FR2645640A1 - Miniaturised portable weighing device - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet,une micro balance de précision
fine électronique, qui n'est en aucun cas comparable aux diverses
balances de ménage électroniques que l'on trouve actuellement sur le
marché et qui n'ont qu'une précision tres approximative d'un ou
plusieurs grammes.The subject of the present invention is a precision micro-balance
electronics, which is by no means comparable to the various
electronic household scales that are currently found on the
market and which have only a very approximate accuracy of one or
several grams.
La micro balance offre une précision maximum du centigramme et est
classée dans la catégorie "Précision Fines par le Service des Poids et
mesures.The micro balance offers a maximum accuracy of the centigram and is
classified in the category "Fine Precision by the Service of Weights and
measures.
De par ses dimensions,son mecanisme de haute précision sans pieces
mobiles,elle est facilement transportable, puisqu'alimentée par pile
ou batterie rechargeable.Due to its size, its high precision mechanism without parts
mobile, it is easily transportable, since it is powered by a battery
or rechargeable battery.
Sa destination est réservée entre autre ,aux transactions com
merciales de métaux précieux, bijouteries, joailleries, prothese dentaire,
numismatique, chimie, pharmacie, imerimerie, papeterie, centres de tir, armée,
composants électroniques, et pour toutes branches industrielles et
commerciales ou sont nécessaires des pesées de l'ordre du decigramme
ou du centigramme,dans des échelles de mesure de e a se grammes,
e à 100 grammes,e a 580 grammes maximum.Its destination is reserved inter alia
mercials of precious metals, jewelery, jewelery, dental prosthesis,
numismatics, chemistry, pharmacy, imerimerie, stationery, shooting centers, army,
electronic components, and for all industrial branches and
where decigram weighings are required
or centigram, in scales of measurement
e to 100 grams, and 580 grams maximum.
L'originalité de l'invention réside dans la création d'un récepteur
de charge particulierement réduit,mais qui ail le une grande sensibilité à à une robustesse suffisante pour supporter une charge de 500 grammes.The originality of the invention lies in the creation of a receiver
particularly low load, but which has a high sensitivity to robustness sufficient to support a load of 500 grams.
Il est associé à une Jauge d'extensométrie spéciale,formant un
module compact indépendant tres petit,qui i permi de réaliser un
mécanisme de 52x52x23 millimetres.It is associated with a special strain gauge, forming a
independent compact module very small, which allowed to realize a
mechanism of 52x52x23 millimeters.
Le meme mécanisme permet de réaliser plusieurs types de balances,
9 a 50,100 et 500 grammes suivant le module de jauge employé,la preci-
sion pour chaque échelle pouvant etre le décigramme ou le centigramme,
Le principe adopté est celui du parallelogramne déformable classique
qui agit sur le pont de Jauges d'extensométrie, importé de RFA sous la
référence Z 11. The same mechanism makes it possible to carry out several types of scales,
9 to 50,100 and 500 grams depending on the gauge module used, the preci-
for each scale which may be the decigram or the centigram,
The adopted principle is that of the classical deformable parallelogram
acting on the strain gauge bridge, imported from Germany under the
reference Z 11.
La pesée se fait commue sur une balance normale en posant-la charge sur le plateau,et la lecture se fait sur un affichage à cristaux liquides,LCDrqui peut comporter 4 digits 1/2 ou 5 digits suivant la précision demandée. The weighing is done on a normal scale by putting the load on the plate, and the reading is done on a liquid crystal display, LCD which can comprise 4 digits 1/2 or 5 digits according to the required precision.
Un interrupteur permet la mise en marche et l'arret,deux potentio- metres permettent les réglages du zero et de la tare,celle ci dans un rapport quel conque suivant l'utilisation. A switch allows the starting and stopping, two potentials allow the adjustments of the zero and the tare, this one in a report which conch following the use.
Un bouton poussoir peut permettre eventuellement le calibrage de la balance en indiquant le chiffre maximum, ce qui permet de controler le bon fonctionnement de l'électronique. A push button may allow the calibration of the balance by indicating the maximum number, which allows to control the proper functioning of the electronics.
La figure I montre une élévation coupe longitudinale de la balance
suivant AB de la figuré 2. Figure I shows a longitudinal sectional elevation of the balance
following AB from Figure 2.
Le boîtier se compose de deux partîes,inférieure (1) et supérieure
t2) qui sont assemblées par quatre vis < 3 > .The housing consists of two parts, lower (1) and upper
t2) which are assembled by four screws <3>.
La figure 2 montre une vue de dessus de la partie inférieure sans
la partie supérieure, qui permet de situer l'implantation du mécanisme
récepteur de charge et du circuit imprimé dans le boitier inférieur.FIG. 2 shows a view from above of the lower part without
the upper part, which allows to locate the implantation of the mechanism
load receptor and circuit board in the lower housing.
Le boitier peut etre réalisé en matiere plastique rigide ou en
métal léger injecté. Dans le cas du boitier en plastique, un enduit
métallise intérieur sert de blindage contre les effets électrostatiques
ou radio, EMI-RFI.The case can be made of rigid plastic material or
light metal injected. In the case of the plastic case, a coating
internal metallization serves as a shield against electrostatic effects
or radio, EMI-RFI.
La partie inférieure du boitiez (1) contient le recepteur de charge < 4, qui y est fixé par quatre vis TF < 5). Il porte le module de jauges (6),
Sur la gauche se trouve le compartiment (7) de la pile SV ou de la.The lower part of the box (1) contains the charge receiver <4, which is fixed by four screws TF <5). It carries the gauge module (6),
On the left is the compartment (7) of the SV stack or the.
batterie rechargeable,
Sur les quatre plots < 8) est fixé le cir-cuit imprimé (9) par les
quatre vis TR (10), Le mini jack (11) permet l@alimentation secteur par
transformateur séparé.rechargeable battery,
On the four pads <8) is fixed the cir-cooked printed (9) by
four screws TR (10), The mini jack (11) allows the @ power supply by
separate transformer.
La partie supérieure du boitier (2) présente au tiers de sa longueur,
une partie inclinée à 24 degrés, qui porte à l'intérieur l'afficheur LCD
(12) et qui offre une lecture facile de la mesure.The upper part of the case (2) has one third of its length,
a portion inclined at 24 degrees, which carries inside the LCD display
(12) and which offers an easy reading of the measure.
Sur sa plage avant, à gauche, dans l'axe du point d'appui du recep-
teur de charse,se trouve l'ouverture qui permet le montase du plateau
C13 > .Plus avant se trouvent trois trous qui permettent le passage des
axes des deux potentiometres de réglage du zéro (14) et de la tare < 15)
ainsi que de l'interrupteur (16), visibles sur la figure Z. On its front beach, to the left, in the axis of the support point of the
cart, is the opening that allows the plateau of the plateau
C13> .More front are three holes that allow the passage of
axes of both zero (14) and tare <15) potentiometers
as well as the switch (16), visible in Figure Z.
Dans le cas de transports frequents,un capot amovible en plastique
rigide (17) protege les organes de réglage et le plateau. In the case of frequent transport, a removable plastic cover
rigid (17) protects the adjusting members and the plate.
La figure 3 montre-une élévation avec coupes segmentaires du meca- nisme récepteur de charge. Figure 3 shows an elevation with segmental sections of the load-receiving mechanism.
La figure 4 montre une vue de dessus sans le plateau. Figure 4 shows a top view without the tray.
La piece de base (18) est fixée sur le fond du boitier (i) avec quatre vits TF (iS),par ses quatre pieds (20),
Elle porte dans son axe longitudinal le module de jauges d'extensométrie < 6) qui y est fixé par la vis et écrou C21). The base piece (18) is fixed on the bottom of the box (i) with four screws TF (iS), by its four feet (20),
It carries in its longitudinal axis the strain gauge module <6) which is fixed by the screw and nut C21).
Le parallelogramme est constitué de deux lames rectangulaires (22) et < 23) fixées d'une part sur la piece de base (18), une dessus,une dessous par les vis (24), et d'autre part sur la piece de renvoi de la poussée < 25) par les vis (26), laquelle piece de renvoi,ferme Ie parallelogramme
Les lames sont en bronze au au Bérylium et comportent h chaque extremit et à une distance déterminée, une ou plus leurs raynures transversales d'affaiblissement (27) qui leur donne la sensibilité requise en fonction de la precision demandée. Ces raynures peuvent etre plus ou moins larges et profondes, de section rectangulaire ou demi sphériques.The parallelogram consists of two rectangular blades (22) and <23) fixed on the one hand on the base piece (18), a top, a bottom by the screws (24), and secondly on the piece of return thrust <25) by the screws (26), which piece of reference, closes the parallelogram
The blades are of Beryllium bronze and have at each end and at a determined distance one or more of their transverse lines of weakening (27) which gives them the required sensitivity as a function of the precision required. These rays can be more or less wide and deep, of rectangular section or half spherical.
La piece de base ainsi que la piece de renvoi de la pousséersont en métal antimagnétique usiné ou injecté sous pression. The base piece as well as the thrust part of the pushers are machined antimagnetic metal or injected under pressure.
La piece de renvoi (25) qui porte le plateau (13), agit sur le module de jauges (21) par un axe de liaison (29) en acier inox trempé super fini qui est pris entre deux rubis sertis sur des vis (30). Détail fig.5
Le rubis côté jauge est fixe,mais le rubis de la piece de renvoi se visse dans un canon filete (31) et permet le réglage d'approche minimum d'action sur la jauge.The deflection piece (25) which carries the plate (13) acts on the gauge module (21) via a super-finished tempered stainless steel connecting pin (29) which is caught between two rubies set on screws (30). ). Detail fig.5
The ruby gauge side is fixed, but the ruby of the piece of reference is screwed into a threaded barrel (31) and allows the adjustment of minimum approach of action on the gauge.
Le montage sur rubis permet d'obtenir une fidélité parfaite du mouvement et une moindre usure dans le temps. Ruby mounting provides perfect fidelity of movement and less wear over time.
Le mouvement est infime, de l'ordre de quelques centiemes de mm pour 58 grammes. The movement is tiny, of the order of a few hundredths of a millimeter for 58 grams.
et e quelques dixiemes de mm pour see grammes. and e a few tenths of a millimeter to see grams.
Afin d'éviter les surcharges accidentelles,des butées, haute < 32) et
basse (33) limitent le mouvement verticaI du parallelogramme.In order to avoid accidental overloads, stops, high <32) and
low (33) limit the vertical movement of the parallelogram.
Vers la partie fixe du parallelogramme, sous la lame supérieure, sont
places deux vis < 34) de correction de l'erreur périphérique du plateau.To the fixed part of the parallelogram, under the upper blade, are
places two screws <34) to correct the peripheral error of the board.
e réglage permet d'obtenir une mesure égale en déplacant la charge
à n'importe quel endroit du plateau.e setting provides equal measurement by moving the load
anywhere on the board.
Le plateau (28) est réalisé en matiere pIastique rigide ou en métal
léger, usiné ou injecté.Il est fixé à la piece de renvoi de la poussée
< 25)par un axe fileté (S5). The plate (28) is made of rigid plastic material or metal
light, machined or injected.It is attached to the thrust piece of the thrust
<25) by a threaded pin (S5).
A sa périphérie inférieure ,est ménagée une raynure demi ronde < 36) qur sert de gouttiere en cas de reversement d'un liquide. At its lower periphery is formed a half-round ray <36) which serves as a gutter in the event of a liquid being poured back.
Sur son col 1 et central une gorge demi ronde reçoit une fine col
lerette (37) en plastique tres souple qui rerme le jeu existant entre
l'ouverture du boitier super leur et le collet du plateau, et qui assure
l'étanchéité.On his neck 1 and central a half round throat receives a fine collar
lerette (37) very flexible plastic that locks the existing game between
the opening of the box super their and the neck of the tray, and which ensures
sealing.
Le plateau peut etre de diverses formes, circulaire, carré, rectangu-
laire, ou toutes autres formes adaptées aux besoins.The tray can be of various shapes, circular, square, rectangular
or other forms adapted to the needs.
En dehors de l'application aux balances, ce récepteur de charges,
peut etre adapté à de nombreux autres usages.Apart from the application to scales, this receiver of charges,
can be adapted to many other uses.
Un axe quelconque peut etre monté au lieu et place du plateau et
transmettre tout autre mouvement compatible avec le déplacement des
jauges, comme par exemples non limitatifs ,mesure d'une pression,d'une
force,d'une variation de flexion ou de dilatation d'un organe mécanique
ou physique.Any axis can be mounted instead of the plateau and
transmit any other movement compatible with the movement of
gauges, as for example non-limiting, measuring a pressure, a
force, a variation of bending or expansion of a mechanical member
or physical.
Toutes autres unités de mesures peuvent etre obtenues par l'adapta-
t ion de l'électronique grammes, carats, grains et mesures étrangeres. All other units of measurement can be obtained by adapting
electronics, grams, carats, grains and foreign measurements.
Une membranne barométrique adaptée permet la mesure en millimetres
de Ho ou millibars. An adapted barometric membrane allows measurement in millimeters
from Ho or millibars.
La Figure 5 montre le détail du systeme d'axe de liaison. Figure 5 shows the detail of the link axis system.
L'axe 29 en acier inox trempé et super fini porte à chaque extre -mité un cône à 6e degrés et est pris entre les deux vis (30), qui portent chacune un rubis serti dont le cône en creux est a 96 degrés. The axle 29 in tempered and super-finished stainless steel carries at each end a six-degree cone and is caught between the two screws (30), which each carry a ruby set with a hollow cone at 96 degrees.
La v is inférieure de la piece de renvoi de jauge < 21) est fixe,collée apres montage dans son canon.The bottom edge of the gauge return piece <21) is fixed, glued after mounting in its barrel.
La vis supérieure se visse dans le canon < 31) qui,lui,est vissé dans la piece de renvoi de poussée (25).La longueur du canon < 31) permet une approche de -précision du rubis pour le réglage du zéro mécanique en fonction de la courbure des lames du parallelogramme. The upper screw is screwed into the barrel <31), which itself is screwed into the thrust thrust piece (25). The length of the barrel <31) allows a ruby precision approach for the adjustment of the mechanical zero. function of the curvature of the parallelogram blades.
Elle est scellée apres réglage.It is sealed after adjustment.
L'axe est enveloppé par les canons sur une certain qu'en cas de choc violent,il n'ait-pas la possibilité de quitter les rubis. The axis is wrapped by the guns on a certain that in case of violent shock, it has not the possibility to leave the rubies.
Le coefficient de frottement entre la pointe de l'axe et le rubis
est pratiquement nul ce qui donne à ce systeme une parfaite fiabilité. The coefficient of friction between the tip of the axis and the ruby
is virtually zero which gives this system a perfect reliability.
l'électronique est étudiée pour ce type de balance et accordee avec
le module de jauges d'extensométrie Z 11.electronics is studied for this type of balance and agreed with
the strain gauge module Z 11.
L'alimentation se fait par pile 9 Volts alcaline ou batterie rechargeable.Pour ce cas,un mini JacK (11) est prévu a l'arriere du boîtier
inférieur, Fig 2,qui permet la recharge de la batterie par transformateur et diode classique.Power is supplied by a 9 volt alkaline battery or rechargeable battery. For this case, a mini JacK (11) is provided at the back of the case.
lower, Fig 2, which allows the battery recharge by transformer and conventional diode.
La Figure 6 montre un schéma de principe de base, non 1 imitatif, qui est utilisé dans la micro balance. Figure 6 shows a basic, non-imitative, block diagram that is used in the micro balance.
La tension est régulée par le circuit intégré (33) LM 2950 en + ou - S volts et un fnverseur de tension (34) LMC 7660 fournit par rapport au e volt, du - 5 volts pour le convertisseur analogique digital (35) ICL 7123
Le pont de jauges (36) est alimente en + 5 volts.The voltage is regulated by the integrated circuit (33) LM 2950 in + or - S volts and a voltage converter (34) LMC 7660 provides compared to the volt, - 5 volts for the digital analog converter (35) ICL 7123
The gauge bridge (36) is supplied with + 5 volts.
Le signal sortant du pont de jauges å 2 mV/V, est amplifié par le montage amplificateur d'instrumentation haute performante classique comprenant les amplificateurs opérationnels (37) Ai AE A3.The output signal from the gage bridge at 2 mV / V is amplified by the conventional high performance instrumentation amplifier assembly comprising the operational amplifiers (37) Ai AE A3.
Les deux potentiometres 10 tours (38) Ti et (39) T2 permettent d'ajouter ou de soustraire la tare a + ou - 30 grammes et de régler le zéro s'il y a lieu.Tl réalise le réglage grossier et Ta le réglage fin.Le signal obtenu est appliqué & å l'entrée du convertisseur A/D (40) ICL 7129 de 20.000 points, avet pour unité le centigramme,et une valeur maximale de 99,99 grammes. The two potentiometers 10 turns (38) Ti and (39) T2 make it possible to add or subtract the tare a + or - 30 grams and to adjust the zero if necessary. It realizes the coarse adjustment and Ta the adjustment The signal obtained is applied to the input of the A / D converter (40) ICL 7129 of 20,000 points, with a unit of one centigram, and a maximum value of 99.99 grams.
Un détecteur de tension trop faible est incorpore dans l'ICL 7129 et commande l'indication "Batt" qui signale que la pile doit etre charge ou la batterie rechargée.Dans ce cas l'afficheur n'est plus activé pour éviter de fausses mesures
L'affichage est un compteur LCD multiplexé a 4 digits 1/2 ou 5 digits suivant la précison voulue.A too weak voltage detector is incorporated in the ICL 7129 and controls the indication "Batt" which indicates that the battery must be charged or the battery recharged. In this case the display is no longer activated to avoid false measurements.
The display is a multiplexed LCD 4 digit 1/2 or 5 digits according to the required precison.
La correction de température est assurée de + 10 a + 3e degrés C, par les éléments correcteurs intégrés dans les jauges, Fig.7, ainsi que les correcteurs des erreurs de flexion. The temperature correction is ensured from + 10 to +3 degrees C, by the corrective elements integrated in the gauges, Fig.7, as well as the correctors of the bending errors.
Oes éléments complémemtaires peuvent etre ajoutés pour des écarts de températures différents
Un filtrage tres élaboré annule les fréquences basses ,chocs ou vibrations intempestives de puissances normales.These additional elements can be added for different temperature differences
A very elaborate filtering cancels the low frequencies, shocks or untimely vibrations of normal powers.
Un blindage intérieur du boitier par pulvérisation d'enduit metal- lisé,d'envinon 50 miorons d'épaisseur, protese l'électronique des perturbations électrostatiques et fréquences radio, RMI et- RFI, avec une efficacité de 38 a 4e dB pour des fréquences de 10 KHz å 1 GHz. An internal shield of the housing by sputtering of metal plaster, approximately 50 micrometers thick, protects the electronics from electrostatic disturbances and radio frequencies, RMI and RFI, with an efficiency of 38 to 4 dB for frequencies from 10 KHz to 1 GHz.
La durée d'utilisation par pile est d'environ 200 heures. Battery life is approximately 200 hours.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8905024A FR2645640A1 (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Miniaturised portable weighing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8905024A FR2645640A1 (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Miniaturised portable weighing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2645640A1 true FR2645640A1 (en) | 1990-10-12 |
Family
ID=9380776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8905024A Withdrawn FR2645640A1 (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Miniaturised portable weighing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2645640A1 (en) |
Citations (4)
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| EP0195875A1 (en) * | 1985-03-25 | 1986-10-01 | K-TRON Patent AG | Mass-and-force measuring device |
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1989
- 1989-04-11 FR FR8905024A patent/FR2645640A1/en not_active Withdrawn
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| Title |
|---|
| PROSPECTUS: "Pr{zisionswaagen f}r ganaues W{gen im Milligrammbereich - Auszug aus der Preisliste 10885 vom 01.10.1988" (GOTTL-KERN & SOHN) * |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |