if the zero line is reached, the zero value detector 213 delivers a zero output signal (see (4) in FIG. 3B), so that the integration circuit 211 is reset. The sampled zero value resets the RS flip-flop 215 so that its set output jumps to a low level (see (6) in FIG. 3B). In other words: the time period during which the RS flip-flop 215 remains in the setting condition after the defined time period T1 is in relation to the time period that begins with the counting range end signal (see (5) in Fig. 3B) and ends when the zero value is reached and sampled (see (4) in Fig. 3B). It can be seen that the length of the time period T2 is proportional to the amplitude of the analog input voltage which is applied during the predetermined time period T1. The number of pulses that can be switched through by the pulse generator 240 during the time period T2 is counted by the decimal counter 220 , which starts at "0". The greater the amplitude of the analog input voltage, the longer the time period T2 and the greater the number of pulses counted. The count output of counter 220 is read out in parallel, ie the analog input voltage is converted into a bit-parallel-coded digital signal that can be read out in parallel.

F i g. 4 zeigt das Blockschaltbild der Schaltungsanord-F i g. 4 shows the block diagram of the circuit arrangement

ming nach einer anderen Ausführungsforin der Erfindung: According to another embodiment of the invention:

Um die Meßgcnauigkeil zu erhöhen, ist es zweckmäßig, die Zillernstellen des Dezimalzühlers IfO in der l-Modulationsschaltung 100 zu vergrößern, um damit die Auflösung der Meßwcitergebnisse zu verbessern. Wird die Anzahl der Ziffernstellen im Zähler 110 jedoch (.-!•licht, so wachst auch die Anzahl der für einen Zyklus in der l-Modulationsschaltung iOO benötigten Impulse, die bei der Ausführungsform nach F i g. 2 »1000« betrug in geometrischer Reihe mit der Folge, daß die Tür einen Betriebszykliis der ί·Modulationsschaltung 100 erfor derlichc Zeitperiode zu groß wird, so daIi dadurch wiederum die Genauigkeit der Messung beeinträchtigt wird. Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 beispielsweise würde eine Vergrößerung des Dezirnalzählers 100 um eine Ziffcrnstelle eine Verlängerung eines Betncbszyklus um das Zehnfache bedeuten. Für viele Anwendungsfälle der Meßvorriehtung würde eine solche zusätzliche Ziffernstelle mit vier Binärstellen eine Redundanz darstellen, so daß auch ein Ziffemstellenzähler mit einer geringeren Zahl von .Speicher-Binärstellen ausreichen würde, um bei vergleichsweise einfachem Schahungsaufbau eine Erhöhung der Genauigkeit zu erzielen. Eine solche Verbesserung ist bei der Ausführungsform nach F i g. 4 in einer Kombination des Dezimalzählers 110 nach Fig.2 mit einem zusätzlichen Binärzähler verwirklicht, wodurch die Vergrößerung der Zykluszeit bei gleichzeitig erheblicher Verbesserung der Auflösung minimal ist, so daß eine erhöhte Genauigkeit hinsichtlich der Summmenzählung erreicht wird.In order to increase the measurement accuracy wedge, it is expedient to increase the number of digits of the decimal counter If0 in the I-modulation circuit 100 in order to improve the resolution of the measurement results. However, if the number of digits in counter 110 is (.-! • light, then the number of pulses required for one cycle in the 1 modulation circuit 100 increases, which in the embodiment according to FIG. 2 was "1000" in geometric terms The result is that the door becomes too large for one operating cycle of the modulation circuit 100 , so that the accuracy of the measurement is in turn impaired For many applications of the measuring device, such an additional digit with four binary digits would represent a redundancy, so that a digit counter with a smaller number of memory binary digits would be sufficient to provide a comparatively simple algorithm to achieve an increase in accuracy. One such improvement is at the embodiment according to FIG. 4 realized in a combination of the decimal counter 110 according to FIG. 2 with an additional binary counter, whereby the increase in the cycle time is minimal with a simultaneous considerable improvement in the resolution, so that an increased accuracy with regard to the total counting is achieved.

Bei der Schaltungsausführung nach Fig.4 ist der dreiziffernstellige Aufbau bei der l-Modulationsschaltung 100 und beim A/D-Wand!er 200 im wesentlichen gleich wie bei der Ausführungsform nach F i g. 2. Das erste zusätzliche Merkmal in Fig.4 ist ein weiteres Flip-Flop 50 sowie ein zwischen der Wcllenformschaltung 40 und der l-Modulationsschaltung 100 angeordnetes UND-Glied 80. Das Impulssignal /)„ gelangt nach Formung durch die Wcllenforinschaltung 40 auf das Flip-Flop 50, so daß dieses bei jedem empfangenen Eingangsimpuls wiederholt gesetzt und rückgesetzt wird. Das Setzausgangssignal des Flip-Flops 50 gelangt auf einen Eingang des UND-Glieds 80. Der erwähnte geformte impuls beaufschlagt den anderen Eingang des UND-Glieds 80. Der Ausgang des UND-Glieds 80 ist mit dem Dezimalzähler 110 verbunden. Damit wird das Eingangsimpulssignal f,„ von der Wellenformschaltung 40 um den Faktor 2 durch das Flip-Flop 50 und über das UND-Glied 80 frequenzuntersetzt und gelangt dann auf den Dezimalzähler 100. Die so in ihrer Frequenz um die Hälfte reduzierten Impulse gelangen dann auf einen Eingang des Bereich-Ende-Prüfers, d.h. des UND-Glieds 130. Da der Dezimalzähler 110 somit 1000 in der Frequenz halbierte Impulse zählt, liefert der Bereich-Ende-Prüfer 130 ein Ausgangssignal γ nach jeweils 2000 ursprünglichen über die Wellenformschaltung 40 geformten Eingangsimpulsen //«·In the circuit design according to FIG. 4, the three-digit structure in the 1-modulation circuit 100 and in the A / D wall 200 is essentially the same as in the embodiment according to FIG. 2. The first additional feature in Figure 4 is a further flip-flop 50 as well as a between the Wcllenformschaltung 40 and the l-modulation circuit 100 disposed AND gate 80. The pulse signal /) "passes after shaping by the Wcllenforinschaltung 40 to the flip -Flop 50, so that this is set and reset repeatedly with each received input pulse. The set output signal of the flip-flop 50 arrives at one input of the AND element 80. The aforementioned shaped pulse is applied to the other input of the AND element 80. The output of the AND element 80 is connected to the decimal counter 110 . Thus, the input pulse signal f, "is frequency-reduced by the waveform circuit 40 by a factor of 2 through the flip-flop 50 and via the AND gate 80 and then reaches the decimal counter 100. The pulses reduced in frequency by half then arrive an input of the range end checker, ie the AND gate 130. Since the decimal counter 110 thus counts 1000 pulses halved in frequency, the range end checker 130 supplies an output signal γ after every 2000 original input pulses formed by the waveform circuit 40 // «·

Das zweite ergänzende Merkmal bei der Anordnung nach Fig.4 ist ein UND-Glied 70, daß an einem Eingang durch das Rücksetz-Ausgangssignal des Flip-Flops 50 beaufschlagt ist. Dieses UND-Glied 70 bildet zusammen mit dem Flip-Flop 50 den obenerwähnten Binärzähler. Um diesen zu vervollständigen, wird das geformte Eingangsimpulssignal f;„ mittels eines Triggersignals auch dem UND-Glied 70 zugeführt. An einem weiteren Eingang des UND-Glieds 70 wird einThe second additional feature in the arrangement according to FIG. 4 is an AND element 70 that is acted upon by the reset output signal of the flip-flop 50 at one input. This AND element 70, together with the flip-flop 50, forms the above-mentioned binary counter. In order to complete this, the shaped input pulse signal f; „is also fed to the AND element 70 by means of a trigger signal. At a further input of the AND gate 70 is a

Ausgangssignal von einer zusätzlichen Vcrricgelungsschaliung 270 mit einen; Binaiimpuls zugeführt, deren Aufbau im einzelnen nachfolgend beschrieben wird. Wird angenommen, daß von der Vcrriegelungssi !uillung 270 ein Ausgangssignal vorliegt, um das UND Glied 70 zu aktivieren, so können 1000 Impulse passieren, und zwar aufgrund des Rücksetzuusgungssignals vom hup-Flop 50, das mit dem Ausgnngssignal von der Wellenformschaltung 40 gespeist wird. Diese über das UND-Glied 70 freigegebenen 1000 Impulse wurden über ein ODER-Glied 90 ohne weitere Zusatzbedingung durchgeschalte! und kumulativ im Zähler 100 gezählt. D;t die durrh das UND-Glied 70 duiciigelassenen und die über das ODER-Glied 124 erhaltenen Impulse nicht in Ph;isc sind, ergibt sich für die beiden Impulsgruppen am ODER-Glied 90 keine Schwierigkeit.Output from an additional interlocking formwork 270 with one; Binai pulse supplied, whose Structure is described in detail below. It is assumed that the locking device 270 there is an output signal to activate the AND element 70, 1000 pulses can be generated happen due to the reset signal from the hup-flop 50, the one with the output signal is fed from the waveform shaping circuit 40. This released via the AND gate 70 1000 pulses were switched through via an OR element 90 without any additional conditions! and cumulatively in Counter 100 counted. D; t die durrh the AND element 70 duiciigelassenen and those via the OR gate 124 received pulses are not in Ph; isc, results for the two pulse groups at the OR gate 90 no difficulty.

Das dritte Unterscheidungsmerkmal der Schaltung nach F i g. 4 zu der nach F i g. 2 ist der bereits erwähnte Binärzähler 260 und eine binäre Verriegelungssehaltung 270, die hinsichtlich der Ziffernstellenposilion dem Binärzähler 260 entspricht, bezogen auf den Zahlwort 1000 im Dczimalzähler 220 und im A/D-Wandler 200. Diese zusätzliche Maßnahme ergänzt die Binarzählfunktion des zuvor beschriebenen UND-Glieds 70 in Verbindung mit dem Flip-Flop 50. Die Kombination des Dezimalzählers 220 und des Binärzählers 260 ermöglicht also einen maximalen Zählwert von 2000 Taktimpulsen, das heißt also von »0« bis »1999«.The third distinguishing feature of the circuit according to FIG. 4 to the one according to FIG. 2 is the already mentioned binary counter 260 and a binary interlocking circuit 270, which corresponds to the binary counter 260 with regard to the digit position, based on the number word 1000 in the decimal counter 220 and in the A / D converter 200. This additional measure complements the binary counting function of the AND described above. Element 70 in connection with the flip-flop 50. The combination of the decimal counter 220 and the binary counter 260 thus enables a maximum count of 2000 clock pulses, that is to say from "0" to "1999".

Ist das Gewicht des Materials auf dem Bandförderer relativ gering, so ergibt sich auch eine relativ niedrige Analogspannung, so daß durch den Verbundzähler 230 und 270 nicht mehr als 1000 Taktimpulse gezählt werden. Ist andererseits das Gewicht des Materials auf dem Bandförderer relativ hoch, so ergibt sich auch ein relativ großes Analogspannungssignal und entsprechend werden mehr als 1000 Taktimpulse gezählt. Sofern mehr als 1000 Taktimpulse gezählt werden, springt der Ausgang des Binärzählers 260 auf »1«. Diese binäre »I« wird auf die Verricgelungsschaltung 270 übertragen, wodurch das UND-Glied 70, wie zuvor beschrieben, aktiviert wird.If the weight of the material on the belt conveyor is relatively low, the analog voltage is also relatively low, so that the compound counters 230 and 270 do not count more than 1000 clock pulses. On the other hand, if the weight of the material on the belt conveyor is relatively high, the result is a relatively large analog voltage signal and accordingly more than 1000 clock pulses are counted. If more than 1000 clock pulses are counted, the output of the binary counter 260 jumps to "1". This binary "I" is transferred to the interlocking circuit 270, which activates the AND gate 70, as previously described.

Als viertes ergänzendes Merkmal weist die Schaltungsanordnung nach Fig.4 eine Nicht-Lincaritäts-Korrekturschaltung 400 zur Korrektur von nichtlinearen Fehlern auf, die hauptsächlich im Bereich des Förderbands selbst auftreten und zwischen der Verriegelur.-sschaltung 230 und der Konditionierungsschaltung 120 störend wirken.As a fourth additional feature, the circuit arrangement according to FIG. 4 has a non-linearity correction circuit 400 for correcting non-linear errors which mainly occur in the area of the conveyor belt itself and have a disruptive effect between the locking circuit 230 and the conditioning circuit 120.

Die F i g. 5 zeigt den Aufbau eines Blockschaltbildes für eine weitere Ausführungsform der Erfindung: Das wesentliche ergänzende Merkmal in Fig.5 ist darin zu sehen, daß der A/D-Wandlcr zur Umsetzung des Analogsignals in ein Digitalsignal aus zwei Teilen, nämlich einem A/D-Grobwandler und einem A/D-Feinwandler besteht. Das von der Kraftmeßdose 22 angelieferte und durch den Verstärker 60 verstärkte Analogsignal Ex wird zunächst in einem groben Bereich in ein Digitalsignal D 1 mittels des A/D-Wandlers 200/4 L=mgesetzt. Dieses so umgewandelte Digitalsignal D1 wird dann in der nachfolgenden Stufe einem D/A-Wandler 200Czugeführt. der das Digilalsignal D 1 wiederum in ein analoges Spannungssignal EDA umsetzt. Die Analogspannung EDA und das ursprüngliehe Analogsignal Ex gelangen dann in der nächsten Stufe gemeinsam auf einen Analogaddierer 200D. Der Analogaddierer 200D bewertet den Unterschied zwischen der ursprünglichen Analogspannung Ev und derThe F i g. 5 shows the structure of a block diagram for a further embodiment of the invention: The essential additional feature in FIG. 5 can be seen in the fact that the A / D converter for converting the analog signal into a digital signal consists of two parts, namely an A / D Coarse converter and an A / D fine converter. The analog signal Ex supplied by the load cell 22 and amplified by the amplifier 60 is first converted in a coarse range into a digital signal D 1 by means of the A / D converter 200/4 L = m. This digital signal D1 converted in this way is then fed to a D / A converter 200C in the subsequent stage. which in turn converts the digital signal D 1 into an analog voltage signal EDA. The analog voltage EDA and the original analog signal Ex then pass jointly to an analog adder 200D in the next stage. The analog adder 200D evaluates the difference between the original analog voltage Ev and the

wiedergewonnenen Spannung EDA und liefert eine Ditferenzspannung ΕΛΑ. Diese Differenzspannung EAA wird einem zweiten A/D-Wandler 200S zugeführt und als Feinabstimmsignal in ein Digitalsignal D 2 umgesetzt. Wird beispielsweise angenommen, daß der A/D-Wandler in Fig. 5 in der Lage ist. das von der Kraftmeßdose 22 erhaltene Analogsignal innerhalb eines numerischen Wenebereichs von 0000 bis 9999 in ein Digitalsignal umzusetzen, so liegt eine Auflösung von 10⁴ vor. Der A/D-Wandler 2O0A arbeitet dann so, i« daß das analoge Gewichtssignal in einen Digitalwert mit einer Auflösung von '/io umgesetzt wird, während der A/D-Wandler 200ßdie Umsetzung des restlichen Teils des Analogsignals in ein Digitalsignal mit einer Auflösung von'/looobesorgt.recovered voltage EDA and provides a differential voltage ΕΛΑ. This differential voltage EAA is fed to a second A / D converter 200S and converted into a digital signal D 2 as a fine-tuning signal. For example, assume that the A / D converter in Fig. 5 is capable. To convert the analog signal received from the load cell 22 into a digital signal within a numerical range from 0000 to 9999, a resolution of 10 ^{4 is} present. The A / D converter 200A then operates in such a way that the analog weight signal is converted into a digital value with a resolution of ½, while the A / D converter 200 converts the remaining part of the analog signal into a digital signal with a resolution taken care of by '/ looo.

Diese Digitalsignale werden dann hintereinander kombiniert, um das erforderliche Digitalsignal mit einer Auflösung von '/looo zu erhalten. In anderen Worten: Der erste A/D-Wandler 200A kombiniert mit dem Digital-Analogwandler 200Cdient zur A/D-Umsetzung 2« der Tausender-Ziffernstelie. während der zweite A/D-Wandler 200D die A/D-Wandlung der Ziffernstellen 100, 10 und 1 besorgt, so daß der gesamte A/D-Wandler eine Auflösung eines Analogsignals auf vier Dezimalstellen ermöglicht. 2~> These digital signals are then combined one after the other to obtain the required digital signal with a resolution of '/ looo. In other words: the first A / D converter 200A combined with the digital-to-analog converter 200C is used for A / D conversion 2 "of the digit in thousands. while the second A / D converter 200D takes care of the A / D conversion of the digits 100, 10 and 1, so that the entire A / D converter enables an analog signal to be resolved to four decimal places. 2 ~>

Wie erwähnt, besorgt der A/D-Wandler 2004 eine A/D-Umsetzung und Bewertung der analogen Eingangsspannung Ev mit einer Auflösung von '/io. Dieser Digitalwert wird wiederum in ein Analogsignal umgesetzt, das dann dem Mindestpegel des Digitalsignals mit so einer Auflösung von Vio entspricht. Es ist wichtig, daß die Differenz zwischen den anschließenden Pegeln und dem vom D/A-Wandler 200C abgreifbaren Ausgangssignal auf '/io des vollen Bereichs des Ausgangssignals des Verstärkers 60 genau ist. Der A/D-Wandler 200S ist r> also so angepaßt, daß er das gegenüber dem vollen Ausgangssignal des Verstärkers 60 um maximal ¹ZiO abweichende Analogsignal in ein Digitalsignal mit einer Auflösung von '/looo umsetzt. Ersichtlicherweise kann das Ausgangssignal des Verstärkers 60 innerhalb des ίο vollen Bereichs variieren, während am Ausgang des D/A-Wandlers 200C ein Minimumvorgabepegelsignal erscheint, entsprechend dem veränderlichen Ausgang am Verstärker. Der Ausgangspegel des Wandlers 200C wird damit einer Minus-Eingangsklemme des Analogad- ·» > dierers 200D zugeführt, während der variable Ausgangspegel Ev des Verstärkers 60 die Plus-Klemme des Analog-Addierers 200Z? beaufschlagt, so daß die Differenzspannung EAA zwischen den beiden Spannungen Ex und EDA bewertet wird. Die Differenzspannung 5c EAA gelangt dann auf den A/D-Wandler 200ßund wird in ein fein abgestuftes Digitalsignal mit drei Ziffernste'.-len 000 bis 999 umgesetzt.As mentioned, the A / D converter 2004 provides an A / D conversion and evaluation of the analog input voltage Ev with a resolution of '/ io. This digital value is in turn converted into an analog signal, which then corresponds to the minimum level of the digital signal with a resolution of Vio. It is important that the difference between the subsequent levels and the output signal available from D / A converter 200C be accurate to within ½ of the full range of the output signal from amplifier 60. The A / D converter 200S is therefore adapted so that it ^{converts the analog signal, which differs by a maximum of 1} ZiO compared to the full output signal of the amplifier 60, into a digital signal with a resolution of 1/100. It can be seen that the output signal of the amplifier 60 can vary within the full range, while a minimum default level signal appears at the output of the D / A converter 200C, corresponding to the variable output at the amplifier. The output level of the converter 200C is thus fed to a minus input terminal of the analog adder 200D, while the variable output level Ev of the amplifier 60 is fed to the plus terminal of the analog adder 200Z? applied so that the difference voltage EAA between the two voltages Ex and EDA is evaluated. The differential voltage 5c EAA then reaches the A / D converter 200ß and is converted into a finely graduated digital signal with three digits 000 to 999.

Die Ausgänge D 1 bzw. D2 des A/D-Wandlers 200A bzw. 200ß werden dann den Impulsanzahl-Modulationsschaltungen lOOA bzw. lOOß zugeführt. Die I-Modulationsschaltung lOOA wird durch einen Impuls Fl gespeist, der durch den Impulsgenerator 30 in Zusammenwirken mit dem Förderband erzeugt wird und der das UND-Glied 140 nur dann passieren kann, wi wenn dieses in der nachfolgend beschriebenen Weise durch einen Taktimpuls Π aktiviert ist. Andererseits wird der I-Modulationsschaltung lOOA ein Ausgang des A/D-Wandlers 200A zugeführt. Die I-Modulationsschaltung \00A liefert damit einen Ausgangsimpuls F2. der b5 1000 Ursprungsimpulsen vom Impulsgenerator 30 äquivalent ist. Dies ist dehalb so, weil der Taktimpuls T1 vom Ausgang Qdes JK-Flip-Flops 400 abgegriffen wird, dessen K-Klemme mit dem Bereich-End^-Signal γ2 beaufschlagt ist, das vorliegt, wenn 1000 Impulse vom Generator 30 durch die lmpulszahlanpassungseinheit 100A gezählt sind. Andererseits wird die lmpulszahlanpassungseinheit lOOß mit einer Impulsfolge vom Impulsgenerator 30 über das UND-Glied 150 gespeist. Das UND-Glied 150 wird durch ein Tastsignal T2 aktiviert, das am Ausgang Q des JK-Flip-Flops 400 auftritt, wenn an dessen J-Klemme das Bereich-Ende-Signal )· 1 anliegt, daß — nach dem Aufsummieren von jeweils zehn Impulsen — von der lmpulszahlanpassungseinheit 100Λ angeliefert wird. Der Impuls F2, der mit 1000 Impulsen bewertet ist, gelangt auf einen reversiblen Zähler 320 und legt damit die höchst signifikante Ziffernstelle des Zählers 300 fesl. während die Impulsfolge F4 hinsichtlich jedes Einzelimpulses durch einen reversiblen Zähler 310 bewertet wird, der die weniger signifikanten Ziffernstellen für den Zähler 300 festlegt. Die beiden Zähler 320 und 310 bilden zusammen den Zähler 300, was noch in weiteren Einzelheiten erläutert wird.The outputs D 1 and D2 of the A / D converter 200A and 200ß are then fed to the pulse number modulation circuits 100A and 1003, respectively. The I modulation circuit 100A is fed by a pulse F1 which is generated by the pulse generator 30 in cooperation with the conveyor belt and which can only pass through the AND gate 140 when it is activated in the manner described below by a clock pulse Π . On the other hand, the I modulation circuit 100A is supplied with an output of the A / D converter 200A. The I modulation circuit \ 00A thus supplies an output pulse F2. the b5 is equivalent to 1000 original pulses from the pulse generator 30. This is because the clock pulse T 1 is tapped from the output Q of the JK flip-flop 400, the K terminal of which is supplied with the range end ^ signal γ2, which is present when 1000 pulses from the generator 30 through the pulse number adjustment unit 100A are counted. On the other hand, the pulse number adaptation unit 100 is fed with a pulse train from the pulse generator 30 via the AND gate 150. The AND gate 150 is activated by a key signal T2 , which occurs at the output Q of the JK flip-flop 400 when the range end signal) * 1 is applied to its J terminal, that - after adding up ten at a time Pulses - is supplied by the pulse rate adjustment unit 100Λ. The pulse F2, which is valued with 1000 pulses, arrives at a reversible counter 320 and thus sets the most significant digit of the counter 300. while the pulse sequence F4 is evaluated with regard to each individual pulse by a reversible counter 310 which defines the less significant digits for the counter 300. The two counters 320 and 310 together form the counter 300, which will be explained in more detail.

Da für die A/D-Wandlung etwas Zeit benötigt wird, und die A/D-Wandler 200A und 200ß abwechselnd arbeiten, gilt entsprechendes auch für die I-Modulationsschaltungen lOOA und 100B. Die Arbeitsweise wird unter Bezug auf die P i g. 5A erläutert:As for the A / D conversion a little time is required, and the A / D converter 200A and 200SS operate alternately, the same applies to the I modulation circuits lOOa and 100 B. The operation will be described with reference to the P i g. 5A explains:

Im allgemeinen wird für die A/D-Wandlung wesentlich mehr Zeit benötigt als für den Arbeitszyklus der Impulsmodulation. Daher werden die Bereich-Ende-Signale }> 1 und γ 2 von den I-Modulationsschaltungen lOOA bzw. lOOß als Startsignale γ 1 bzw. 5' 2 für die A/D-Wandler 2004 bzw. 200ß verwendet. Die Ausgangsimpulse F2 bzw. F4, die abwechselnd von den I-Modulationsschaltungen lOOA bzw. lOOß geliefert werden, gelangen auf die reversiblen Zähler 320 bzw. 310, die zusammen den vierstelligen Zähler 300 bilden, der den Zählwert für die Kombination der Ausgangsimpulse F2 und F4 festhält. Dem reversiblen Zähler 320 wird außerdem ein Übertragsignal C vom reversiblen Zähler 310 zugeführt. Der reversible Zähler 320 zählt also die höchst signifikante Ziffernstelle, während der reversible Zähler 310 die weniger signifikanten Ziffemstellen erfaßt. Selbst wenn das Förderband nicht belastet ist, kann die Kraftmeßdose 22 ein kleines positives oder neagtives Ausgangssignal liefern aufgrund irgendwelcher Vibrationen des Förderbands, so daß ein unerwünschtes Analog-Ausgangssignal entsteht. Um daraus entstehende Anzeigefehler zu vermeiden, wird ein Schaltsignal P\ zur Auslösung positiver Zählschritte dem jeweiligen reversiblen Zähler 310 bzw 320 vom A/D-Wandler 200ß nur dann zugeführt, wenn die Ausgangsspannung Ev von der Kraftmeßdose 22 positiv ist. Andererseits wird ein negative Zählschritte auslösendes Schaltsignal PX dem jeweiligen reversibler Zähler 310 bzw. 320 vom A/D-Wandler 200ß aus nut dann zugeführt, wenn die Ausgangsspannung Ev vor der Kraftmeßdose 22 negativ ist.In general, the A / D conversion takes much longer than the pulse modulation duty cycle. Therefore, the range end signals}> 1 and γ 2 are used by the I-modulation circuits 100A and 1003 as start signals γ 1 and 5'2 for the A / D converters 2004 and 200ß, respectively. The output pulses F2 and F4, which are alternately supplied by the I-modulation circuits 100A and 1003, arrive at the reversible counters 320 and 310, which together form the four-digit counter 300, which contains the count for the combination of the output pulses F2 and F4 holds on. A carry signal C from the reversible counter 310 is also fed to the reversible counter 320. The reversible counter 320 thus counts the most significant digits, while the reversible counter 310 detects the less significant digits. Even when the conveyor belt is not loaded, the load cell 22 may provide a small positive or negative output due to any vibration of the conveyor belt, creating an undesirable analog output signal. In order to avoid display errors resulting therefrom, a switching signal P \ for triggering positive counting steps is only supplied to the respective reversible counter 310 or 320 by the A / D converter 200β when the output voltage Ev from the load cell 22 is positive. On the other hand, a switching signal PX, which triggers negative counting steps, is fed to the respective reversible counter 310 or 320 from the A / D converter 200β only when the output voltage Ev in front of the load cell 22 is negative.

Wie erwähnt wird bei der Schaltungsausführung nacl· Fig.5 die Ausgangsspannung Ev des momentaner durch die Kraftmeßdose 22 als Analogwert weitergege benen Gewichtswerts zunächst grob bewertet und ir das Digitalsignal D1 umgesetzt, das wiederum D/A-ge wandelt wird auf ein Pegelsignal EDA. Sodann wird di< Differenz zwischen der ursprünglichen Ausgangsspan nung Ev und dem Pegelsignal EDA bewertet, und dies« Differenz wird als Feinabstimmsignal wiederum durcl den zweiten A/D-Wandler 200ß in ein Digitalsigna umgewandelt, während die Bit-parallel-codierten DigiAs mentioned, the output voltage Ev of the instantaneous weight value passed on as an analog value by the load cell 22 is first roughly assessed and converted into the digital signal D 1, which in turn is D / A-ge converted to a level signal EDA. The difference between the original output voltage Ev and the level signal EDA is then evaluated, and this difference is converted into a digital signal as a fine-tuning signal by the second A / D converter 200, while the bit-parallel-coded digi

iook

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talausgangssignale der jeweiligen A/D-Wandler 200A bzw. 200 ß den entsprechenden I-Modulationsschaltungen 100/4 bzw. lOOB zugeführt werden. Dadurch wird der vom die Bandgeschwindigkeit angebenden Impulsgenerator 30 gelieferte Impulsausgang mit einem Wert kleiner als Eins multipliziert, der bestimmt ist durch das codierte digitale Ausgangssignal, und die Ausgänge der I-Modulationsschaltungen 100Λ und lOOß werden getrennt durch den der höher signifikanten Ziffernstelle zugeordneten Zähler bzw. den den weniger signifikanten Ziffernstellen zugeordneten reversiblen Zähler gezählt. Diese beiden Zähler bilden zusammen, wie erwähnt, einen einzigen reversiblen Zähler. Im Ergebnis wird damit eine wesentliche Erhöhung der Präzision bei der kumulativen Gewichtsmessung eines kontinuierlich geförderten Schüttgutmaterials erreicht, und zwar unter Verwendung eines gewöhnlichen A/D-Wandlers, der keine hohe Auflösung benötigt, und eines präzisen A/D-Wandlers mit hoher Auflösung bei einer erhöhten Anzahl von Ziffernstellen in der I-Modulationsschaltung. Valley output signals of the respective A / D converter 200A or 200 ß are fed to the corresponding I-modulation circuits 100/4 or 10OB. As a result, the pulse output supplied by the pulse generator 30 indicating the belt speed is multiplied by a value less than one, which is determined by the coded digital output signal, and the outputs of the I-modulation circuits 100Λ and 100ß are separated by the counter or number assigned to the higher significant digit. the reversible counter assigned to the less significant digits is counted. As mentioned, these two counters together form a single reversible counter. As a result, a substantial increase in the precision of the cumulative weight measurement of a continuously conveyed bulk material is achieved using an ordinary A / D converter that does not require high resolution and a precise A / D converter with high resolution at a increased number of digits in the I modulation circuit.

Die F i g. 6 veranschaulicht das Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, deren Schaltungsaufbau dem der F i g. 5 ähnlich ist. Im Vergleich zur F i g. 5 unterscheidet sich die Schaltung nach F i g. 6 dadurch, daß die erste I-Modulationsschaltung iOOA eine entsprechende Anzahl von Tausender-Einheiten von Impulsen liefert, ohne daß jeder Impuls bewertet wird, während bei der F i g. 5 ein Impulsausgang von der Einheit 100Λ dem Gewicht von 1000 Impulsen bezogen auf die Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 30 entsprach. Bei der Schaltung nach Fig.6 wird der Impulsausgang CPvom Impulsgenerator 30 hinsichtlich seiner Frequenz, beispielsweise um den Faktor 10 multipliziert, um ein Impulssignal CfI zu erhalten, dessen Frequenz zehnmgl größer ist als die Ursprungsfrequenz. Es gilt also die Beziehung CPl = IO CP. Die Impulsfolge CPl wird der I-Modulationsschaltung 100C und außerdem einem UND-Glied 160 zugeführt. Wie bereits anhand der F i g. 5 beschrieben wurde, liefert die I-Modulationsschaltung IOOA ein Bereich-Ende-Signal γ 1 nach dem Aufsummieren von jeweils 10 Impulsen CPl. Es gilt also die BeziehungThe F i g. 6 illustrates the block diagram of a further embodiment of the invention, the circuit structure of which corresponds to that of FIG. 5 is similar. Compared to FIG. 5 differs from the circuit according to FIG. 6 in that the first I modulation circuit 100A supplies a corresponding number of thousand units of pulses without each pulse being evaluated, while in FIG. 5 a pulse output from the unit 100Λ corresponded to the weight of 1000 pulses based on the output pulses of the pulse generator 30. In the circuit according to FIG. 6, the pulse output CP from the pulse generator 30 is multiplied with regard to its frequency, for example by a factor of 10, in order to obtain a pulse signal CfI, the frequency of which is ten times greater than the original frequency. The relationship CPl = IO CP therefore applies. The pulse train CP1 is fed to the I modulation circuit 100C and also to an AND gate 160. As already shown in FIG. 5, the I modulation circuit 100A supplies a range end signal γ 1 after adding up 10 pulses CP1 in each case. So the relationship applies

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Das Signal γ 1 beaufschlagt auch das UND-Glied 160. Das Ausgangssignal CP2 vom UND-Glied 160 wird also der Impulsfolge CP gleich. Die Impulse CP2 werden außerdem der zweiten Impulszahlanpassungseinheit lOOß zugeführt. Gegenüber der Ausführungsform nach Fig.5 wird bei der Schaltung nach Fig.6 nicht eine UN D-Verknüpfung der Impulse CP mittels des Signak Ti zum Zwecke der Bewertung der höchst signifikanten Ziffernstelle vorgenommen, sondern es wird die Impulsfolge CP um den Faktor 10 durch einen Frequenzvervielfacher 35 frequenzvervielfacht und gelangt dann auf die erste I-Modulationsschaltung iOOA Der Ausgang Cl der Einheit 100Λ wird damit 1000 D1, wobei DX dem am A.'D-Wandler 200Λ abgreifbaren Digitalwert entspricht (Cl = IOOODl), und der Ausgang C2 der I-Modulationsschaltung lOOß wird D 2, wobei D 2 dem am A/D-Wandler 200D abgreifbaren Digitalwert entspricht (C2=D2). Die Ausgänge Cl und C2 der Einheiten 100Λ bzw. lOOß werden durch ein ODER-Glied 170 ODER-verknüpft und der Ausgang gelangt auf den reversiblen Zähler 300. Zwischen der I-Modulationsschaltung lOOA und dem ODER-Glied 170 liegt eine Verzögerungsschaltung 180, die das Ausgangssignal Cl verzögert um dadurch irgendwelche Überschneidungen zwischen den Ausgangssignalen Cl und C2 zu vermeiden. Damit wird das Ausgangssignal C3 des ODER-Glieds 170 (1000 D 1 + D 2); dieses Ausgangssignal C3 gelangt auf den reversiblen Zähler 300.The signal γ 1 is also applied to the AND element 160. The output signal CP2 from the AND element 160 is thus equal to the pulse train CP. The pulses CP2 are also supplied to the second pulse number adjustment unit 1003. Compared to the embodiment according to FIG. 5, the circuit according to FIG. 6 does not use an UN D linkage of the pulses CP by means of the Signak Ti for the purpose of evaluating the most significant digit, but instead the pulse train CP is replaced by a factor of 10 Frequency multiplier 35 multiplies frequency and then arrives at the first I modulation circuit 100A. The output Cl of the unit 100Λ is thus 1000 D 1, where DX corresponds to the digital value that can be tapped off at the A.'D converter 200Λ (Cl = IOOODl), and the output C2 of the I modulation circuit 1003 becomes D 2, D 2 corresponding to the digital value that can be tapped off at A / D converter 200D (C2 = D2). The outputs Cl and C2 of the units 100Λ and 1003 are OR-linked by an OR gate 170 and the output reaches the reversible counter 300. Between the I modulation circuit 100A and the OR gate 170 there is a delay circuit 180 which Output signal Cl delayed in order to avoid any overlap between the output signals Cl and C2. So that the output signal C3 of the OR gate 170 (1000 D 1 + D 2); this output signal C3 reaches the reversible counter 300.

Gemäß der Erfindung wird eine der Geschwindigkeit des Förderbands entsprechende Impulsfolge als Funktion des Gewichts eines kontinuierlich durch ein Förderband geförderten Schüttgutmaterials so modifiziert oder moduliert, daß einige Impulse gleichmäßig entfernt und die so erhaltenen Impulse gezählt werden. Die erfindungsgemäße Gewichtsmeßvorrichtung läßt sich also auch mit Vorteil in einer Vorrichtung zur mengenmäßig konstanten Zuführung verwenden, etwa für Poidmeter, bei denen die Steuerung und Überwachung so erfolgt, daß das Produkt aus Bandgeschwindigkeit und gemessenem Gewicht des durch das Förderband kontinuierlich geförderten Schüttguts konstant bleibt.According to the invention, a pulse sequence corresponding to the speed of the conveyor belt is used as a function the weight of a bulk material continuously conveyed by a conveyor belt or modulated so that a few pulses are evenly removed and the pulses thus obtained are counted. The weight measuring device according to the invention can therefore also be used with advantage in a device for Use constant feed, for example for poid meters, which are used for control and monitoring takes place in such a way that the product of the belt speed and the measured weight of the through the conveyor belt continuously conveyed bulk material remains constant.

Bei der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung erfolgt die digitale Verknüpfung zur Bewertung des Produkts von Bandgeschwindigkeit und Gewicht des durch das Förderband transportierten Materials derart, daß die bisher bei der Signalverarbeitung auftretenden Fehler vermieden werden. Die bisher gewonnenen Erfahrungen zeigen, daß die Vorrichtung außerordentlich stabil arbeitet und weitgehend unempfindlich ist gegen irgendwelche Schwankungen der Umgebungsbedingungen. Da gerade die Unempfindlichkeit gegen Umgebungseinflüsse von besonderer Wichtigkeit sind, läßt sich die erfindungsgemäße Gewichtsmeßvorrichtung auch mit Vorteil unter sehr rauhen Arbeitsbedingungen verwenden, etwa beim Transportieren und Verladen von groben Schüttgutmaterialien, wie Kohle, Schotter, Zement und dergleichen.In the measuring device according to the invention, the digital link is made to evaluate the product of belt speed and weight of the material transported by the conveyor belt such that the Errors previously occurring in signal processing can be avoided. The experience gained so far show that the device is extremely stable and largely insensitive to any fluctuations in environmental conditions. Because just the insensitivity to environmental influences are of particular importance, the weight measuring device according to the invention It is also advantageous to use it under very rough working conditions, for example when transporting and loading of coarse bulk materials such as coal, crushed stone, cement and the like.

Hierzu 9 Blatt ZeichnungenIn addition 9 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

I. Device for determining the weight of a material conveyed by a conveyor system ■> with a load cell connected to the conveyor system to generate an analog signal corresponding to the weight of the material, which is followed by an A / D converter for converting the analog signal into a digital signal, ι ο a pulse generator coupled to the conveyor system, which emits pulses whose repetition frequency is a measure of the conveyor speed and with a logic circuit acted upon by the speed pulses and the weight signal to generate a signal that corresponds to the product of material weight and conveyor speed, characterized by a counter that counts the speed pulses (110) with counter value outputs that can be tapped off in parallel in bits, which are connected to corresponding inputs of a logic combination circuit (130), at the output of which a signal (γ) can be tapped which corresponds to a certain number of the conveying speed One of the counting pulses of the counter (110) counting the speed pulses, the bit-parallel digital signal from the A / D converter (200) and the output signal (γ) of the logic circuit responding to the output signal (γ) of the logic circuit - to number modulation circuitilM; 121 to 124), which reduces the number of bit-parallel output pulses within the time period for adding up the specific speed pulses as a function of the output signal of the A / D converter (200) r>.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by a locking circuit (230) which blocks or enables the digital signal output of the A / D converter depending on the output signal (γ) of the logic 4 »circuit.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by the pulse generator (30) downstream frequency multiplier (35) for the impulses dependent on the conveying speed (Fig. 6). π

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the A / D converter (200) has an indication device (211 in conjunction with 212 to 217) for evaluating the direction of change for the analog signal (Fig. 2B) . w

5. The device according to claim 4, characterized in that the number of pulses modulation circuit is followed by a reversible counter (300) whose counting direction is controlled by an output signal of the integration device of the A / D converter v < bar.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the A / D converter and the number of pulses modulation circuit compensate for in the mi Analog signal occurring non-linear errors takes place.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Inipulsan / .ahl modulation circuit ^{contains a multi-digit h r} > counter whose counter position evaluation as a function of the digital weight signal within a line period for detecting a specific

Number of speed pulses can be changed.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the variable digit position evaluation by a binary value of zero or one in a binary counter supplementing the A / D converter (2-0) is represented and that a unit (260, 270 in conjunction with 50 and 70) to adapt a higher significant digit of the counter a frequency divider (50) to reduce the pulse frequency from the pulse generator (30) by a factor of 2 as well as an on the output signal of the frequency divider (50) and the output signal of the additional binary counter (260 via 270) of the A / D converter (200) has responsive gate (70).

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized by a logical linking unit (124,90), which is the sum of the output of the unit to adjust the more significant Digit position forms with the output signal of the adaptation unit for the lower digits.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a reversible counter (300) is present on the output side, which comprises a counter part (320) for the more significant digits and a counter part (310) for the other digits, and that one counter part (320) is fed with the output signal of the digit position adaptation unit (100 /.) for the most significant digit position and the other counter part (310) is fed from the output of the digit position adaptation unit (100 B) for the other digit positions.

11. The device according to claim 8, characterized by a frequency multiplier (35) for the pulses (CP) dcs pulse generator (30).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the A / D converter consists of at least two assemblies, which have a first A / D converter (2004) for the rough evaluation of the analog signal (Ex) and a second A / D Converter part (200Ö) for the fine evaluation of a derived analog signal, and that the output signal of the coarse-evaluating A / D converter part (2004) of a digit digit adaptation unit (100/4) for the most significant digit digit and the output signal of the A / D Converter part (2O0E) for the fine evaluation of a digit digit adaptation unit (100) for the remaining digit digits can be supplied.