DE69027044T2

DE69027044T2 - Lastenmessanordnung

Info

Publication number: DE69027044T2
Application number: DE69027044T
Authority: DE
Inventors: Peter Goodier
Original assignee: Seca GmbH
Current assignee: Seca GmbH
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1996-12-19
Anticipated expiration: 2010-03-24
Also published as: EP0514374A4; DK0514374T3; AU5339490A; EP0514374A1; ATE138192T1; EP0514374B1; ES2087910T3; WO1990011499A1; US5408888A; DE69027044D1

Description

Erfindungsgebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Kraft- oder Lastmeßvorrichtung und insbesondere auf eine Vorrichtung, die einen Schwingstab enthält.

Hintergrund der Erfindung

Vorrichtungen zum Messen von Kraft oder Last durch Gebrauch von Schwingstäben sind gut bekannt. In solchen Vorrichtungen wird ein Schwingstab angeregt und schwingt bei besonderen Frequenzen, die zur Höhe der Belastung in Beziehung stehen, die an den Schwingstab angelegt wird. Die Schwingfrequenz hängt auch von der Steifigkeit des Stabes ab. Solche Vorrichtungen bieten wesentliche Vorteile dadurch, daß die Konstruktion einfach ist und keine Analog - Digital - Wandler benötigt werden, weil ein digitaler Wert direkt in einer solchen Vorrichtung erzeugt wird.
In meinem US-Patent No. 4773493 beschreibe ich eine Kraftmeßvorrichtung, bei der der mechanische Gütefaktor Q hoch ist, so daß Schwingungen im Schwingstab aufrecht erhalten werden können, wodurch kleinere Quellen äußere Energie erforderlich sind, um den Stab anzuregen. In meinem vorerwähnten Patent umfaßt die Kraftmeßvorrichtung einen Schwingstab, der bei einer Meßfrequenz zurück und vorschwingt und der eine Rotationsmasse einschließt, die mit einem inneren Nodalpunkt des Stabes verbunden ist, der nicht mit der Meßfrequenz zurück- und vorschwingt, in dem aber die Rotationsmasse mit der Meßfrequenz rotiert.
Die US-A-4658175 und US-A-4544858 offenbaren piezoelektrische Schwinger, die eine bestimmte Massenverteilung auf der Stabachse haben. Einstellmassen sind nach der ersten Veröffentlichung vorgesehen, so daß alle hergestellten Stäbe auf eine gemeinsame nominelle Einstellfrequenz getrimmt werden können. Ausgleichsmassen gemäß der zweiten Veröffentlichung dienen nur dazu, die Schwingcharakteristiken von beiden Schwingstreifen einander auf eine sehr genaue Weise gleich zu machen, so daß genau symmetrische Schwingungen ohne Phasendifferenz erhalten werden können. Gemäß beiden Veröffentlichungen werden die Massen zu diesem Zweck zumindest teilweise entfernt. Die Einstellmassen sowie die Ausgleichsmassen sind direkt ohne Arme dazwischen mit den Stäben verbunden, so daß die Schwingung des Stabes nicht harmonisch ist. Die bekannten Schwingsysteme erreichen nicht den idealen Fall des harmonischen Oszillators und dämpfen nicht unerwünschte Vibrationseffekte.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung zielt darauf eine Kraft- oder Lastmeßvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen Schwingstab enthält und die zumindest eine Alternative zu der Vorrichtung ist, die in meinem obigen US-Patent beschrieben ist und die effizient bei der Messung von Kraft oder Last arbeitet.
Die Erfindung ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 11 gekennzeichnet.
Andere Merkmale der Vorrichtung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.
Die vorliegende Erfindung stellt somit eine Vorrichtung zum Messen einer Kraft oder Last zur Verfügung, wobei diese Vorrichtung einen Schwingstab einschließt, der bei einer Resonanzfrequenz zurück und vorschwingt, wobei der Stab erste und zweite Nodalpunkte und einen zwischen diesen Nodalpunkten angeordneten Abschnitt hat, in dem der Stab bei der Resonanzfrequenz schwingt, Mittel zum Veranlassen des Schwingstabes zum Schwingen bei der Resonanzfrequenz, wobei Massen symmetrisch zu dem Stab angeordnet und mit dem Stab durch Armteile an dem Abschnitt zwischen den Nodalpunkten verbunden sind, wobei sich die Massen bei der Resonanzfrequenz hin- und herbewegen und wobei Mittel zum Anlegen der zu messenden Kraft oder Last an den Schwingstab vorhanden sind, wobei sich die Resonanzfrequenz mit der angelegten Kraft oder Last ändert.
Vorzugsweise ist die sich hin- und herbewegende Masse an einem Ort des Schwingstabes angeordnet, wo die größte Schwingung des Stabes zurück und vor bei der Resonanzfrequenz auftritt. Alternativ kann der Stab einen oder mehrere dazwischen liegenden Nodalpunkte haben und ist eine Vielzahl von Massen mit dem Stab zwischen den jeweiligen Nodalpunkten verbunden, um sich mit der Meßfrequenz hin-und herzubewegen.
In einer weiteren Ausgestaltung umfaßt die Vorrichtung ein Paar paralleler Stäbe, die miteinander an ihren gegenüberliegenden Enden verbunden sind, um eine Stimmgabel zu bilden, wobei jeder Stab einen zentralen Punkt hat, der bei der Meßfrequenz hin- und herschwingt und wobei die jeweiligen Massen mit den jeweiligen zentralen Punkten verbunden sind, um sich bei der Meßfrequenz hin- und herzubewegen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die anliegenden Zeichnungen die in die Beschreibung einbezogen sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
Die Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Kraft- (Last-) Sensors, gemaß der Erfindung, der einen Schwingstab aufweist, der mit einer hin- und herbeweglichen Masse zwischen seinen Enden versehen ist;
die Figuren 2 und 3 veranschaulichen das Arbeiten des Schwingstabes gemaß der Erfindung;
die Figur 4 veranschaulicht schematisch eine weitere Form des Kraft- (Last-) Sensors gemäß der Erfindung;
die Figuren 5 bis 8 veranschaulichen praktische Ausführungsformen der Erfindung; und
die Figur 9 ist eine Endansicht, welche Einzelheiten der Massen der Ausführung von Fig. 7 zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Bezugnehmend auf die Zeichnungen und zunächst auf die Figuren 1 bis 3 ist dort schematisch ein Kraftsensor 100 gemäß der Erfindung dargestellt, der einen Schwingstab oder - stange 102 enthält. Der Schwingstab hat ein erstes Ende 112 und ein zweites Ende 113. Vorzugsweise ist das zweite oder befestigte Ende 113 des Schwingstabes 102 an Befestigungsmitteln 103 zum Festlegen des zweiten Endes 113 des Vibrationsstabes 102 befestigt.
Tragmittel 110 sind in geeigneter Weise vorhanden, um die zu messende Kraft (Gewicht) zu tragen. Die Erfindung schließt Mittel zum Verbinden des ersten Endes 112 des Schwingstabes 102 mit den Tragmitteln 110 zum Anlegen einer Belastung an den Schwingstab 102 ein, welche die Meßfrequenz bestimmt, mit der der Stab 102 schwingt. Wie hier dargestellt wird das zu messende Gewicht an das Tragmittel 110 gehängt, welches mit dem ersten Ende 112 des Schwingstabes durch Verbindungsmittel 114 verbunden ist. Als Folge legt das Gewicht eine Belastung an den Vibrationsstab 102, die proportional zu den Resonanzfrequenzen ist, mit denen der Stab schwingt, wenn er angeregt wird.
Die Erfindung bezieht eine Masse ein, die mit dem Vibrationsstab 102 verbunden ist, der sich bei der Meßfrequenz hin- und herbewegt. Wie hier dargestellt, erstreckt sich ein Armteil 104 in rechten Winkeln zu dem Schwingstab 102 und die freien Enden des Armes sind mit sphärischen Massen 106 und 108 verbunden. Das Armteil 104 in Fig. 1 verbindet Massen 106 und 108 mit dem Punkt 120 entlang des Schwingstabes 102, der zentral von einander gegenüberliegenden Seiten des Stabes 102 angeordnet ist, so daß die Massen 106 und 108 maximaler Schwingung unterworfen sind.
Die Kombination aus Vibrationsstab und Masse hat eine fundamentale Resonanzfrequenz, bei der sie vibrieren kann, die von der Länge, dem Querschnitt und der Steifigkeit des Schwingstabes abhängt, von dem Gewicht der Masse und dem Abstand, in dem die Masse entlang des Stabes angeordnet ist, und von der Belastung, die auf den Schwingstab von der gemessenen Last (Gewicht) ausgeübt wird. Bei der fundamentalen Resonanzfrequenz tritt maximale Schwingung vor und zurück im zentralen Punkt 120 des Schwingstabes auf und am geeignetsten sind die Massen 106 und 108 mit diesem Punkt verbunden.
Der Schwingstab 102 kann aus einem piezoelektrischen Material gebildet sein, so wie Quarz. In der bevorzugten Ausführung ist jedoch der Schwingstab 102 aus einem nicht- piezoelektrischen Material gebildet, beispielsweise aus einem geeigneten Metall, so wie Berylliumkupfer. Wenn ein piezoelektrisches Material nicht zum Bilden des Schwingstabes 102 gebraucht wird, wird vorzugsweise ein piezoelektrischer Treiber (nicht dargestellt) am Schwingstab 102 angebracht, um den Schwingstab 102 anzutreiben und ihn zum Schwingen zu veranlassen. Wenn alle anderen Faktoren konstant gehalten werden, kann die Kraft (Gewicht), die auf den Schwingstab 102 ausgeübt wird, gemessen werden, indem man einen piezoelektrischen Empfänger (nicht dargestellt) gebraucht, der als Schwingungsaufnahmeelement arbeitet, weil die Schwingfrequenz des Stabes 102 proportional zur Kraft ist, die von dem Gewicht auf das Tragmittel 110 ausgeübt wird, welches mit dem ersten Ende 112 des Stabes verbunden ist.
Vorzugsweise verbindet das Verbindungsmittel das erste (freie) Ende des Schwingstabes 102 direkt mit dem Tragmittel 110. Jedoch kann Belastung auf das freie Ende des Schwingstabes 102 ausgeübt werden, indem man eine Hebelanordnung benutzt, insbesondere wenn der Schwingstab 102 aus einem zerbrechlichen Material gebildet ist, so wie Quarz, welches typischerweise keine Gewichte über 1 bis 2 Kilogramm tragen kann.
Wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, reagieren in der vorliegenden Erfindung die mit dem zentralen Punkt gekoppelten Massen auf die Schwingung des Schwingstabes 102. Die Figuren 2 und 3 veranschaulichen schematisch die Hin- und Herbewegung, wobei die Bewegungen sehr übertrieben sind, um das Verständnis der Arbeitsweise der Erfindung zu unterstützen. Die sich hin- und herbewegenden Massen sind mit dem Schwingstab 102 verbunden, um ein dominierender Faktor beim Bestimmen der genauen Meßfrequenz zu werden, mit der der Schwingstab 102 schwingen wird. Wenn der Stab von einer Phase zur nächsten schwingt, veranlaßt dies die mit dem Punkt 120 entlang des Schwingstabes 102 verbundenen Massen, vor und zurück zu schwingen.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist der Schwingstab 102 gezeigt, wie er bei der zweiten harmonischen der fundamentalen Resonanzfrequenz schwingt, wobei das ungefahr das zweifache der Fundamentalfrequenz ist. In diesem Falle sind die Nodalpunkte an entgegengesetzten Enden des Stabes und an einem Ort 120 in der Mitte des Stabes 102 angeordnet, während die maximale Schwingung des Stabes an zwei Positionen zwischen der Mitte und den gegenüberliegenden Endnodalpunkten eintritt. Massenpaare 106A und 106B, und 108A und 108B sind mit dem Stab 102 an beiden Punkten maximaler Schwingung verbunden, um sich bei der Resonanzfrequenz vor und zurück zu bewegen. Eine entsprechende Anordnung kann bei verschiedenen harmonischen der Resonanzfrequenz genutzt werden, wobei die Massen mit dem Stab zwischen den Nodalpunkten verbunden sind, um sich bei der Stabschwingung hin- und herzubewegen.
Der Gebrauch einer Masse oder von Massen, die mit dem Punkt oder Punkten maximaler Schwingung des Schwingstabes verbunden sind, sorgt für bedeutende Vorteile der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung über herkömmliche Vorrichtungen vom Schwingungstyp. Vor allem wird ein dramatischer Anstieg des Gütefaktors Q erreicht, weil die Resonanzfrequenz des Schwingstabes nun von den Parametern sowohl des Schwingstabes als auch von denen der hin- und herbewegenden Masse/Massen bestimmt wird. Das Verhältnis der gespeicherten zur verlorenen Energie des Systems wird gesteigert, weil die hin- und herbewegend Masse als mechanisches Schwungrad wirkt/wirken, welches Energiespitzen absorbiert und die Fähigkeit des Sensors steigert, Änderungen der Frequenz zu widerstehen, die durch kurzzeitige Einflüsse von entweder inneren oder äußeren Quellen verursacht werden könnten. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung weist gegenüber durch Spritzen oder durch ein Preßwerkzeug hergestellten Vorrichtungen, bei denen keine Massen gebraucht werden, eine Verbesserung von Q in einer Größenordnung auf. Andere wichtige Vorteile sind die eintretende beträchtliche Erleichterung der Herstellungs-toleranzen, die zu einer Vorrichtung führen, die dasselbe Q wie herkömmliche Vorrichtungen haben, die aber viel günstiger und zu geringeren Kosten hergestellt werden können. Diese Erleichterung der Toleranzen beruht auf der Tatsache, daß die Resonanzfrequenz von der Gegenwart der Massen beeinflußt wird, welche die Hin- und Herbewegung durchführen, so daß der Schwingstab selber nicht länger der kritische Faktor beim Bestimmen der Resonanzfrequenz des Sensors ist.
Die praktischen Ausfuhrungsbeispiele, die in meinem vorerwähnten US-Patent Nr. 4773493 beschrieben sind, können auch bei der vorliegenden Erfindung angewandt werden. In diesem Fall bilden jedoch die Rotationsmassen Massen, die sich in einer Richtung quer zu der Länge der Stäbe in einer mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 beschriebenen Weise hin- und herbewegen.
Solche Ausführungsformen eines Kraftsensors sind in den Figuren 5 bis 9 gezeigt, in denen die Schwingstäbe die Form eines Paares paralleler Elemente 12 und 14 haben, die miteinander an gegenüberliegenden Endabschnitten 16 und 18 verbunden sind und eine Stimmgabel bilden. Wenn der Sensor bei der Fundamentalfrequenz schwingt, schwingen die Elemente 12 und 14 maximal an ihrem Zentralpunkt entlang der Elemente mit toten Nodalpunkten angeordnet an gegenüberliegenden Elementen 12 und 14.
Hin- und herbewegende Massen 13 und 15 sind mit den Zentralpunkten der jeweiligen Elemente 12 und 14 durch Armteile 13A und 15A verbunden und jede die Armteile einschließenden Masse dieser Ausführungsbeispiele hat die Form eines H-Abschnittes.
Um ungewollte Schwingungen in den Endabschnitten 16 und 18 zu unterdrücken werden diese letzteren mit jeweils nach innen gerichteten Vorsprüngen 36 und 38 versehen, die zur Steigerung des Q des Sensors dienen.
Die Last ist vorzugsweise direkt mit dem Kraftsensor über eine Lastplatte 32 verbunden, die mit dem Endabschnitt 16 des Sensors über eine längsgerichtete Verlängerung 22 verbunden ist. An dem gegenüberliegenden Ende ist der Sensor über eine weitere längsgerichtete Verlängerung 20 mit einer Befestigungsplatte 24 verbunden, die zur Montage des Sensors dient. Die Verlängerungen 20 und 22 dienen dazu, die Befestigungsplatte 24 und die Lastplatte 32 von den Schwingungselementen 16 und 18 zu isolieren. Dies minimiert jegliche Dämpfung der Schwingungen der Elemente 16 und 18.
Die Lastplatte 32 schließt ein Loch 39 ein, welches Verbindung einer Last erleichtert. So kann, wenn eine Benutzung für Gewichtsmessung erfolgt, das zu messende Gewicht direkt an die Lastplatte mittels des Loches 39 gehängt werden. So kann eine mittels eines Hakens aufgehängte Wiegepfanne mit der Lastplatte 32 verbunden werden. Die in der Verlängerung 22 gebildeten 90º Drehungen dienen dazu, die auf die zwei Stäbe oder Elemente 12 und 14 ausgeübte Last auszurichten. Eine entsprechende Drehung ist zu demselben Zweck in der Verlängerung 20 gebildet. Die Befestigungsplatte 24 der Ausführung der Figur 5 ist im wesentlichen C-förmig, um ihre starre Verbindung zu irgendeiner Vorrichtung zu erleichtern.
Bei einer anderen Benutzungsweise der Erfindung können die Befestigungsplatte 24 und Lastplatte 32 in voneinander beabstandeten Positionen an einem Element befestigt werden, welches einer Belastung unterworfen ist, wobei die Belastung auf den Sensor übertragen wird, der dazu dient, die auf das Element ausgeübte Belastung zu messen.
Um die Vibrationsfrequenz des Sensors zu messen, ist ein piezoelektrischer Empfänger 42 auf dem Schwingstab 14 montiert, während ein piezoelektrischer Treiber 40 vorzugsweise mit dem anderen Stab 12 verbunden ist. Wenn ein gepulstes Eingangssignal an den Treiber 40 angelegt wird, schwingen der Treiber 40 und der Stab 12, wobei das Pulssignal zeitlich so festgelegt ist, daß es den Stab 12 in Schwingung bei einer Resonanzfrequenz hält. Die Schwingung im Stab 12 führt zu einer außerphasigen Schwingung des anderen Stabes 14. Diese letztere Schwingung wird von dem Empfänger 42 gemessen und das detektierte Signal mit derselben Frequenz wie die Schwingfrequenz der Stäbe 12 und 14 wird in der Phase angepaßt und auf den Treiber 40 zurückgegeben, was zu einem System führt, welches mit einer bestimmten Frequenz schwingt.
Die Resonanzfrequenz variiert proportional zur Belastung, die auf den Sensor durch die Kraft (Gewicht) ausgeübt wird, welches gemessen wird. Geeigneterweise werden Mikrocomputermittel mit dem piezoelektrischen Empfänger gekoppelt und reagieren auf die Ausgangssignale, die dadurch erzeugt werden, um die Größe der Kraft oder Last zu bestimmen. Typischerweise schließt der Mikrocomputer einen Mikroprozessor und einen Zähler ein, die benutzt werden, um die Frequenz zu messen, mit der die Stäbe vibrieren, um eine Messung der ausgeübten Belastung oder Last zur Verfügung zu stellen.
Vorzugsweise sind der piezoelektrische Empfänger und Treiber mit den Stäben am Punkt der maximalen Frequenz gekoppelt. Wenn die Stäbe mit der Fundamentalschwingung angeregt werden, tritt die größte Höhe der Schwingung im Zentrum der Stäbe auf.
Die Figuren 7 bis 9 veranschaulichen eine andere Ausführungsform der Erfindung die ähnlich zu der der Figuren 4 und 5 ist und bei der gleiche Komponenten mit den gleichen Ziffern versehen sind. Bei dieser Ausführungsform ist der Sensor von einem metallischen Zuschnitt geformt, so wie einer Platte aus Berylliumkupfer, indem man ein Preßwerkzeug benutzt, und die Massen 13a und 13b und 15a und 15b sind voneinander an gegenüberliegenden Seiten ihrer jeweiligen Stäbe versetzt. Die Stäbe 12 und 14 sind auch in rechten Winkeln zu den Stäben der Figuren 4 und 5 gerichtet, jedoch resultiert daraus keine Änderung in der Funktion.
Die hin- und herbewegenden Massen oder Gewichte können in einer Vielzahl von Formen ausgeführt sein und können mit den Schwingstäben auf verschiedenen Weisen verbunden sein. Ferner müssen die Gewichte nicht mit den Punkten der maximalen Schwingung der Stäbe verbunden sein, sondern können mit jeder Position entlang der Stäbe verbunden sein, wo sie sich hin- und herbewegen.
Die hin- und herbewegenden Massen können eine große Vielzahl von Formen und Größen haben, obwohl es für Massen, die mit einem Paar von Schwingstäben verbunden sind, bevorzugt wird, gänzlich symmetrisch zueinander zu sein.
In einer weiteren Anwendung der Erfindung kann der Kraftsensor in einer ähnlichen Weise in einem Dehnungsmesser benutzt werden, um die Last auf ein Element zu messen. In diesem Fall werden gegenüberliegende Enden des Kraftsensors an dem Element in voneinander beabstandeten Positionen befestigt, so daß jede Belastung des Elements auf den Kraftsensor übertragen wird, wobei der letztere die Vibrationsfrequenz in Entsprechung zur angewandten Last ändert.

Claims

1. Vorrichtung für den Gebrauch zum Messen einer Kraft oder Last, wobei diese Vorrichtung einen Schwingstab (102) aufweist, der bei Resonanzfrequenz hin- und herschwingt, wobei dieser Schwingstab erste und zweite Nodalpunkte (112, 113) und einen zwischen diesen Nodalpunkten angeordneten Abschnitt hat, wenn er bei der Resonanzfrequenz schwingt, wobei die Vorrichtung ferner Mittel zum Veranlassen des Schwingstabes zum schwingen bei der Resonanzfrequenz, symmetrisch bezüglich des Schwingstabes angeordnete und mit dem Schwingstab durch Armteile (13A, 15A) verbundene Massen (106, 108) an diesem Abschnitt zwischen den Nodalpunkten hat, wobei sich die Massen bei der Resonanzfreguenz hin- und herbewegen und wobei die Vorrichtung Mittel (110) zum Anlegen der zu messenden Kraft oder Last an den Schwingstab hat, wobei sich die Resonanzfrequenz in Übereinstimmung mit der angelegten Kraft oder Last ändert.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Schwingstab erste und zweite endseitige Nodalpunkte und erste und zweite Enden (112, 113) benachbart zu den ersten und zweiten Nodalpunkten hat, wobei er ferner Mittel (110) hat zum Verbinden des ersten Endes des Schwingstabes (102) mit der Last zum Anlegen einer Belastung an den Schwingstab, welche die Resonanzfrequenz bestimmt, bei der dieser schwingt, und er mit dem Schwingstab zwischen den ersten und zweiten Enden verbundene Massen (106, 108) hat.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei diese hin- und herbewegenden Massen (106, 108) an einem Ort (120) entlang des Schwingstabes angeordnet sind, wo die größte Vibration des Schwingstabes vor und zurück bei der Resonanzfrequenz auftritt.

4. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dieser Schwingstab eine Vielzahl dieser Nodalpunkte (112, 113) hat und wobei die Massen (106, 108) mit dem Schwingstab (102) an einer Stelle zwischen den Nodalpunkten verbunden sind, um sich beim Schwingen des Schwingstabes hin- und herzubewegen.

5. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, mit Tragmitteln (110) ezum Tragen der zu messenden Last oder Kraft und Mittel zum Verbinden eines ersten Endes (112) des Schwingstabes (102) mit den Tragmitteln.

6. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem piezoelektrischen Empfänger (42), der mit dem Schwingstab (14) verbunden ist, um Ausgangssignale bei der Resonanzfrequenz zu erzeugen, bei der der Schwingstab hin- und herschwingt.

7. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, mit Mikrocomputermitteln, die mit dem piezoelektrischen Empfänger (42) verbunden sind und auf die Ausgangssignale ansprechen, um die Größe der Kraft oder Last zu bestimmen.

8. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem piezoelektrischen Treiber (40), der mit dem Schwingstab (12) verbunden ist, wobei der Treiber den Schwingstab veranlaßt, bei Empfang der Eingangssignale zu schwingen.

9. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Vorrichtung ein Paar Schwingstäbe (12, 14) umfaßt, wobei diese Schwingstäbe miteinander an gegenüberliegenden Enden verbunden sind, um eine Stimmgabel zu bilden, wobei jeder Schwingstab einen Abschnitt hat, der bei der Resonanzfrequenz hin- und herschwingt, wobei jeweils Massen (13, 15) mit den Abschnitten der Stäbe verbunden sind, wobei sich die Massen bei der Resonanzfrequenz hin- und herbewegen, wobei Tragmittel zum Unterstützen einer zu messenden Kraft und Mittel (32) zum Verbinden eines Endes des Schwingstabes mit dem Tragmittel zum Anlegen einer Belastung an die Schwingstäbe, welche die Resonanzfrequenz bestimmt, bei denen die Schwingstäbe vibrieren, vorhanden sind.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Abschnitte der Stäbe zentral bezüglich der gegenüberliegenden Enden der Stäbe (12, 14) angeordnet sind.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei jeder Schwingstab (12, 14) einen zentralen Punkt hat, der bei Resonanzfrequenz hin- und herschwingt und wobei die jeweiligen Massen (13, 15) mit den jeweiligen zentralen Punkten verbunden sind, um sich bei der Resonanzfrequenz hin- und herzubewegen.