DE3220679C2

DE3220679C2 -

Info

Publication number: DE3220679C2
Application number: DE19823220679
Authority: DE
Inventors: Erich Ing.(Grad.) 3406 Bovenden De Knothe; Franz-Josef Ing.(Grad.) 3414 Hardegsen De Melcher; Christian Ing.(Grad.) 3400 Goettingen De Oldendorf
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1982-06-02
Filing date: 1982-06-02
Publication date: 1991-07-18
Also published as: FR2528171B1; GB2121999B; JPS58215516A; CH660083A5; FR2528171A1; GB8314015D0; GB2121999A; DE3220679A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Waage mit einem Meßwertaufnehmer, der direkt oder über einen Analog/ Digital-Wandler Impulsfolgen mit meßwertabhängiger Impulszahl abgibt, mit einem Zähler, der von diesen Impulsen beaufschlagt wird, und mit einem Mikroprozessor zur digitalen Signalverarbeitung.The invention relates to an electric scale a sensor that can be used directly or via an analog / Digital converter pulse trains with measured value-dependent number of pulses emits, with a counter that is acted upon by these pulses becomes, and with a microprocessor to digital Signal processing.

Eine Waage dieser Art ist beispielsweise aus der DE 28 03 682 A1 bekannt. Üblicherweise ist dabei der Zähler mit den Ausgängen seiner einzelnen Flip-Flops mit dem Mikroprozessor verbunden, über die der Mikroprozessor den Stand des Zählers am Ende der Meßzeit ausliest. Weiter ist eine Reset-Leitung zwischen Mikroprozessor und Zähler vorhanden, über die der Zähler nach dem Auslesen seiner Stellung vom Mikroprozessor auf Null gesetzt wird. Diese Vielzahl von Verbindungsleitungen ist jedoch bei hochintegrierten Bausteinen sehr störend.A scale of this type is known for example from DE 28 03 682 A1. Usually there is the counter with the outputs of its individual flip-flops connected to the microprocessor through which the microprocessor reads the status of the meter at the end of the measuring time. Is further there is a reset line between the microprocessor and the counter, via which the counter after reading its position is set to zero by the microprocessor. This multitude of Connection lines is, however, in the case of highly integrated components very annoying.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine elektrische Waage der in Rede stehenden Art eine Schaltung anzugeben, die es gestattet, mit wesentlich weniger Verbindungsleitungen zwischen Mikroprozessor und Zähler auszukommen.The object of the invention is therefore for a electrical scale of the type in question to indicate a circuit that it allowed to get by with far fewer connecting lines between the microprocessor and meter.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß von den Ausgängen des Zählers nur der Überlauf-Ausgang mit dem Mikroprozessor verbunden ist, daß der Mikroprozessor einen Takt- Ausgang aufweist, der während der Pausen zwischen den Impulsfolgen durch das Mikroprozessor-Programm aktivierbar ist und im aktivierten Zustand Takt-Impulse abgibt, und daß dieser Takt-Ausgang des Mikroprozessors zusammen mit dem Signal-Ausgang des Meßwertaufnehmers bzw. des Analog/Digital- Wandlers über ein Oder-Tor an den Eingang des Zählers angeschlossen ist.According to the invention this is achieved in that of the outputs the counter only the overflow output with the microprocessor is connected that the microprocessor has a clock Output that occurs during the pauses between the pulse trains can be activated by the microprocessor program is and emits clock pulses in the activated state, and that this clock output of the microprocessor along with that Signal output of the sensor or the analog / digital Converter connected via an OR gate to the input of the meter is.

Der Stand des Zählers wird dann dadurch ausgelesen, daß der Mikroprozessor solange Takt-Impulse abgibt, bis der Zähler vollgezählt ist und die Flanke des Überlaufsignals erscheint. Aus der Zahl der Takt-Impulse und der Zählkapazität des Zählers kann der Mikroprozessor dann den ursprünglichen Zählerstand bestimmen. Bei dieser Art der Auslesung sind nur zwei Verbindungsleitungen zwischen Mikroprozessor und Zähler notwendig.The status of the counter is then read out in that the Microprocessor emits clock pulses until the counter is fully counted and the edge of the overflow signal appears. From the number of clock pulses and the counting capacity of the counter the microprocessor can then read the original counter reading determine. With this type of reading there are only two Connection lines between microprocessor and meter necessary.

Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Appropriate configurations result from the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel einer Waage mit elektromagnetischer Kraftkompensation anhand der einzigen Figur beschrieben. Diese Figur zeigt die wesentlichen mechanischen Teile der Waage schematisch in einem Längsschnitt und die für die Darstellung der Erfindung wesentlichen Teile der Elektronik in einem Blockschaltbild.The invention is described below using the example of a scale electromagnetic force compensation based on the only Figure described. This figure shows the main mechanical Parts of the scale schematically in a longitudinal section and the parts essential for the illustration of the invention the electronics in a block diagram.

Der Meßwertaufnehmer der elektrischen Waage besteht in bekannter Weise aus einem beweglichen Lastaufnehmer 3, der die Lastschale 7 trägt und über zwei Lenker 5 und 6 in Form einer Parallelführung mit dem ortsfesten Teil 1 der Waage verbunden ist. Als Gelenke dienen jeweils Blattfedern 5a, 5b, 6a und 6b an den Enden der Lenker 5 und 6. Der Lastaufnehmer 3 trägt an einem vorstehenden Arm eine Spule 9, die mit dem Feld eines ortsfesten Permanentmagnetsystems in Wechselwirkung steht. Der Lagensensor 11 tastet die Lage des Lastaufnehmers 3 ab und liefert über einen Regelverstärker 12 den zur Kompensation der Belastung notwendigen Strom. Dieser Kompensationsstrom wird über bewegliche Zuleitungen 10 der Spule 9 zugeführt und durchfließt gleichzeitig den Meßwiderstand 13. Am Meßwiderstand 13 wird eine stromproportionale Meßspannung abgegriffen und in einem Analog/Digital-Wandler 14 digitalisiert.The sensor of the electrical scale consists in a known manner of a movable load sensor 3 , which carries the load shell 7 and is connected via two links 5 and 6 in the form of a parallel guide to the fixed part 1 of the scale. Leaf springs 5 a, 5 b, 6 a and 6 b at the ends of the links 5 and 6 serve as joints. The load receiver 3 carries on a projecting arm a coil 9 which interacts with the field of a fixed permanent magnet system. The position sensor 11 scans the position of the load sensor 3 and supplies the current necessary to compensate for the load via a control amplifier 12 . This compensation current is fed to the coil 9 via movable feed lines 10 and simultaneously flows through the measuring resistor 13 . A current-proportional measuring voltage is tapped off at the measuring resistor 13 and digitized in an analog / digital converter 14 .

Die Digitalisierung kann dabei nach dem allgemeinen bekannten "Dual-Slope"-Verfahren oder nach dem in der DE-PS 21 14 141 beschriebenen Mehrfachrampen-Verfahren erfolgen. Beide Verfahren liefern als digitalisiertes Meßergebnis einen Impulszug, dessen Impulszahl proportional zum Meßwert ist; die Impulszüge aufeinanderfolgender Meßergebnisse sind dabei durch Pausenzeiten voneinander getrennt.The digitization can be done according to the generally known "Dual slope" method or according to that in DE-PS 21 14 141 multiple ramp method described. Both procedures deliver a pulse train as a digitized measurement result, whose number of pulses is proportional to the measured value; the pulse trains successive measurement results are through Break times separated.

Die Impulse vom Analog/Digital-Wandler 14 gelangen nun über ein Oder-Tor 15 auf den Eingang des Zählers 16 und werden dort gezählt. Das Ende des Impulszuges und damit der Beginn der Pausenzeit wird vom Analog/Digital-Wandler 14 über eine Verbindungsleitung 24 dem Mikroprozessor 17 signalisiert. In dieser Pausenzeit liest der Mikroprozessor 17 den Stand des Zählers 16 dadurch aus, daß der Mikroprozessor 17 an einem Takt-Ausgang 20 Takt-Impulse ausgibt, die über den zweiten Eingang des Oder-Tores 15 dem Eingang des Zählers zugeführt werden. Dies geschieht solange, bis die Flanke des Überlauf- Signals am Überlauf-Ausgang 21 des Zählers 16 erscheint. Der Mikroprozessor 17 stoppt die Ausgabe der Takt-Impulse an seinem Takt-Ausgang 20, so daß der Zähler 16 auf Null stehenbleibt und für die Zählung des nächsten Impulsszuges vorbereitet ist. Aus der Anzahl der Takt-Impulse, die der Mikroprozessor 17 bis zum Erscheinen des Überlauf-Signals ausgegeben hat und der Zählkapazität des Zählers 16 kann dann der Mikroprozessor 17 den ursprünglichen Stand des Zählers 16 bestimmen.The pulses from the analog / digital converter 14 now pass through an OR gate 15 to the input of the counter 16 and are counted there. The end of the pulse train and thus the beginning of the pause time is signaled to the microprocessor 17 by the analog / digital converter 14 via a connecting line 24 . During this pause time, the microprocessor 17 reads the status of the counter 16 in that the microprocessor 17 outputs 20 clock pulses at a clock output, which are supplied to the input of the counter via the second input of the OR gate 15 . This continues until the edge of the overflow signal appears at the overflow output 21 of the counter 16 . The microprocessor 17 stops the output of the clock pulses at its clock output 20 , so that the counter 16 stops at zero and is prepared for the counting of the next pulse train. From the number of clock pulses that the microprocessor 17 until the appearance of the overflow signal is issued and the counting capacity of the counter 16 can then determine 17 the initial state of the counter 16 of the microprocessor.

Dieses digitale Meßergebnis wird im Mikroprozessor 17 weiterbearbeitet (Tarierung, Umrechnung auf vorgegebene Gewichtseinheiten usw.) und in der digitalen Anzeigeeinheit 18 angezeigt.This digital measurement result is further processed in the microprocessor 17 (taring, conversion to predetermined weight units, etc.) and displayed in the digital display unit 18 .

Claims

1. Electric scale

- with a transducer that emits pulse trains with a pulse number dependent on the measured value, either directly or via an analog / digital converter,
with a counter which is acted upon by these pulses,
- and with a microprocessor for digital signal processing,

characterized by

- That of the outputs of the counter ( 16 ) only the overflow output ( 21 ) is connected to the microprocessor ( 17 ),
- That the microprocessor ( 17 ) has a clock output ( 20 ) which can be activated during the pauses between the pulse trains by the microprocessor program and emits clock pulses in the activated state,
- And that this clock output ( 20 ) of the microprocessor together with the signal output ( 23 ) of the transducer or the analog / digital converter ( 14 ) via an OR gate ( 15 ) to the input ( 22 ) of the counter ( 16 ) is connected.

2. Electrical balance according to claim 1, characterized in that the activated state of the clock output ( 20 ) of the microprocessor ends as soon as the overflow signal appears at the overflow output ( 21 ) of the counter ( 16 ).

3. Electrical balance according to one of claims 1 or 2, characterized in that the microprocessor ( 17 ) from the counting capacity of the counter ( 16 ) and the number of clock pulses delivered by the clock output ( 20 ) in the activated state, the number of pulses generated by the transducer or by the analog / digital converter ( 14 ).

4. Electrical balance according to one of claims 1 to 3, characterized in that the microprocessor ( 17 ) receives a signal during the pauses between the pulse trains via a connecting line ( 24 ) from the sensor or from the analog / digital converter ( 14 ).