DE2940147A1

DE2940147A1 - Elektronische waage

Info

Publication number: DE2940147A1
Application number: DE19792940147
Authority: DE
Inventors: Masamichi Suita Osaka Hino; Hiroshi Osaka Nishikawa
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1979-09-26
Filing date: 1979-10-03
Publication date: 1981-04-23
Also published as: SE7907969L; AU5128679A; CA1129447A; US4303139A; FR2467393B1; FR2467393A1

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine elektronische Waage, der lin Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegebenen Art.
Zum Wiegen von Personen finden in zunehmendem Maße elektronische Waagen mit digitaler Gewichtsenzeige Verwendung und ersetzen die herkömmlichen mechanischen Waagen. Zur Stromversorgung der elektrischen Schaltung einer elektronischen Waage kann bei anderen Anwendungen zwar das Wechselstromnetz herangezogen werden, da Personenwaagen jedoch auch in relativ feuchten Sanitärräumen benutzt werden, sollte hierbei aus Sicherheitsgründen eine Datterie die Stromquelle bilden.
Zur Schonung der Batteriekapazität ist es bei herkömmlichen elektronischen Waagen üblich, die Batterie vor dem Wiegevorgong manuell, d.h. beispielsweise über einen Fußschalter ein- und nachher wieder auszuschalten. Diese zwangsläufige manuelle Schalterbetätigung vor und nach dem Wiegen ist lästig. Zur Vermeidung dieser zwanqsweisen Schalterbetätigung könnte an den Einbau eines Endschalters gedacht werden, welcher beim Betreten iler Waage eingeschaltet und beim Verlassen abgeschaltet wird.
Da bei einer elektronischen Waage in Abhängigkeit von eiller verschiebbaren Platte Impulse gezählt werden, ist es wichtig, die Stromversorgung bereits vor dem Wiegevorgang einzuschalten. Bei Verwendung eines Endschalters ist es nur unter großen Schwierigkeiten möglich, die Betätigung des Endschalters mit dem Beginn der Wiegeoperation zeitlich zu koordinieren, so daß ein genaues Wiegeergebnis kaum erzielbor ist. Ferner müßte bei einer elektronischen Waage ein sehr präziser Endschaltermechanismus verwendet werden, und der ist teuer. Dennoch wird es auf diesem Wege kaum möglich sein, über eine längere Betriebszeit der Waage hinweg sicherzustellen, daß der Beginn der Wiegeoperation genau mit dem Zeitpunkt der Einschaltung der Stromversorgung zusammenfällt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine die vorstehend erläuterten Probleme vermeidende und das gemessene Gewicht stets präzise anzeigende elektronische Waage der eingangs genannten Art aufzuzeigen. Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben, vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die operativ mit dem verschiebbaren Element gekoppelte erSindungsgemäL3e Impulsgebereinrichtung beginnt erst dann mit der Impulsabgabe, wenn das verschiebbare Element um eine Strecke ausgewandert ist, die einem vorgegebenen Gewichtswert entspricht. Damit steht eine Vorlaufzeit zur Verfügung, in welcher automatisch die Stromversorgung eingeschaltet werden kann.
Vorteilhafterweise sind die Markierungen auf dem verschiebtieren El enent so ongeordrlet, daß die Impulsgebereinrichtung erst nach dem Durchlaufen der Vorgabestrecke, die einem vorgegebenen Gewichtsbetrag entspricht, Impulssignale abgibt, die in dem Gewicht des aufgelegten Gegenstands entsprechende Daten umgesetzt und in der Anzeige digital angezeigt werden.
Eine Zähleinrichtung in der Schaltung wird vorteilhafterweise so gesteuert, daß sie die zugeführten Impulssignale zu einem Anfangszählwert addiert, welcher dem vorgegebenen Gewichtsbetrag entspricht. Auf diese Weise wird die elektronische Waage mechanisch und elektrisch stabilisiert und stets ein genauer Meßwert angezeigt.
Bei einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vor gesehen, daß die Stromversorgung der Schaltung autumatisch mit dem Auflegen eines Gegenstands auf den Objektträyer erfolgt. Dadurch wird die Betriebssicherheit gesteigert und der Stromverbrauch reduziert. Die Notwendigkeit der Bedienung eines separaten Schalters entfällt damit. Die Ausführung einer solchen automatischen Schal teinrichtung erfolgt erfindungsgemiß mit einfachen Mitteln und mit geringen Genauigkeitsanforderungen. Im unbelasteten Zustand befindet sich die elektronische Waage in einem Bereitschaftszustand, bei dem die Schaltung im wesentliche' stromlos ist und keine Leistung aufnimmt. Dadurch wird bei Benutzung einer Batterie als Stromquelle über längere Zeit hinweg eine konstante Meßgenauigkeit beim Wiegen erzielt.
Vorzugsweise arbeitet die erfindungsgemäße automatische Einschalteinrichtung kontaktlos, und sie reagiert auf das Auflegen eines Gegenstands. Dabei spricht sie - ohne mechanische Verbindung zu dem verschiebbaren Element -sicher auf des Auflegen eines zu wiegenden Gegenstands an.
Nach einer anderen Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, eine bestimmte Zeit nach Auflegen des Gegenstands die Stromversorgung automatisch wieder zu unterbrechen, um einen unerwünschten Stromverbrauch zu verhindern, wenn der zu wiegende Gegenstand irrtümlich auf der Waage liegen blieh.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen dur Erfindung enthält die sich anschließende Zeichnur)rJsbeschreibung.
Nachstehend werden einige die Merkmale der Erfindung aufweiaende Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Schlitzplatte aus Fig. 1, Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Aufwärts/ Abwärtsdetektors aus Fig. 1, Fig. 4 eine graphische Darstellung von in der Schaltung von Fig. 3 auftretenden Spannungen und Impulsen, Fig. 5A und Fig. 58 Funktionsdarstellungen zu einem in dem usführungsbeispiel von Fig. 1 enthaltenen Zungenechalter, Fig. 6 ein Funktionsdiagramm zu dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1, Fig. 7 ein schematisches Blockschaltbild eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, Fig. 8 eine schematische Darstellung einer in Fig. 7 enthaltenen Schlitzplatte, Fig. rj ein schematisches Blockschaltbild einer Anzeigesteuerung aus dem Ausführungsbeispiel von Fig. 7, Fig. 10 ein schematisches Schaltbild eines Nullpunktdetektors mit Umgebungsschaltung aus Fig. 7, und Fig. 11 eine schematische Ansicht einer für die Erfindung geeigneten Anzeige.
Das in Fig. 1 in Form eines schematischen Blockschaltbildes und ohne Gehäuse dargestellte erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektronischen Waage besitzt außerhalb seines Gehäuses eine Wiegeschale 1, die über einen Schalenträger 3 in der Weise mit einem Lenkerpaar 5,7 und einer Feder 9 verbunden ist, daß sie beim Auflegen eines Gegenstands in vertikaler Richtung auswandert. Die Feder 9 ist mit ihrem oberen Ende an einer Federaufhngung 11 befestigt, die durch einen Justierknopf 13 in Vertikalrichtung verstellbar ist, um eine Nullpunktjustierung einer nachstehend beschriebenen Schlitzplatte 17 durchführen zu können. Diese Schlitzplatte 17 ist mit dem Schalenträger 3 durch eine Brücke 15 verbunden und wandert deshalb gemeinsam mit der Wiegeschale 1 in Pfeilrichtung 8 aus.
Gemäß Fig. 2 sind in die Schlitzplatte 17 zwei Schlitzreihen 171a und 171b eingearbeitet, deren Einzelschlitze jeweils um 90 Grad phasenverschoben sind. In einem nicht darcestellten Gehäuse befindet sich ein Nullpunktabstimmfenster 1Lj, in welchem bei unbelasteter Wiegeschale 1 ein auf der Schlitzplatte 17 angebrachter Nullstrich 172 sichtbar ist.
Mit Hilfe des Justierknopfes 13 wird die Federaufhängung 11 (Fig. 1) in Pfeilrichtung A soweit verschoben, bis sict der Nullstrich 172 der Schlitzplatte 17 mit einem Nullpunkt-Justierstrich 191 des Abstimmfensters 19 deckt. Damit ist die Nullpunktjustierung der Waage durchgeführt.
Einem auf einer Seite der Schlitzplatte 17 angeordneten Dauermagneten 21 ist auf der entgeyengesetzten seite ein Zungenschalter 23 als Sensor zugeordnet, welcher in Verbindung mit einer an der Schlitzplatte 17 angebrachten magnetischen Abschirmplatte 173 ein- oder ausschaltbar ist..
Die Funktionsbeschreibung erfolgt später in Verbindung mit den Fig. 5A und 58.
Auf einer Seite der Schlitzplatte 17 ist ein Lämpchen 2", und auf der gegenüberliegenden Seite hinter jeder der beiden Schlitzreihen 171a bzw. 171b je ein lichtempfindlirhes Element 27a bzw. 27b befestigt, so daß diese lichtempfindlichen Elemente 27a,27b durch die ihnen zugeordneten Schlitze Licht aufnehmen und in später beschriebene Impulsaignale umsetzen.
Eine Batterie 31 ist mit ihrer negativen Klemme an Masse, und mit ihrer positiven Klemme an den einen Kontakt des Zungenschalters 23 und die magnetische Abschirmplatte173 angeschlossen. Der zweite Kontakt des Zungenschalters 23 ist mit dem Triggereingang T eines monostabilen Multivibrators 33 und mit einem Eingang eines NAND-Gliedes 35 verbunden.
Der zweite Eingang von NAND-Glied 35 ist mit dem Ausgang von Multivibrator 33, und der Ausgang von Glied 35 mit der Basis eines Schalttransistors 37 verbunden. Die Elemente 33 und 35 werden normalerweise durch die Batterie 31 im Betriebszustand erhalten, aber ihr Stromverbrauch ist äußerst klein und liegt bei etwa 0,1 % des Gesamt-Stromverbrauchs einer erfindungagem6.ßen elektronischen Waage1 kann folglich vernachlässigt werden. Der Ausgang des Schalttransistors 37 dient der selektiven Erregung verschiedener elktrischer ßauteile der elektronischen Waage und ist Ferner an eine Differenzierschaltung 39 angeschlossen.
Der Ausgang der Differenzierschaltung 39 ist mit dem tietzeingeng S eines Flipflop 41 verbunden, dessen Rücksetzeingang P in weiter unten beschriebener Weise über einen Impulsgeber 451b das Ausgangssignal des lichtempfindlichen Elementes 27b aufnimmt. Der nicht-invertierende Ausgang Q von Flipflop 41 ist mit einem Aufwärts/Abwärtstäler 49, und sein invertierender Ausgang 4 mit einem Steueranschluß einer Anzeige 51 verbunden. Auf diese Weise gibt die Anzeige 51 nur dann vom Aufwärts/Abwärtszähler 49 bezogene Daten wieder, wenn beispielsweise der invertierte Ausgang Q von Flipflop 41 hochliegt.
Bei der beispielsweise als Personenwaage eingesetzten elktronischen Waage wird mittels einer Gewichtsvorgabe- schaltung 43 ein Vorgabebereich von z,U. 10 kp eingestellt.
Wenn vom nicht-invertierenden Ausgang Q von Flipflop 41 ein hochliegender Ausgang in den Aufwärts/Abwärtszähler 49 geht, dann werden die dein vorgegebenen Gewicht entsprechenden Daten in den Zähler 49 eingegeben, dessen Zähleingang an den Ausgang eines CDEEt-Gliedes 47 angeschlossen ist, welches über seine beiden Eingänge die Aufwärts- bzw.
Abwärtsimpulse eines Aufwärts/Abwärtsdetektors45 aufnimmt.
Auf diese Weise wird der Zähler 49 auf Aufwärtszählen bzw.
Abwärtszählen umgeschaltet.
In Fig. 3 sind Einzelheiten des Aufwärts/Abwärtsdetektors 45 dargestellt. Die Ausgänge der lichtempfindlichen Elemente 27a und 27b gehen in je einen Impulsgeber 451a bzw. 451b, deren Ausgangsimpulse wiederum dem Eingang je eines Verzügerungsgliedes 452a bzw. 452b zugeführt werden.
Die Ausgänge der Verzügerungsglieder 452a,452b sind mit je einem Eingang eines Exklusiv-ODER-Gliedes 453a bzw.
453b verbunden, und der zweite Eingang von Glied 453a ist an den Ausgang des Impulsgebers 451b, und der zweite Eingang des Gliedes 453b an den Ausgang des Impulsgebers 451a angeschlossen. Die Ausgänge der Glieder 453a bzw. 453b sind jeweils über ein Umkehrglied 454a bzw. 454b an eine Eingang eines UND-Gliedes 455a bzw. 455b angeschlossen, die mit ihrem zweiten Eingang an den Ausgang der Llioder 453b bzw. 453a angeschlossen sind.
Die Ausgänge der UND-Glieder 455a und 455b sind an den Setzeingang S bzw. den Rücksetzeingang R eines Flipflop 456 angeschlossen, dessen Ausgang Q dem Aufwärts/Abwärtszähler 49 ein Umschaltsignal für den Aufwärts- oder Abwärtszählbetrieb liefert. Außerdem sind die Ausgänge der beiden UND-Glieder 455a und 455b an die beiden Eingänge des ODER-Gliedes 47 angeschlossen, um diesem Aufwärts- oder Abw.irtszählimpulse zu liefern.
Nacllstehend wird die Operation der Schaltung von Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 4 erläutert. Bei einer Auswanderung der Schlitzplatte 17 von Fig. 2 geben die lichtempfindlichen Elemente 27a und 27b Ausgangsspannungen A bzw. 8 (Fig.4) ab, die um 90 Grad zueinander phasenverschoben sind. Diese Verschiebung entspricht dem 90 Grad-Versatz zwischen den beiden Schlitzreihen 171a und 171b in Fig. 2.
Die in Fig. 4 dargestellte Phasenverschiebung entspricht einer Auswanderung in Pfeilrichtung B von Fig. 1 und 2, bei einer Rückwärtsverschiebung kehrt sich auch die Pasenverschiebung um. Die Ausgangsspannungen A und 8 werden durch die Impulsgeber 451a bzw. 451b in Impulsreihen C bzw. D von Fig. 4 umgesetzt, folglich gibt das UND-Glied 455a Aufwärtszählimpulse E in Fig. 4 ab. Wenn die Schlitzplatte 17 entgegen der Pfeilrichtung 8 verschoben wiid, dann gibt das UND-Glied 455b Abwärtszählimpulse F in Fig. 4 ab. Bei Auslenkung der Schlitzplatte 17 in Pfeilrichtung 0 entstehen die Aufwärtszählimpulse E, und Flipflop 456 liefert dem Aufwärts/Abwärtszähler 49 ein Aufwärtszahlsignal mit niedrigem Pegel. Bei entgegengesetzter Schlitzplatten-Verschiehung liefert UND-Glied 455b Abwärtszählsignale F, und Flipflop 456 liefert dem Zähler 49 Ein hochliegelldes Abwärtszählsignal. Folglich zählt der Aufwärts/Abwärtszähler 49 in Abhängigkeit von dem Umschaltsignal des Flipflop 456 entweder die Aufwärtszählimpulse oder die Abwdrtszählimpulse, die er vom ODER-Glied 47 erhält.
Auf der Anzeige 51 wird der dem Wi@gegewicht eines auf die Wiegeschale 1 gelegten Gegenstands entsprechende Zählwert des Zählers 49 digital angezeigt, wenn der invertierte Ausgang q des Flipflop hochliegt. Gemäß Fig. 11 enthält ein Anzeigeobschnitt 511 der Anzeige 51 drei Ziffernstellen, vun deneii jede sieben Segmente in Form einer llßll enthält, die durch eine Dekodier- und Treiberschaltung 512 selektiv ansteuerbar sind.
Gemäß Fig. 2 besitzt die Schlitzplatte 17 in einem mit H1 bezeichneten Bereich zwischen einem mechanischen Nullpunkt qo und einer Position qg keinerlei Schlitze. Dieser Bereich entspricht der Auswanderungsstrecke bei dem über die Vorgabeschaltung 43 vorgegebenen Gewichtswert. Da die Sciilitzr der Schlitzreihen 171a und 171b erst oberhalb der Position Qg anfangen, werden sie durch die lichtempfindlichen Elemente 27a und 27b erstmals erfaßt, wenn die Schlitzplatte 17 um die Strecke H1 verschoben worden ist, welche dem vorgegebenen Gewichtswert entspricht. Wie bereits erwähnt, sind die Schlitzreihen 171a und 171b um 90 Grad phasenverschoben, damit man die Auswanderungsrichtung der Schlitzplatte 17 feststellen kann.
Die magnetische Abschirmplatte 173 erstreckt sich über einen Bereich H2, der von dem mechanischen Nullpunkt Qo nur bis zu einer Position Qf reicht. Der Zungenschalter 23 und der Dauermagnet 21 sind gemäß Fig. 5A und 50 so auf einem Träger 53 befestigt, daß sie sich im unbelasteten Ausgangszustand der Wiegeschale 1 am mechanischen Nullpunkt n der Schlitzplatte 17 befinden. Solange sich die Absciiirmpltte 173 zwischen Magnet 21 und Zungenschalter 23 befindet, was dem Bereich H2 der Schlitzplatte 17 entspricht, dann hat der Magnet 21 keinen Einfluß auf den Zungenschalter 23, er bleibt offen (s.Fig. SA). Sobald die Schlitzplatte 1i in Pfeilrichtung ß um die Strecke H2 ausgewandert ist, erreicht das Magnetfeld des Dauermagneten 21 den Zungenschalter 23, sein beweglicher Kontakt 23a schließt.
Nachstehend wird der Betrieb des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben. Zunächst erfolgt die Nullpunktjustierung über den Justierknopf 13, um den Justieratrich 191 mit dem Nullstrich 172 in Deckung zu bringen. In diesem Zustand bleibt der Kontakt 23o des Zungenschalter 23 aufgrund der magnetischen Abschirmung geöffnet, der Schalttransistor 37 hält die Schaltung stromlos.
Deim Auflegen eines Gegenstands auf die Wiegeschale 1 wird (A iii Fig. 6) die Schlitzplatte 17 in Pfeilrichtung F ausyelenkt, und nachdem sich zum Zeitpunkt tl die Abschirmplatte 173 zwischen Dauermagnet 21 und Zungenschalter 23 herausbewegt hat, schließt der Zungenschalter 23. Jetzt wird der monostabile Multivibrator 33 angesteuert, sein Ausgang q geht hoch, so daß der Ausgang von NAND-Glied 35 heruntergeht, weil seine beiden Eingänge hochgehen. Der Schalttransistor 37 ist jetzt durchgeschaltet und versorgt verschiedene Elemente wie das Lämpchen 25, die lichtempfindlichen Elemente 27a,27b, Flipflop 41, Schaltung 45, Glied 47, Aufwärts/Abwärtszähler 49, Anzeige 51 und dergleichen mit Strom aus der Batterie 31.
Da zum Zeitpunkt t1 auch die Differenzierschaltung 39 Strom erhält, gibt sie einen Impuls P bei C in Fig. 6, um Flipflop 41 zu setzen, so daß dessen nicht-invertierter Ausgang q qemäß D ansteigt. Dadurch erhält der Aufwärts/ Abwärtszähler 49 ein Signal, der ihn in die Lage versetzt, die GeuichtsvorgaLledaten aus der Vorgabeschaltuny 43 aufzunehmen. Gleichzeitig geht der nicht-invertierte Ausgang Q von Flipflop 41 hoch und dessen invertierte Ausgang Q herunter, die Anzeige 51 bleibt gesperrt.
Das aufgelegte Gewicht drückt die Wiegeschale 1 mit der Schlitzplatte 17 weiter in Pfeilrichtung 8, so daß zu einem Zeitpunkt t2 die Impulse E von Fig. 6 beginnen, welche von dem Impulsgeber 451a in Fig. 3 stammen. Anschließend kommen, mit einer Phasenverschiebung um 90 Grad, die von dem lichtempfindlichen Element 27b verursachten und von dem Impulsgeber 451b in Fig. 3 stammenden Impulse F von Fig. 6. Folglich wird Flipflop 41 zum Zeitpunkt t rückgesetzt, sein invertierter Ausgang Q geht hoch und setzt die Anzeige 51 in Betrieb. Da der nicht-invertierte Ausgang Q von Flipflop i absinkt, wird der Aufwärts/Abwärtszähler 49 auf Aufwärtszählen geschaltet. Während der Verschiebung der Schlitzplatte 17 in Pfeilrichtung 23 von Fig. 2 gehen Aufwärtszählimpulse G in Fig. 6 vom Detektor 4'i über das ODER-Glied 47 zum Zähleingang von Zähler 4\3.
Gleichzeitig wird Flipflop 456 (Fig.3) in der Detektor schaltung 45 qesetzt, sein Ausgang Q geht hoch, und folglich wird der Aufwärts/Abwärtszähler 49 auf Aufwärtszählen geschaltet. Jetzt zählt der Zähler 49 sämtliche Impulse G vom Zeitpunkt t2 ab in Aufwärtsrichtung. Da der Zähler 49 bereits die dem 6ewichtsvorgabewert entsprechenden Daten N erhalten hat, erfolgt das Zählen weiterer Impulse in dieser Form: "N+1", "N+2", "N+3", ... . Während dieses Vorgangs werden die vom Aufwärts/Abwärtszähler 49 rort;-laufend abgegebenen Zähldaten gleichzeitig digital als Gewichtswert angezeigt, das Gewicht des auf der Wiegeschale 1 liegenden Gegenstands wird also fortlaufend angezeigt.
Wie bereits erwähnt, wird die elektronische Schaltung riLti Auswanderung der Schlitzplatte 17 im Bereich 111 (Fig.2) vor Erreichen des ersten Schlitzes mit Strom versorgt.
Die Einschaltung erfolgt vor Auslüsung der Zähloperation am Zähler 49. Daher ist erfindungsgemäß keine Impulssynchronisation notwendig, und es braucht auch nicht genau festgestellt zu werden, ob ein Gegenstand auf die Wiegeschale 1 gelegt ist. Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird der zwischen dem Einschaltzeitpunkt 1 und dem Impulszählbeginn t2 liegende Zeitraum bzw. Bereich H3 wirksam zur Schaltungsstabilisierung ausgenutzt, alle Anloufprobleme sind bei t2 bereits überwunden. Audi ist der im ersten Auslenkungsbereich H1 von Fig. 2 enthaltene Gewichtsvorgabewert bereits in den Zähler 49 eingegeben, so daß 3 LJiuscr den ersten Anfngsimpuls dem vorgegebenen tiewichtswert N richtig zuaddiert; Fehlmessungen sind ausgeschlossen.
Die genaue Lage der magne tischen Ahsc.h irmplatte 173 ist keineswegs kritisch und muß daher nicht genau justiert werden. Sie soll lediglich die Einschaltung des Zungenschalters 23 bewirken, bevor der erste Schlitz 171a von dem Element 27a erfaßt wird. Der Magnet 21, der Zungenschalter 23 und die Abschirmplatte 173 bilden gemeinsam eine Objektfühleinrichtung, die keine Berührung mit beweglichen Teilen und keine zeitabhängige Charakteristik-Abweichung aufweist und auch durch Umwelteinflüsse wie die Umgebungstemperatur und dergleichen nicht beeinflußbar ist.
Die Gewichtsvorgabe in den Aufwärts/Abwärtszähler 49 braucht nicht, wie vorstehend beschrieben, zum Zeitpunkt tl zu erfolgen, wenn der Zungenschalter 23 einschaltet, sie kann auch kurz vor oder zum Zeitpunkt t2 erfolgen, wenn der erste Schlitz 171a erfaßt wird. Als Alternativlösung können die Vorabe-Gewichtswerte auch separat und zu einem beliebigen Zeitpunkt zwischen tl und t2 bei A in Fig. 6 in den Aufwärts/Abwärtszähler 49 eingegeben werden.
Nach Entnahme des zu wiegenden Gegenstands aus der Wiegeschale 1 kehrt die Schlitzplatte 17 wieder in ihre Nullstellung zurück, und der Zungenschalter 23 öffnet und macht die Schaltung stromlos.
Wenn ein Gegenstand lann7eitig in der Wiegeschale 1 verbleibt, trennt der monostabile Multivibrator 33 nach Ablauf einer vorher eingestellten Zeit automatisch die verschiedenen Elemente von der Batterie 31. Bei Ansteuerung geht der Ausgang Q von Multivibrator 33 noch, und nach Ablauf des eingestellten Zeitraums von beispielsweise 15 Minuten sinkt er wieder ab, läßt den Ausgang des NAND-Gliedes 35 hochgehen und sperrt damit den Schalttransistor 37. Damit ist das Gerät abgeschaltet.
Anstelle des magnetisch und berührungslos betätigbaren Zungenschalters 23 kann als Stromversorgungaschalter auch ein Berührungsschalter verwendet werden, sofern er mit geringen Oetätigungskräften arbeitet. Beispielsweise kann ein Mikroschalter oder Endschalter 29 so in die Nähe der Wiegeschale 1 gesetzt werden, daß er eingeschaltet wird, sobald die Wiegeschale eine dem Gewichtvorgabewert entsprechende Strecke bewegt worden ist. Ein solcher Schalter kann anstelle des Zungenschalters 23 mit beweglichem Kontakt 23a verwendet werden.
Der Gewich ts-Vorgabewert kann je nach Maximalgewicht und Typ der Waage beliebig gewählt und im Extremfall ei Null angesetzt sein. Soweit hat dieser Gewichts-Vorgahewert einen ganz allgemeinen Charakter.
Das in Fig. 7 als Blockschaltbild dargestellte zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektronischen Waage unterscheidet sich von dem zuvor in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel im wesentlichen nur durch folgende Einzelheiten Die in Fig. ü dargestellte Schlitzplatte 17 enthält nur eine Sciilitzreihe 171'; auf einer Seite der Schlitzplatte 17' befinden sich zwei Leuchtdioden 25a und 25b; und auf der anderen Schlitzplattenseite befinden sich zwei lichtempfindliche Elemente 27a und 27b, welche das Licht der jeweils zugeordneten Leuchtdiode durch die gleichen Schlitze 11', jedoch mit einem Phasenunterschied von 90 Grad empfangen.
Die Ausführung gemäß Fig. 7 enthält ferner einen Nullpunktdetektor 55 und eine Anzeigesteuerschaltung 57. Der in Fiy. 10 separat dargestellte Nullpunktdetektor 55 empfängt bei Abschaltung des Zungenschalters 23 Impulse von den Impulsgebern 451a und 451b. Die in Fig. 9 separat dargestellte Anzeiges.teuerschaltung 57 empfängt Daten von der Gewichtsvorgabeschaltung 43, Gewichtsdaten vom Zähler 49 und ein nusrLlngssignal von Flipflop 456 des Aufwärts/Abwärtsdetektors 45 und überwacht die Eingabe der Gewichtsdaten aus ZahlEr 49 in die Anzeige 51.
Anders als in Fig. 2 dient in Fig. 8 ein Nullschlitz 172' als Nullpunktposition, der mechanische Nullpunkt Qo liegt um die Strecke 11 unter der Position Qg, wo der erste Schlitz 171' beginnt. Der Nullschlitz 172' ist etwas länger als ein Abstand H2 zwischen den beiden lichtempfindlichen Elementen 27a und 27b. Eine magnetische Abschirmplatte 173' au Schlitzplatte 17' erstreckt sich über einen Bereich H4 (entspricht H2 in Fig. 2) und einen Bereich H@. Der Zungenschalter 23 und der Dauermagnet 21 befinden sich am mechanischen Nullpunkt Q'o in Fig. B, so daß der Zungenschalter 23 durch das Magnetfeld des Magneten 21 eingr?schaltet wird, sobald die Schlitzplatte 17' den Bereich H4 in Pfeilrichtung 8 durchlaufen hat.
Ilei der in fig. 9 dargestellten Anzeigesteuerschaltung 57 erhält eine Vergleichsschaltung 571 über einen Eingang die vorstehend erläuterten Gewichtsvorgabedaten aus der Schaltung 43, und über einen zweiten Eingang einen Gewichtswert vom Aufwärts/Abwärtszähler 49. Wenn diese beiden Eingänge übereinstimmen, gibt die Schaltung 571 einen Ausgang an ein UND-Glied 572 ab, das über einen zweiten invertierten Eingang mit dem Ausgang Q von Flipflop 45G rlr?!i Aufwärts/Abwärtsdetektors 45 verbunden ist. Ilei durch Schaltung 571 festgestcllter iibercinstimmung und Auslenkung der Schlitzplatte 17' entgegen Pfeilrichtung o in Fig. II gibt das UND-Glied 572 ein hochliegendes Ausgangssignal an ein Tor 573 ab, welches dieses Tor sperrt, so daß keine Daten zur Anzeige 51 gelangen.
Der in Fig. 10 dargestellte Nullpunktdetektor 55 erhält Impulse von den Impulsgebern 451a, 451b and ein Einschaltsignal vom Zungenschalter 23. Die Schaltung enthält zwei UND-Glieder 551, 552, drei NAND-Glieder 553, 554, 555, und drei Schalttransistoren 557, 558, 559, von denen der erste den Segmenten a - f der Einerstelle, der zweite dem Segment LII der Zehnerstelle und der dritte dem Segment 93 der ersten Dezimalstelle in der Anzeige 51 von Fig. 11 zugeordnet sind.
Die mit den Transistoren 558 und 559 verbundenen NAND-Glieder 554 und 555 sind an den Ausgang eines Oszillators 556 angeschlossen, um bei Oedarf die Segmente 91 oder 93 aufblinben zu lassen.
Die genannten Schalttransistoren 557 - 559 erhalten Spannung von einem Schalttransistor 67, dessen Bollek tor an der positiven Batteriespannung liegt. Zur manuellen Nullpunkteinstellung ist ein Schalter 59 am Gerätegehäuse angebracht. Ein monostabiler Multivibrator 65 tllird vnm Ausgang eines ODER-Gliedes 63 angesteuert, dessen zwei Eingängt über ein Umkehrglied 61 ein Signal bei a@geschaltetem Zungenschalter 23 bzw. ein Signal vom betätigten Schalter 59 erhalten. Durch den monostabilen Multivibrator 65 wird ein beispielsweise für die Nullpunktjustierung erforderlicher Zeitraum festgelegt, und er steuert die Stromversorgung, indem er einen festgelegten Zeitraum nach Abschaltung des Zungenschalters 23 ein nochliegendes Ausgangssignal abgibt, bis Schalter 59 eingeschaltet ist, uder er gibt eine für die Nullpunkt justierung erforderliche Zeit vor, nach deren Ablauf der Schalttransistor 67 durchgeschaltet wird. Somit wird der Nullpunktdetektor 55 nui für eine bestimmte Zeit mit Strom versorgt, während der der Ausgang des Multivibrators 65 erhalten bleibt.
Falls keine Nullpunktabweichung vorhanden ist, nehmen beide Elemente 27a und 2Xb einer den Nullschlitz 172' Licht ihrer Leuchtdioden 25a,25b auf. Jetzt liefern die Impulsgeber 451a,451t3 Ausgangsimpulse, welche über das NAND-Glied 553 zur Durchschaltung von Transistor 557 führen.
Folglich erhalten die Segmente a - f der Einerstelle von Anzeige 51 eine Spannung.
Hei einer Nullpunktverschiebung in der Belastungsrichtung wird nur das eine lichtempfindliche Element 27b durch Leuchtdiode 25b angeleuchtet, der Ausgang von UND-Glied 552 liegt hoch, und die Impulse des Oszillators 556 gelangen zum Ausgang von NAND-Glied 554. Jetzt wird der Schalttransistor 558 durch die Oszillatorschwingungen fortlaufend ein- und ausgeschaltet, und das Segment g 1 der Zehnerstelle der Anzeige 51 flackert. Daraus kann der flenutzer der Waage sofort ersehen, daß und in welcher Richtung der Nullpunkt verschoben ist.
Wenn dagegen der Nullpunkt der Schlitzplatte 17' in der Entlastungsrichtung verschoben ist, dann wird durch Impulse des Oszillators 556 das Segment 93 der ersten Dezimalstelle der Anzeige 51 zum Flackern gebracht, um diesen Zustand anzuzeigen.
Wenn die Waage nach einem Wiegevorgang in den Ruhezustand lurückgekehit ist, versorgt der monostabile Multivibrator 65 automatisrl) den Nullpunktdetektor 55 für einen vorgegebenen Zeitraum mit Strom, um eine Nullpunktabweichung anzuzeigen.
Daraus kann der Benutzer des Gerätes feststellen, ob der letzte Wiegevorgang korrekt war oder nicht. bei einer Nullpunktabweichung wird der Dustierknapf 13 @@tätigt, umdurch Verstellung der Federaufhängung 11 in zuvor beschriebene@ Weise den mechanischen Nullpunkt einzustellen.
Im übrigen entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 dem von Fig. 1.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 7 kann eine Nullpunktabweichung auch in anderer Weise als durch ein Flackern der Anzeige dargestellt werden. Beispielsweise kann dafür ciii besonderer Anzeigebereich verwendet werden.

Claims

Elektronische Waage PATENTANSPRÜCHE Elektronische Waage mit einem Objektträger und einem verschiebbaren Element, welches mehrere in festgelegten Abständen angeordnete Markierungen trägt, mit dem Objektträger gekoppelt ist und mit ihm in Abhängigkeit von dem Gewicht eines auf den Objektträger gelegten Gegenstands auslenkbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß - ein mit dem verschiebbaren Element (17) gekoppelter Impulsgeber (27 ..., 451 ...) in Abhängigkeit von den Markierungen (171 ...) Impulgssignale erzeugt, die mittels einer Zähleinrichtung (49) gezählt und in dem Gewicht des aufgelegten Gegenstands entsprechende Daten umsetzbar und auf einer Anzeige (51) digital anzeigbar sihd; - die Markierungen (171a, b; 171') so angeordnet sind, daß der Impulsgeber erst dann Impulssignale abgibt, wenn das verschiebbare Element (17) um eine einem vorgegebenen Gewichtsbetrag entsprechende Strecke (H1) ausgelenkt ist; und - eine Gewichtvorgabeschaltung (43) zum Speichern von auf den vorgegebenen Gewichtsbetrag bezogenen Daten vorhanden ist, um den vorgegebenen Gewichtsbetrag vor der Impulsabgabe durch die Impulsgebereinrichtung in die Zähleinrichtung zu laden.
2. Waage nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Markierungen (171 ...) auf dem verschiebbaren Element (17) mittels Licht abtastbar sind, und daß die Impulsgebereinrichtung ein lichtempfindliches Element (27a, 27b) zur fotoelektrischen Abtastung der Markierungen umfaßt.
3. Waage nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die mittels Licht abtastbaren Markierungen (171 ...)Schlitze sind.
4. Waage nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen die Anwesenheit eines auf den Objektträger (1) gelegten zu wiegenden Gegenstands erfassenden Objektfühler (21, 23, 173), der die Gewichtvorgabeschaltung (43) bis zur erfolgten Feststellung eines aufgelegten Gegenstands im Abschaltzustand hält.
5. Waage nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Objektfühler ein Element (173) enthält, welches eine Belastung durch den aufgelegten Gegenstand als Verschiebeweg des verschiebbaren Elements (17) erfaßt.
6. Waage nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Objektfuhleinrichtung durch einen an bestimmter Stelle an dem verschiebbaren Element (17) angeordneten abtastbaren Abschnitt und eine an einer bestimmten Position angeordnete Abtasteinrichtung (21, 23) zur Feststellung einer Verschiebung dieses Abschnitts (173) gebildet ist.
7. Waage nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das verschiebbare Element (17) aus einem nicht-magnetischen Material besteht; und daß der Objektfühler aus einem Dauermagneten (21) und einem magnetisch betätigbaren Schalter (23) , die an einer bestimmten Position sowie auf entgegengesetzten Seiten des verschiebbaren Elementes (17) angeordnet sind, und aus einer an dem Element (17) in bestimmter Position angebrachten magnetischen Abschirmung (173) besteht.
8. Waage nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die magnetische Abschirmung (173) so geformt und angeordnet ist, daß der Magnet (21) den magnetisch betätigbaren Schalter (23) bereits betätigt bevor die Markierungen (171 ,..) durch die Impulsgebereinrichtung (27...) erfaßbar sind.
9. Waage nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Objektftihleinrichtung ein Element enthält, welches eine Belastung durch den aufgelegten Gegenstand als Verschiebebetrag des Objektträgers (1) erfaßt.
10. Waage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese Element ein auf eine Auswenderung des Objektträgers (1) ansprechender Endschalter ist.
11. Waage nach einem der vorstehenden Ansprüche, Uekennzeichnet durch eine Anzeigesteuerung (z.ß.41) zur zeitlichen Abstimmung der Anzeige (51).
12. Waage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigesteuerung ein Element (41) umfaßt, welches die Anzeige (51) in Abhängigeit von der Impulssignalabgabe durch die Impulsgebereinrichtuny (27...) aktiviert.
13. Waage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigesteuerung (57) ein die Gewichtsvorgabedaten mit Daten zu einem Gewichts-Betrag in der Zähleinrichtung (49) vergleichende Schaltung (571) und ein Tor (573), welches in Abhängigkeit von einem eine Übereinstimmung signalisielenden Ausgang der Vergleichsschaltung die einem Gewichts-Betrag zugeordneten Daten selektiv der Anzeige (51) zuführt, umfaßt.
14. Waage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsgebereinrichtung ein die Richtung einer Verschiebung des verschiebbaren Elemente6 (17) ermittelndes Element (45) erthält, dessen Ausgang einem zu der Anzeigesteuerung (57) gehörigen UND-Glied (572) zugeführt wird, welches in Abhängigkeit davon und von dem Ausgang der Vergleichsschaltung (571) das Tor (573) ansteuert.
15. Waage nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine auf dem verschiebbaren Element (17) angebrachte Markierung (172), die in einer t?elation zu einem mechanischen Nullpunkt des Elements (17) steht.
16. Waage nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Nullpunktdetektor (55) zu Feststellung einer Abweichung des mechanischen Nullpunktes des Elementes (17) gegenüber der Markierung (172), und eine Anzeigeeinrichtung (511,556...) zur Darstellung einer festgestellten Nullpunktabweichung.
17. Waage nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen Detektor (5'9,65...) zur feststellung einer Verschiebung des Ubjektträgers (1) im unbelasteten Zustand, welcher durch die dementsprechend ausgebildete Energieversorgungssteuerung für einen Ijestimmten Zeitraum aktivierbar ist.
18 Waage nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch eine Nullpunktjustierein richtunci (11, 13) zum Nachstellen der Nullpunktmarkierung (172) des verschiebbaren Elementes (17) im Falle einer Abweichung.
19. Waage nch einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (51) eine aus selektiv aktivierbaren Segmenten (a - g) bestehende mehrstellige Digitalanzeigeeinrichtung (511) umfaßt, und daß die Nullpunktabweichungs-Anzeigeeinrictung einen Schaltungsszweig (556,...) zur selektiven Aktivierung eines bestimmten Segmentes (z.O. 91) enttält.
2U. Waage nach nnspruch 16, gekennzeichnet durch einen Einschalter (59) zur separat ten Aktivierung des Nullpunktdetektors (55), und einen Schaltungszweig (G5,67) für eine Einleitung der Stromzufuhr zum Nullpunktdetektor über einen vorgegebenen begrenzten Zeitraum nach Betätigung des Einschalters.
21. Waage nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Stromversorgungssteuerung (37...), die in Abhängigkeit von der Objektfühleinrichtung (21,23....) den Impulsgenerator (27...), den Zän-1er (49) und die Anzeige (51) aus einer Stromquelle (31) versorgt.
22. Waage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungssteuerung Elemente (65...) enthält, welche die Stromzufuhr zu den genannten Verbrauchern eine bestimmte Zeit nach Einleitung der Stromzufuhr wieder abschalten.
23. Waage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle eine Batterie (31) ist.