DE2604747C3

DE2604747C3 - Übersichtsanzeige für eine Präzisionsoder Feinwaage

Info

Publication number: DE2604747C3
Application number: DE19762604747
Authority: DE
Inventors: Franz Josef 3414 Hardegsen Melcher; Christian 3400 Goettingen Oldendorf
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1976-02-06
Filing date: 1976-02-06
Publication date: 1979-06-28
Also published as: DE2604747B2; DE2604747A1; CH609773A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Übersicntsanzeige für eine Präzisions- oder Feinwaage.

Aus der CH-PS 3 65 554 ist eine Ablesevorrichtung an einer Waage mit Projektionseinrichtung bekannt, welche die Obersicht erhöhen soll. Diese bekannte Ablesevorrichtung ist mit einer am beweglichen Meßglied derselben befestigten Strich- oder Zahlenplatte mit Feinskala und einer feststehenden Projektionsvorrichtung ausgestattet, mittels welcher der jeweils im Projektionsfeld befindliche Längsausschnitt der Strichoder Zahlenplatte optisch vergrößert auf einen Bildschirm geworfen wird, um die letzten Gewichtsdezimalen des zu wägenden Gegenstandes ablesen zu können. Diese bekannte Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Strich- oder Zahlenpiatte eine zu ihrer Bewegungsrichtung schräg verlaufende Leitlinie aufweist und am Bildschirm eine quer zur scheinbaren Bewegungsrichtung des optisch vergrößerten Längsausschnittes der Strich- oder Zahlenplatte verlaufende Grobskala angebracht ist. Dadurch läuft der optisch vergrößerte, jeweils sichtbare Teil der Leitlinie an ^r,% derjenigen Stelle der Grobskala vorbei, die dem Grobgewicht des zu wägenden Gegenstandes entspricht.

Die bekannte Anzeigeeinrichtung hat zwar eine hinreichende Ablesegenauigkeit mit schneller Über· t,o sieht, erweist sich jedoch insofern als nachteilig, daß sie eine Projektionseinrichtung benötigt. Außerdem ist es bei dem Wägevorgang off nicht mehr klar ersichtlich, in Welchem Wägebereich sich die Waage gerade befindet Dies kann beispielsweise beim Tariervorgang, aber aucih bei den Wägevorgängen selber, von Nachteil sein. Es läßt sich unter Umständen nicht mehr ohne weiteres beurteilen, ob durch entsprechende Maßnahmen die Waage nicht in einen günstigeren Abschnitt des Wägebereichs gebracht werden sollte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Übersichtsanzeige zu schaffen, durch welche eine besonders anschauliche Übersicht über den Meßbereich auf einfache Weise zu jeder Zeit während der Meßvorgänge unabhäng vom Waagentyp gewährleistet ist

Die Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß ein den Wägebereich symbolisierendes Anzeigeelement in Form eines schmalen Streifens vorgesehen ist, innerhalb dessen ein optisches Signal wandert

Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Aus-Ει Ihrungsformen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß dem Benutzer eine sinnvo'Ie und zugleich anschauliche Anzeige geliefert wird, an Hand deren er in die Lage versetzt wird, schnell und einfach entscheiden zu können, in welchem Meßbereich das Wiegesystem sich gerade befindet

Weiterhin ist die erfindungsgemäße Anzeigeanordnung an verschiedene Typen von Meßsystemen leicht anpaßbar.

Da gemäß der Erfindung gewährleistet ist, daß praktisch immer der optimale Meßbereich verwendet werden kann, läßt sich auch eine besonders hohe Wiegegenauigkeit erreichen.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an Hand der Zeichnung beschriebenen dieser zeigen

Fig.! bis 4 jeweils in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigeanordnung und

F i g. 5 ein Schaltschema einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Eine besonders einfache Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anzeigeelementes 10 ist in der Fig. 1 veranschaulicht. Gemäß der ParsteTung in der Fig. 1 weist das erfindungsgemäße Anzeigeelement 10 die Form einer geradlinigen Lampenkette auf, in welcher einzelne Lampen 11 verhältnismäßig dicht nebeneinander auf einer Geraden angeordnet sind. Mit Hilfe dieser Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes läßt sich einfach darstellen, in welchem Wägebereich eine Waage sich gerade befindet, z. B. nach dem Austarieren oder beim Wägen, indem eine oder mehrere Lampen 11 an geeigneter Stelle zum Leuchten gebracht wird bzw. werden. Unter Umständen können zusätzliche Markierungen vorgesehen sein, um den Lampenbercich noch anschaulicher zu kennzeichnen, in weichern Lampen leuchten, wenn die Waage austariert ist.

An Hand der F i g. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, welche als Symbol eine Balkenwaage mit beiderseitigem Gehänge benutzt, das für die meisten Benutzer besonders anschaulich ist. Durch die Form eines umgekehrten »U« mit verhältnismäßig breitem Querschenkel ist durch die Kette der Lampen 11 ein Waagebalken mit beiderseitigem Gehänge nachgebildet, wobei auf den beiden Seiten jeweils die Waagschalen 14 und 15 schematisch angegeben sind. In der Mitte des Qüerschenkels ist der bei 13 symbolisch dargestellte Waagebalken ifi einer schematisch ängege* benen Schneidenlagerung gelagert, Wenn das System sich in einer optimalen Lage befindet, dann leuchtet die mittlere Lampe im Bereich des Waagebalkens 13, d, h., die Lampe im Bereich der Schneidenlagerung 12 auf.

Tendiert die Auslastung des Systems zu einer Seite, z. B. zu der Lampe 14, so können mit steigender Tendenz eine entsprechende Anzahl von Lampen in Richtung dieser Seite, z. B. auf die Waagschale 14 zu, zugeschaltet oder diese nacheinander geschaltet werden. Eine MeBbereichsüberschreitung kann beispielsweise durch eine Lampe angegeben werden, weiche sich auf der linken oder auf der rechten Seite im senkrechten Teil der Lampenkette befindet

In den F i g. 3 und 4 sind weitere Ausführungsformen des Anzeigeelementes 10 mit nebeneinander angeordneten Lampen 11 veranschaulicht, welche je nach Ausbildung des Wiegesystems und/oder Anwendung der Waage in entsprechender Weise angeben, ob das System ausgewogen ist oder ob dies nicht der Fall ist Sicherlich ist mit den in devi F i g. 1 bis 4 dargestellten geometrischen Formen die Möglichkeit einer anschaulichen optischen schematischen Darstellung von Wiegesystemen nicht erschöpft, und es dürfte für den Fachmann nicht schwierig sein, weitere geeignete geometrische Formen im Bedarfsfalle dem jeweiligen Wiegesystem anzupassen.

Die F i g. 5 veranschaulicht in schematischer Darstellung eine zweckmäßige elektrische Schaltung, welche erkennen läßt daß die erfindungsgemäße Anzeigeanordnung mit verhältnismäßig wenigen und insbesondere mit einfachen Bauelementen gerätetechnisch zu verwirklichen ist

Nachfolgend wird zunächst der Aufbau der Schaltung gemäß F i g. 5 beschrieben:

Die integrierte Schaltung UAA 170 wurde speziell für die Ansteuerung einer 16stelligen Leuchtdiodenskala entwickelt Die entsprechende Beschallung des Bausteins zeigt F i g. 5. Die Eingangsspannungen an den Anschlüssen 11,12 und 13 sind im Bereich von 0 bis 6 V frei wählbar. Geeignete Spannungsteiler ermöglichen eine beliebige Anpassung wie z.B. an Ue= \S W. Der Gleichspannungswert am Anschluß 11 ist jeweils einer bestimmten Stelle der Diodenkette zugeordnet. Die Spannungsdifferenz AUe₅, für die Weiterschaltung um eine Stelle ist durch die Referenzspannung LWund den zugehörigen Spannungsteiler einstellbar. Die Spannungsdifferenz Ur i zwischen den Anschlüssen 12 und 13 entspricht dabei dem möglichen Anzeigebereich. Ur ι bestimmt gleichzeitig den Leuchtübergang zweier Dioden. Der Leuchtpunkt gleite, bei Urj~\,2V, kontinuierlich entlang der Skala. Mit zunehmender Spannungsdifferenz wird der Obergang abrupter, bis bei Ur ι ~4 V Leuchtpunkt Leichtpunkt von Diode zu Diode springt.

Eingangsspannungen außerhalb des möglichen Anzeigebereiches bringen die Dioden D, bzw. Dk, zum Leuchten, so daß hierbei nur die Größenordnung festgestellt werden kann. Der tatsächliche Wert läßt sich erst beim übergang Di auf D? erfassen. Die Werterkennung erlischt wieder beim Umschalten von Di s auf fV.

Die Beziehung der Steuerspannung zur Referenzspannung läßt sich auf einfache Weise ermitteln, wenn die Spannungsteiler an den Anschlüssen 11, 12 und 13 identisch gewählt werden,

Unter der Voraussetzung, daß /?j = /?₂+ftiund Rgder Gesamtwiderstand ist,gilt:

2. i^r&L

"Kn m/n
3· ^ l-jsi max

Rl

Aus 3, folgt, daß maximale Steuerspannung und Referenzspannung gleich hoch sein müssen, also z. B.

u= 18 V-

Die gewünschte Spannungsdifferenz AUes, für die Weiterschaltung um eine Stelle bestimmt die minimale Steuerspannung zu

Eesi mm — UEsl max —15 Δ Uesi-

Beträgt AUe,, z.B. IV, so folgt t/_a,_OTi7=3 V. Somit lauten die Widerstandsverhältnisse:

bei Gleitpunkt

= 1,2 V):

^Ä" - ^!8 - 1-5

R₃ - L2 - ^I5

J8

R-,

-1=5

bei Springpunkt [U_Ri = 4V):

R_g

R,

18 "3

= 4,5

-1=5.

Der Teilerstrom 1 sollte so bemessen werden, daß der Einfluß des Eingangsstromes des UAA 170 von wenigen μΑ vernachlässigbar bleibt. Ein guter Richtwert ist 1 ~ 100 μΑ bzw. R_g~ 150 kCl. Somit folgt unter Berücksichtigung der nächstliegenden Normwerte:

bei Gleitpunkt (Fiμ. 5):

R₃ = 10 kü

K₂ = 2kn

R₁ = 12 kii

R = 140 kil

bei Springpunkt:

R₃ = 33 kil

R₂ = 5,6 k£i

Ri = 39 k!2

R = WOkLl.

U»

Die Anzeige gilt wie folgt:
Diode D, D₂ D₃...D₁₄ D₁₅ D₁₁,

Wert (/,„ - <4 4 5 ...16 17 > 17 V

Dw Lumineszenzdioden sind zu einer Matrix verbunden, so daß insgesamt nur 8 Steuerleitungen erforderlich sind, jedes Quartett muß aus gleichartigen Dioden bestehen, um die Funktion sicherzustellen. Es ist daher möglich, aas erste und vierte Quartett rotleuchtend und das zweite und dritte Quartett grünleuchtend auszuführen, um einen Arbeitsbereich zu kennzeichnen. Die Anschlüsse 14, 15 und 16 dienen zur Festlegung des Diodenstromes. Entsprechend der gewünschten Lichtstärke läßt sich damit der Durchlaßstrom der Dioden im Bereich /p*0 bis 50 mA linear variieren. Der Widerstand 1 kQ an Anschluß 15 definiert den Stellbereich. Ein Widerstand zwischen Anschluß 14 und 16 bestimmt den Strom. Fig.5 zeigt die Möglichkeit, diesen Widerstand mit Hilfe eines Fototransistors

BP101 regelbar auszulegen, um die Lichtstäfke an eine veränderliche Umfeldhelligkeit anzupassen. Der Regelbereich des Diodenstromes reicht dabei von If~5 mA im unbeleuchteten Zustand der BPiOi bis /f~50mA bei voller Beleuchtung. Ohne Foto'iransistor genügt ein Festwiderstand, der bei einem Diodenstrom /p~50 mA ca. 10knundbei/p~0ca.40 k£l befragen muß.

Der Baustein UAA170 eignet sich auch für

Schaltungen mit weniger als 16 Dioden. Die Quartette - an den Anschlüssen 2,3,4 und 5 lassen sich dabei durch

Einzeldidden ersetzen, die direkt an der Speisespannung t/sliegen.

4 Dioden: je 1 Diode zwischen 2,3,4 und 5 und Us;

5 Dioden: 1 Quartett an 2; 1 Diode zwischen 3,4 und 5

verbunden mit Us;
9 Dioden: je 1 Quartett an 2 und 3; 1 Diode zwischen 5

und 5 verbunden mit Us;

13 Dioden: je I Quartett an 2,3 und 5; I Diode zwischen 4 und Us.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

26 -7 A -7ί f/ Patentansprüche:

1. Obersichtsanzeige für eine Präzisions- oder Feinwaage, dadurch gekennzeichnet, daß g ein den Wägebereich symbolisierendes Anzeigeelement (10) in Form eines schmalen Streifens vorgesehen ist, innerhalb dessen ein optisches Signal wandert

2. Obersichtsanzeige nach Anspruch 1, dadurch ι ο gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (10) eine Streulichtscheibe aufweist, hinter welcher einzelne Lampen (11) angeordnet sind.

3. Obersichtsanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (10) aus einzelnen diskreten Lampen (11) besteht, die zueinander benachbart angeordnet sind.

4. Obersichtsanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen geradlinig ausgebildet ist

5. Ouersichisanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen bogenförmig ausgebildet ist

6. Übersichtsanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen winklig ausgebildet ist

7. Obersichtsanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen die Form eines einen Waagebalken mit Gehänge darstellenden umgekehrten »U« aufweist.