JP2005172833A - 計測器の位置合わせを監視する方法およびデバイスと計測器 - Google Patents

Abstract

【課題】計測器、特に天秤の位置合わせを監視するために使用される方法およびデバイスを提供する。
【解決手段】液体１１が入れられ、気泡１２が１つ形成されている容器１０を使用する、水準器の原理に基づく傾斜センサ１を備える。気泡の位置は、気泡の一方の側に配置された放射要素Ｄ１と、気泡の他方の側に配置されたセンサ要素Ｄ２を使い光学的に測定される。放射要素およびセンサ要素は一体として、センサ軸が重力の軸に平行である限り、気泡がその中心に来るセンサ軸ｓｘを定める。さらに、センサ要素は少なくとも２つの基準要素Ｄ３、Ｄ３’で挟まれ、基準要素は放射線の強度が許容範囲内か否かのテストに使用される。監視デバイス１５０が正常に機能していることを確認するために、監視デバイス内で自動的に機能テストが実行される。
【選択図】図１０

Description

本発明は、計測器の位置合わせを監視するための方法およびデバイスに関するものであり、この監視デバイスは傾斜センサを備える。本発明はさらに、監視デバイスを備える計測器、特にはかりに関する。

計測器、特に例えば熱重量測定装置、重量水分測定装置、または天秤などの重量測定装置は、その機器の使用される場所に於ける機器のセットアップ方法に関する特別な要求条件を満たさなければならない。これは、特に、秤量セルおよびおもりの重量測定に使用される荷重受け装置を備える天秤に適用される。天秤は、天秤の測定軸−つまり、測定される秤量対象の重さの力の作用線と一致しなければならない軸−が重力場の方向となる位置でセットアップされるのが理想的である。この理想的な位置は、天秤の基準位置と呼ぶこともできる。通常秤量パンの平面に垂直である天秤の測定軸が重力場に関して一定角度で傾斜している場合、秤量結果は対象の実際の重さに傾斜角度の余弦を掛けた値を反映する値となる。

これが、公式認定の要件に適合する天秤が傾斜センサ、および天秤を傾斜センサにより指示される基準位置に設定するための水準器を備えることが多い理由である。例えば表示ユニットに送られる電気的傾斜センサのセンサ信号は、通常天秤の測定軸に整列されているセンサ軸が重力場の方向からどれだけずれているかを示す。例えば、天秤の２つの軸方向調整可能な足を含む、水準器を使用することで、重力軸からのセンサ軸のずれ、したがって測定軸のずれを補正できる。

電気的傾斜センサを備える天秤は、ＤＥ ３２ ３４ ３７２ Ａ１［１］で開示されており、そこではセンサ信号は、天秤の位置補正に使用されず、天秤の傾斜依存誤差のデジタル補正に使用される。［１］によれば、傾斜センサは、振り子の質量または液体を注入し気泡を１つ入れた容器を備えるものとすることができ、移動可能な要素の位置は、光学的または誘導的手段により検出される。

容器に導電性液体を注入し気泡を１つ入れた容器を有する水準器からなる電気的傾斜センサは、ＪＰ ６１ １０８ ９２７ Ａ２［２］に開示されている。［２］によれば、この傾斜センサは、天秤で使用され、水平でない状態が限界値に達するとアラーム音を発する。

水準器の主要な構造は、ＤＥ ３８ ００ １５５ Ａ１［３］で詳しく説明されている。［３］で提案されている概念を用いることにより、傾斜角度を水準器から直接読み取ることができる。

ＪＰ ５８０３３１１４では、一方側に発光素子を、もう一方の側に複数の光学センサを備える水準器による構成が開示されている。半球状の容器に、気泡が１つ形成されるように、光を透過する色付きの液体が封入される。この容器自体は、立方体の透明筐体内に封じ込められる。光学センサは、この立方体の筐体の外側に配置される。発光素子から出た光線は、液体と気泡を通り、光学センサに当たる。水準器が傾斜した位置に置かれていれば、気泡は正しい位置からずれ、光学センサの信号が変化する。傾斜の角度と方向は両方とも、このデバイスにより検出される。

発信器および受信器ユニットと連携する二重平行バネ連結機構として構成された変形可能な振り子を備える光電子傾斜測定システムはＤＥ ４３ １６ ０４６ Ｃ１で説明されている。センサダイオードに加えて、温度および電圧の変化などの望ましくない外部要因の効果を検出し、補正するため受信器側に基準ダイオードを配置することができる。

非常に感度の高い２次元で動作する傾斜計について、ＤＥ １９９ ３１ ６７９ Ａ１で説明されている。これは、光源が下側に配置された水準器を備える。光電子センサ、好ましくはＣＣＤ（電荷結合素子）技術に基づくタイプの光電子センサは、水準器の上の一面に配置される。

天秤に自動傾斜監視機能が配置されていない場合、秤量工程を開始する前に水準器を検査し、天秤の水平位置を検証することが製品品質に関連する秤量手順の要件である。しかし、この規則は実際には必ずしも遵守されない。他方、自動監視を行えば、監視デバイスに不具合が生じることがある。傾斜角度が規定の限界を超えなくてもアラームが発生する可能性もあれば、限界を超えて長時間にわたり動作しアラームを発しない場合もありえる。これらのエラーは両方とも重大な結果をもたらす可能性がある。第１の種類のエラーでは、「偽肯定」とも呼ばれる偽アラームにより、測定または生産工程に無用な中断が生じることがある。「偽否定」とも呼ばれる第２の種類のエラーでは、規定の許容限界を超えても測定および／または生産工程が続く。
［１］Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｐａｔｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＤＥ ３２ ３４ ３７２ Ａ１ ［２］Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｐａｔｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＪＰ ６１ １０８９２７ Ａ２ ［３］Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｐａｔｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＤＥ ３８ ００ １５５ Ａ１ ＪＰ ５８０３３１１４ ＤＥ ４３ １６ ０４６ Ｃ１ ＤＥ １９９ ３１ ６７９ Ａ１ ［４］Ｕ．Ｔｉｅｔｚｅ，Ｃｈ．Ｓｃｈｅｎｋ，Ｈａｌｂｌｅｉｔｅｒｓｃｈａｌｔｕｎｇｓｔｅｃｈｎｉｋ，１１ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２ｎｄ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ，Ｂｅｒｌｉｎ １９９９

したがって、本発明は、計測器、特に天秤の状態を監視するための改良された方法および改良された傾斜感知デバイスを実現し、監視デバイスを備える計測器、特に天秤を実現することを目的とする。

特に、本発明の目的は、傾斜角度に対する少なくとも１つの限界値を超えた場合も正確な検出を保証し、偽メッセージまたは偽アラームの問題を実質的に回避する方法および監視デバイスを必要とする。

さらに、監視デバイスは構成が単純で費用効果のある設計でなければならず、また天秤または他の測定デバイスでも簡単に使用できなければならない。さらに、監視性能は、電気的および光学的要素などのコンポーネントの特性の変化だけでなく迷光などの外部要因のマイナスの影響を受けるようであってはならない。

したがって、本発明による計測器は、水平でない位置に関して最適な監視査察を受けなければならない。

前記の目的を達成する解決手段は、請求項１、８、および１４においてそれぞれ指定されている特長を備える方法、監視デバイス、および計測器を通じて実現される。本発明の好都合な他の開発実施形態は、補足の請求項で定義される。

この方法およびデバイスは、計測器、特に天秤の位置合わせを監視するために使用される。この機能を実行するには、監視デバイスが水準器の原理に基づく傾斜センサを備える必要がある、つまり、液体が入れられ、気泡が１つ形成されている容器を使用する。

気泡の位置は、気泡の片側で放射線放出要素を、気泡の反対側で放射線感知要素を使用して光学的に測定可能である。発信器要素、好ましくは発光ダイオード、およびセンサ要素、好ましくはフォトダイオードにより、重力場の方向に平行な場合に気泡の中心を通るセンサ軸が定められる。

さらに、放射線強度が許容可能範囲にあることを確認するため、少なくとも２つの放射線感知基準要素はセンサ要素を挟む形で横方向で配置される。監視デバイスをチェックするために、監視デバイス内で機能テストが自動的に実行される。

したがって、例えば発信器要素に供給される電力の変化または光経路内の要素の色の変化のため、発信器要素により放出された、かつ／または基準要素により受け取られる放射線の強度の変化を検出し、補正することが可能である。発信器要素から放出される光の強度が例えば低すぎる場合、前記の配置を用いることで、気泡が実際にはセンサ軸を外れているのに、気泡がセンサ軸内にあり発信器要素からの光を減衰していると誤ってみなされる問題が解消される。つまり、傾斜が許容範囲内にあるものとして誤って登録される状況が防止される。逆に、発信器要素から放出される光の強度が高すぎる場合、本発明の配置を用いることで、さらに、気泡が実際にはセンサ軸上にあるのに、気泡がセンサ軸を外れており発信器要素からの光を減衰しないと誤ってみなされる問題が解消される。したがって、本発明の配置では、さらに、傾斜が許容範囲外だと誤って登録される状況の発生を防ぐ。

そのため、上述のような複雑な設計でない傾斜センサは、発信器からの放射線の強度が高すぎても低すぎても登録することができ、これは、これから説明される単純な測定法により補正することができる。

電気的に監視される傾斜センサまたは水準器は、計測器の筐体の内側の密閉空間内に配置することができる。この配置により、傾斜センサは外部光から絶縁される。しかし、気泡の位置は、もはや、目視検査では検証することができない。

好ましい一実施形態では、傾斜センサまたは水準器は、気泡の位置を目視検査できるように筐体上に配置され、利用者が目視検査できることにより電子監視機能は補完される。放射要素は小型であるため、気泡の目視検査の邪魔にならない。気泡の電子的監視に対する外部光からありえる干渉は、例えば実質的に干渉外部光の範囲外である赤外線範囲などの波長範囲で動作する放射要素、感知要素、および基準要素を選択することにより防止するのが好ましい。

さらに、測定に対する外部の影響は、周期的または非周期的パルスの形態、好ましくは５から１５マイクロ秒のパルス幅、５から１５ミリ秒の間隔で放射線を放出することにより抑制することができる。例えば、パルスは、１０ミリ秒の一定のまたはわずかに変動する周期間隔で次々に発生する、５マイクロ秒のパルス幅とすることができる。所望の放射線強度は、パルスの高さを変更することにより設定される。周期的性質の干渉信号は、さらに、変動する周期長を使用して抑制することができる。

基準要素は、センサ要素内も通る直線にそって配置し、気泡がセンサ軸の中心にある場合に基準要素が気泡を通過した光線を受け取らないようにする。したがって、センサ要素は気泡により減衰される放射線強度に対応するセンサ信号を送出し、その一方で、基準要素は気泡により減衰されない放射線強度に対応するセンサ信号を送出する。したがって、基準要素により示される放射線強度は、放射線強度を補正するための基準として使用することができる。より複雑な電子回路では、センサ要素の信号は、さらに、正規化する、つまり、非減衰放射レベルを表す、基準要素により出力される信号の比として測定することができ、したがって、その結果は放射線放出要素により出力される放射線の強度と無関係な信号となる。

しかし、センサ要素および基準要素により送出される信号は、コンパレータを使って評価されるのが最も好都合である。この考え方によれば、センサ要素の出力信号は、許容可能傾斜範囲を定めるセンサ軸から気泡までの距離に対応する第１のしきい値と比較される。２つの基準要素の出力信号は、ウィンドウコンパレータを使って、下限の第２のしきい値および上限の第３のしきい値と比較され、後者２つのしきい値により放射強度の許容可能範囲が定められ、したがって、放射線放出要素に供給される電力の範囲が定められる。

すべてのコンパレータの出力信号は、プロセッサ内で定期的に問い合わせが行われ、評価され、その場合、好ましくは、
ａ）水平でない状態を示す第１のしきい値に達しないか、または超える毎に、傾斜カウンタが、それぞれ、第１または第２の限界値に向かう方向で変更され、かつ／または
ｂ）放射線の十分な強度と不十分な強度とを識別する第２のしきい値に達しない場合に毎回、強度カウンタが第３の限界値から第４の限界値に向かう方向で変更され、かつ／または
ｃ）放射線の過剰な強度を示す第３のしきい値を超える毎に、強度カウンタが、第４の限界値から第３の限界値に向かう方向で変更され、かつ／または
ｄ）テストシーケンス時にエラーが登録された後、機能カウンタが、第５の限界値に向かう方向で変更され、かつ／または
ｅ）傾斜測定時にエラーが登録された後、機能カウンタが第５の限界値に向かう方向で変更されるか、またはエラーカウンタが第６の限界値に向かう方向で変更される。

傾斜カウンタ、強度カウンタ、機能カウンタ、およびエラーカウンタを使用すると、場合によっては一度しか発生しえない瞬間的不整を抑制することができ、不要なエラーメッセージが回避される。

第１または第２の限界値に達すると、傾斜が許容範囲内または許容範囲外であることを示す信号が送られ、必要ならば測定または生産工程を停止できる。
第３または第４の限界値に達した場合、放射線の強度または、より具体的には、放射線放出要素に供給される電力は、放射線強度を許容範囲内に戻すため必要に応じて変更される。

第５または第６の限界値に達した場合、エラー状態を示す信号が発生し、測定または生産工程が進行中の場合、必要ならば停止することができる。
もちろん、フィルタ処理せずにエラーメッセージを処理することも可能である。

上述のフィルタ機能はすべて、ソフトウェアプログラムを使って安価に実現することが可能である。限界値はすべて、メモリに格納され、選択的に変更可能であるのが好ましい。しきい値は、プロセッサにより制御することが可能な抵抗器、例えば、トランジスタを使って選択的に調整可能であることが好ましい。同様に、パルスの形で放射線放出要素に印加される動作電圧は、プロセッサを使って制御可能であることが好ましい。

以下では、図面を参照しながら本発明のさらに詳しい説明を行う。

図１は、利用者から見えるように天秤筐体１００１内に組み込まれている傾斜センサ１を備える、本発明による天秤１０００を例示する。水準器の原理に従って動作する傾斜センサ１は、本発明による監視デバイスの一部である。そのため、傾斜センサ１の出力信号はプロセッサにより監視デバイス内で処理されるが、傾斜は利用者による目視検査で監視することもできる。したがって、監視デバイスのエラーメッセージは、水準器または傾斜感知デバイス１を一目見て容易に確認することができ、このような配置の結果、天秤１０００の操作のしやすさは高まる。天秤の許容範囲からずれている傾斜は、高さ調整可能な設定足１００２を使って補正できる。

図２は、センサ軸ｓｘと重力の軸ｇｘが一致し、液体１１が注入され１つの気泡１２が形成されている円筒型容器１０を使用する水準器からなる傾斜センサ１’の概略を例示している。放射線放出要素Ｄ１は、傾斜センサの上に配置され、センサ要素Ｄ２は、下側に配置される。図３に示されている同じ傾斜センサ１’は、角度αで右に傾斜しており、センサ軸ｓｘは重力軸ｇｘに関して角度αだけ傾斜している。容器１０は、透明板で両端が仕切られている。気泡が浮動状態になっている上側の板の内壁は、わずかに湾曲している。図２では、気泡１２は放射線放出要素Ｄ１とセンサ要素Ｄ２の位置により定められるセンサ軸ｓｘ上に位置している。図３では、気泡１２は、容器１０の傾斜に対応して左にすでに移動している。したがって、図２に例示されている状況では、放射要素Ｄ１により放出される放射線は、気泡を通過し、屈折および反射の効果により減衰される。対照的に、図３に示されている状況では、放射線は気泡１２により減衰されず、したがってセンサ要素Ｄ２はより強い出力信号を発する。その結果、センサ要素Ｄ２の出力信号は、コンパレータ、例えば図６に示されているコンパレータＣＭＰ１に送られ、そこで、出力信号と選択されたしきい値ｕ_Ｅ１１とが比較され、センサ要素Ｄ２の出力信号は、センサが受け取った放射線が気泡により減衰された場合しきい値ｕ_Ｅ１１よりも低く、センサが受け取った放射線が気泡により減衰されていない場合しきい値ｕ_Ｅ１１よりも高い。したがって、コンパレータＣＭＰ１の出力信号ｕ_ＯＵＴ１の論理レベル１は、許容範囲内にある天秤１０００の水平状態に対応する傾斜センサ１の角度位置を示し、論理レベル０は、許容範囲をずれた傾斜であることを示す。

このタイプのコンパレータは、参考文献［４］，Ｕ．Ｔｉｅｔｚｅ，Ｃｈ．Ｓｃｈｅｎｋ，「Ｈａｌｂｌｅｉｔｅｒｓｃｈａｌｔｕｎｇｓｔｅｃｈｎｉｋ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｄｅｓｉｇｎ）」（１１^ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ，２^ｎｄ ｐｒｉｎｔｉｎｇ，ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ，Ｂｅｒｌｉｎ １９９９，ｐａｇｅｓ ６１０−６１２）で説明されている。

しかし、例えばエネルギー供給の変化、コンポーネントの温度依存特性、例えば透明板の変色により生じる放射線の経路にそう減衰の増大のため、放射要素Ｄ１の放射強度に変化が生じた場合、またはセンサ要素Ｄ２の特性の変化のためセンサ要素Ｄ２の出力信号が変化した場合、所定のしきい値ｕ_Ｅ１１に基づいて天秤１０００の傾斜をもはや正しく監視できなくなる可能性がある。このような状況を是正するために、しきい値ｕ_Ｅ１１の再調整を検討することも可能であるが、このような解決策だと、複雑さと費用がかなり高くなるであろう。

したがって、本発明では、図２による水準器からなる傾斜センサ１を使用する必要があり、これは、一番上に配置された放射線放出要素Ｄ１およびセンサ要素Ｄ２、さらに下側に配置された２つの基準要素Ｄ３、Ｄ３’を備える。前段で説明した配置と同様に、センサ軸ｓｘは、放射要素Ｄ１およびセンサ要素Ｄ２により定められる。センサ軸ｓｘが重力の軸ｇｘとほぼ一致している限り、気泡１２はセンサ軸上にある。基準要素Ｄ３、Ｄ３’は、センサ要素Ｄ１のいずれかの側、好ましくは、気泡がセンサ軸の中心にある場合に放射要素から受け取った放射線が気泡１２により減衰されない位置に配置される。

例を示すために、図４はさらに、円筒型の管セクション１０３内に保持され、気泡１２が形成されている液体１１を封じ込める上側ガラス板１０１と下側ガラス板１０２を備える容器１０の一部分を例示している。下側ガラス板１０２はさらに、開口部を備える光バリア１４を被せてあり、その開口部を通って放射要素Ｄ１から放出された放射線がセンサＤ２および基準要素Ｄ３、Ｄ３’に当たるが、この開口部は他の方向からの外部光の通過を阻止する。外部光の効果を低減する別の知られている可能な手段として、放射要素Ｄ１および／またはセンサ要素Ｄ２および基準要素Ｄ３、Ｄ３’は、狭帯域光学フィルタを備えることができる。

図５は、角度αだけ左に傾斜している傾斜センサ１を示しており、これにより、気泡１２は右に移動し、放射要素Ｄ１からの放射線は実施的に減衰されることなくセンサ要素に届く。そこで気泡は放射要素Ｄ１から第２の基準要素Ｄ３’への光経路内に置かれる。第１の基準要素Ｄ３は、依然として非減衰レベルの放射線を受け取る。傾斜センサ１が同じ角度αだけ右に傾斜している場合、逆条件が適用され、その場合、第２の基準要素Ｄ３’は実質的に減衰することなく放射要素Ｄ１からの放射線を受け取る。

そこで、受け取った放射線の強度は、基準要素Ｄ３、Ｄ３’を使って監視できる。基準要素Ｄ３、Ｄ３’の出力信号と２つのしきい値ｕ_Ｅ２１、ｕ_Ｅ３１（図６のコンパレータＣＭＰ２、ＣＭＰ３への入力電圧として示されている）と比較することにより、放射線の強度が許容範囲内にあるかどうかを確認することができる。基準要素Ｄ３、Ｄ３’の出力信号の１つが高いしきい値ｕ_Ｅ３１を超えた場合、放射線強度は高すぎる。基準要素Ｄ３、Ｄ３’の両方の出力信号が低いしきい値に達しない場合、放射線強度は低すぎる。放射線強度のこの評価に基づき、必要ならば補正を行うことが可能である。

放射線強度を補正する手段として、図６の回路配置内の送信器モジュール１００は放射要素Ｄ１に長さおよび周期間隔が制御信号ｕ_ＰＴに依存し、パルス高さが基準電圧ｕ_ＲＥＦに依存するパルスの形の動作電流ｉ_Ｄ１を供給する制御可能電流源１１１を含む。基準電圧ｕ_ＲＥＦは、プロセッサ４の第１の出力端子から送出される制御信号ｕ_ＰＷＭのデューティサイクル比に従って抵抗器Ｒ１を通してキャパシタＣ１への充放電を行う制御信号ｕ_ＰＷＭを使用して制御されるスイッチＳ１を備える電圧源１１０により供給される。デューティサイクル比を変更するか、またはつまり、制御信号ｕ_ＰＷＭのパルス幅を変調することにより、キャパシタＣ１は要求される制御電圧Ｕ_ＳＴまで充電される。好ましくは５から１５ミリ秒の周期的または非周期的間隔で、プロセッサ４の第２の出力端子４１２から出る制御信号ｕ_ＰＴにより電流源１１１をオン、オフし、パルス幅が５から１５マイクロ秒の範囲のパルスを放出する。特に好ましいのは、約１０ミリ秒の周期間隔と８から１０マイクロ秒のパルス持続時間である。調整されたわずかに遅れるタイミングで、プロセッサ４は、それぞれの入力４２１、４２２、４２３、４２４、および４２５を通じてプロセッサ４に接続されている、コンパレータＣＭＰ１、ＣＭＰ２、およびＣＭＰ３（さらに、図面には示されていない第２の基準要素Ｄ３’のコンパレータＣＭＰ２’およびＣＭＰ３’）の出力の問い合わせを行う。コンパレータＣＭＰ１は、センサ要素Ｄ２の出力信号を受信し、コンパレータＣＭＰ２、ＣＭＰ３は基準要素Ｄ３の出力信号を受信し、コンパレータＣＭＰ２’、ＣＭＰ３’は基準要素Ｄ３’の出力信号を受信する。図６のコンパレータモジュール２００、３００、および３００’（概略図方式でのみ示されているモジュール３００’）は、それぞれの入力信号のアナログ／デジタル変換を実行し、送信器モジュール１００はプロセッサ４の出力端子４１１から来る信号のデジタル／アナログ変換を実行する。

図６は、さらに、送信器モジュール１００の回路に結合されている放射線放出要素Ｄ１、第１のコンパレータモジュール２００の回路に結合されているセンサ要素Ｄ２、および第２のコンパレータモジュール３００の回路に結合されている基準要素Ｄ３の概略図でもある。

センサ要素Ｄ２の出力信号は、抵抗器Ｒ２、Ｒ３、およびキャパシタＣ２を含むＲ／Ｃハイパスフィルタを通じて、第１のコンパレータＣＭＰ１の反転入力に送信され、その非反転入力は第１のしきい値を表す電圧ｕ_Ｅ１１を供給する抵抗器Ｒ４およびＲ５で形成される分圧器に接続される。第１のしきい値を超えた場合に論理０を示す、第１のコンパレータＣＭＰ１の出力は、プロセッサ４の入力４２１に接続されている。

センサ要素Ｄ３の出力信号は、抵抗器Ｒ６、Ｒ７、およびキャパシタＣ３を含むＲ／Ｃハイパスフィルタを通じて、一体となってウィンドウコンパレータを形成する第２のコンパレータＣＭＰ２および第３のコンパレータＣＭＰ３の反転入力に送信される（［４］の６１１〜６１２頁を参照）。コンパレータＣＭＰ２およびＣＭＰ３の非反転入力は、抵抗器Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４、および可変制御可能抵抗器Ｒ１０からなる可変分圧器に接続される。可変分圧器は、第２のコンパレータＣＭＰ２の非反転入力が第２の下限のしきい値を表す電圧ｕ_Ｅ２１を受け取り、第３のコンパレータＣＭＰ３の非反転入力が第３の上限のしきい値を表す電圧ｕ_Ｅ３１を受け取るように構成されている。第２のまたは場合によってはさらに第３のしきい値を超えたかどうかを示す、第２のコンパレータＣＭＰ２および第３のコンパレータＣＭＰ３の出力は、プロセッサ４のそれぞれの入力４２２および４２３に接続されている。

第３の上限しきい値を超えた状態であるということは、下限の第２のしきい値も超えていることを意味し、したがって、この場合、第２のコンパレータの出力信号ｕ_ＯＵＴ２も論理０を示さなければならない。これがそうでなければ、プロセッサ４により受信された入力信号の評価をプログラムして、エラーが存在すると結論することが好ましい（以下の「コンパレータ出力信号の評価」という表を参照）。

図７は、傾斜センサ１が図４に示されている水平状態にある場合に、放射線パルスの放出時の放射線放出要素Ｄ１の電流ｉ_Ｄ１の時間プロファイルだけでなく、第１のコンパレータＣＭＰ１により受信される入力信号ｕ_Ｅ１１、ｕ_Ｅ１２の対応する時間プロファイルをも例示する。時刻Ｔ_Ａで電流ｉ_Ｄ１が急上昇した後、電圧ｕ_Ｅ１２は増加するが、第１のしきい値を表す電圧ｕ_Ｅ１１を超えて上昇することはなく、コンパレータＣＭＰ１の出力信号ｕ_ＯＵＴ１に変化はない。したがって、時刻Ｔ_Ｂで、第１のコンパレータＣＭＰ１の出力は論理レベル１であることがわかる。

図８は、傾斜センサ１が図５に示されている水平でない状態にある場合に、放射線パルスの放出時の放射線放出要素Ｄ１の電流ｉ_Ｄ１の時間プロファイルだけでなく、第１のコンパレータＣＭＰ１により受信される入力信号ｕ_Ｅ１１、ｕ_Ｅ１２の対応する時間プロファイルをも例示する。この場合、時刻Ｔ_Ｃでの第１のコンパレータＣＭＰ１の反転入力の電圧ｕ_Ｅ１２は第１のしきい値を表す電圧ｕ_Ｅ１１を超えて上昇し、時刻Ｔ_Ｂで、第１のコンパレータＣＭＰ１の出力は論理レベル０であることがわかる。

図９は、第２のコンパレータＣＭＰ２および第３のコンパレータＣＭＰ３の各入力信号ｕ_Ｅ２１、ｕ_Ｅ２２およびｕ_Ｅ３１、ｕ_Ｅ３２の代表的時間プロファイルを表す。時刻Ｔ_ＤでコンパレータＣＭＰ２およびＣＭＰ３の反転入力の電圧ｕ_Ｅ２２またはｕ_Ｅ３２（ｕ_Ｅ２２＝ｕ_Ｅ３２）は、第２の下限のしきい値を表す電圧ｕ_Ｅ２１を超えて上昇し、時刻Ｔ_Ｂに第２のコンパレータＣＭＰ２の出力は論理レベル０であることがわかる。しかし、第３の上限のしきい値を表す電圧レベルｕ_Ｅ３１を超えることはなく、時刻Ｔ_Ｂで、第３のコンパレータＣＭＰ３の出力は、論理レベル１であることがわかり、これは放射線強度が規定範囲内であることを示す。

図１０は、傾斜センサ１、コンパレータモジュール２００、３００，３００’、．．．を含むコンパレータグループ３、放射線放出要素Ｄ１の制御に使用されるＤ／Ａコンバータ２、およびプロセッサ４に接続された入出力ユニット５（マンマシンインターフェースＭＭＩ）を使用する、本発明による監視デバイス１５０のブロック図を表す。入出力ユニット５は、信号表示器要素５１、５２、５３、例えば発光ダイオード、インジケータユニット５４、例えば液晶表示装置、および入力ユニット５５、例えばキーボードまたはタッチセンシティブ表示ユニットの構成を含む。メモリユニット４１内に格納されているオペレーティングプログラム４３を備えるプロセッサ４は、例えば、天秤１０００のメインプロセッサにより、またはコンパレータ信号ｕ_ＯＵＴ１、ｕ_ＯＵＴ２、およびｕ_ＯＵＴ３を評価するために使用され、さらに放射線放出要素Ｄ１を制御し、天秤１０００の状態について信号を送信し、該当する場合は、天秤の状態に依存する測定および生産工程を制御するためにも使用されるアプリケーションプログラム４２が実装される別のプロセッサにより、構成することができる。

図１１は、アプリケーションプログラム４２で実行する必要があるオペレーティングステップによる第１の流れ図を示す。第１のウェイトサイクルの後、時刻Ｔ_Ａでパルスが送出され、その後時刻Ｔ_Ｂで、コンパレータ信号ｕ_ＯＵＴ１、ｕ_ＯＵＴ２、およびｕ_ＯＵＴ３のデジタル値が取り込まれる（さらに、第１のコンパレータモジュール３００と類似であり、したがって図面では詳述されていない、第２の基準要素Ｄ３’に接続されている第２のコンパレータモジュール３００’のコンパレータ信号ｕ_{ＯＵＴ２’}およびｕ_{ＯＵＴ３’}も）。その後、検出されたコンパレータ信号ｕ_ＯＵＴ１、ｕ_ＯＵＴ２、ｕ_ＯＵＴ３、ｕ_{ＯＵＴ２’}、およびｕ_{ＯＵＴ３’}の組み合わせに対応し、天秤１０００および監視デバイス１５０のステータスを記述するステータス値がテーブル内で検索される。

以下に、コンパレータ信号ｕ_ＯＵＴ１、ｕ_ＯＵＴ２、ｕ_ＯＵＴ３、ｕ_{ＯＵＴ２’}、およびｕ_{ＯＵＴ３’}、のいくつかの通常の組み合わせを含むこのテーブルの抜粋を示す。論理値０は、それぞれの場合において、各コンパレータＣＭＰ１、．．．によって監視されているしきい値を超えたことを意味する。

表のケース１および２では、ウィンドウコンパレータの１つに含まれる上限のしきい値、つまり、コンパレータＣＭＰ３およびＣＭＰ３’の一方または両方の基準値を超え、その結果、放射線強度は、高すぎるものとして登録される。

ケース３では、しきい値のどれも超えておらず、したがって、放射線強度は低すぎるものとして登録される。
ケース４および５では、下限の第２のしきい値の横断により各コンパレータＣＭＰ２またはＣＭＰ２’が起動したことが同時にわからなくても、第３の上限のしきい値の１つを超えたことがわかる。これは、コンパレータモジュール２００、３００、３００’内の不具合を示している。

ケース６では、第１のコンパレータＣＭＰ１は０に切り替わっているが、ウィンドウコンパレータの１つ、このケースでは、コンパレータの組み合わせＣＭＰ２／ＣＭＰ３は、放射線強度が規定の範囲内にあることを示す。これは、水平でない状態であることを示す。

ケース７では、第１のコンパレータＣＭＰ１は、気泡１２がセンサ軸ｓｘに関して中心位置に残ったままなので０に切り替わっていない。これは、正しく水平に調整されている状態を示す。

機能エラー、水平でないエラー、または許容範囲外強度を検出することが１回発生した後の偽アラームを防止するために、個々のカウンタ、つまり傾斜カウンタ、エラーカウンタ、および強度カウンタを増分または減分することにより評価結果を数える。強度が高すぎるまたは低すぎることがわかった場合、強度カウンタは増分または減分され、エラーカウンタは減分される。信号は、例えば、それぞれＩＮＣＬＩＮＡＴＩＯＮ ＩＮ ＴＯＬＥＲＡＮＣＥ−ＩＮＣＬＩＮＡＴＩＯＮ ＯＵＴ ＯＦ ＴＯＬＥＲＡＮＣＥ−ＳＹＳＴＥＭ ＥＲＲＯＲの状態を示す発光ダイオード５１、５２、５３を切り換えることにより、カウントの１つで限界値に達したときにのみオンになる。放射線強度が規定範囲外であることを示す限界値に達した場合、この状態は、放射要素Ｄ１、つまり、ダイオード電流ｉ_Ｄ１への電力の供給を調整することにより補正される。

第１のウェイトサイクルがまだ終了していない場合、プログラムはテストをループし、第２のウェイトサイクルが終了したかどうかを判別する。これがそうであれば、図１２の別の図に示され、モジュールおよびコンポーネントが正常に機能しているかどうかを確認するために使用される機能テストが実行される。

機能テストを実行する際に、第１のステップでは、放射線強度を０（ｉ_Ｄ１＝０）に設定するか、またはコンパレータＣＭＰ１、．．．がまだその論理出力を切り換えることを許されていない範囲にのみ上げる。その結果、コンパレータＣＭＰ１、．．．がこのテストでその出力を切り換えた場合、これは機能カウンタを減分することになるエラーとして指摘される。第２のステップでは、放射線強度は、少なくとも第１のコンパレータＣＭＰ１（傾斜コンパレータ）およびウィンドウコンパレータのうちの１つのコンパレータＣＭＰ２、ＣＭＰ３、またはＣＭＰ２’、ＣＭＰ３’が論理１から論理０に切り替わる範囲まで上げられる。コンパレータＣＭＰ２、ＣＭＰ３またはＣＭＰ２’、ＣＭＰ３’が切り換えに失敗した場合、エラーが登録され、機能カウンタは減分される。切り換え失敗が検出されない場合、機能カウンタは増分される。その後、機能カウンタの内容は評価され、それぞれの限界値に達している場合に機能エラーが知らされる。

本発明による方法、監視デバイス１５０、および天秤１０００は、好ましい実施形態において説明されている。しかし、本発明により教示される概念に基づくと、他の実施形態を実現することも可能である。特に、本発明の傾斜センサ１は、異なる構成のコンパレータ回路および評価プログラムでも使用することができる。本明細書で説明しているようなアプリケーションソフトウェア４２によるコンパレータ信号の評価は特に好都合である。しかし、本発明の概念を基盤として使用することにより、当業者であれば所定の要件にこのアプリケーションプログラムを適合させることができる。

他の設計要件を満たすために、傾斜センサまたはより具体的には水準器は他の構成で実現することができる。図１３は、本発明による傾斜センサの上面図を例示しているが、右下に向かってわずかに傾斜している。気泡１２は依然として放射線放出要素Ｄ１とセンサ要素Ｄ２との間の光経路上にあるが、制御円１３に向かって移動しており、これにより傾斜が許容範囲内にあるかどうかを目で見て判別することができ、また許容可能範囲内または範囲外の傾斜の大きさおよび傾斜勾配の方向について視覚的な基準を用意することができる。上述のように、電子監視機能の補助として利用者が目で見て監視することには特別な利点があるが、傾斜の大きさおよび勾配方向は、さらに、少なくとも１つまたは２つの他の基準要素Ｄ３２、Ｄ３３を使用することにより電子的に判別することもできる。好ましい配置として、基準要素Ｄ３およびＤ３’は、第１の測定軸ｍｘ上に配置され、２つの他の基準要素Ｄ３２、Ｄ３３は、第１の測定軸ｍｘに垂直な第２の測定軸ｍｙ上に配置される。気泡１２が第２の測定軸ｍｙにそって移動する限り、監視デバイスはコンパレータ出力信号の前記の評価テーブル内のケース番号７に従って条件を登録するが、第１のコンパレータＣＭＰ１が論理１から論理０に切り換わる地点に到達できる。気泡１２が第２の測定軸ｍｙにそって移動した方向は、これで、他の基準要素Ｄ３２、Ｄ３３および関連するコンパレータから判別することができる。例えば、基準要素Ｄ３２に接続されているコンパレータが論理レベルを切り換えた場合、気泡１２は放射要素Ｄ１と基準要素Ｄ３２との間の位置に移行してしまっている。

傾斜センサ１および監視デバイス１５０は、天秤１０００において特に有利に使用することができる。しかし、自明なことであるが、傾斜センサ１および監視デバイス１５０は、他の任意の種類の測定装置内で使用することもできる。

利用者から見えるように天秤筐体内に組み込まれている傾斜センサ１を備える、本発明による天秤１０００を表す図である。 センサ軸ｓｘが重力の軸ｇｘと整列され、液体１１が注入され１つの気泡１２が入っている透明板により両端が仕切られた円筒型容器１０を使用する水準器からなり、放射線放出要素Ｄ１が上に配置され、センサ要素Ｄ２が下に配置されている、傾斜センサ１’を表す図である。 図２の傾斜センサ１’で、傾斜位置が右に傾斜しているところを表す図である。 放射線放出要素Ｄ１が上に配置され、センサ要素Ｄ２さらに２つの基準要素Ｄ３、Ｄ３’が下に配置されている、図２のものに類似した水準器からなる本発明による傾斜センサ１を表す図である。 図４の傾斜センサ１で、傾斜位置が左に傾斜しているところを表す図である。 図４の傾斜センサ１に接続されている回路配置を表す図である。 傾斜センサ１が図４に示されている水平位置にある場合の図６の回路配置内でセンサ要素Ｄ２に割り当てられている第１のコンパレータＣＭＰ１の入力信号ｕ_Ｅ１１、ｕ_Ｅ１２の時間プロファイルを表す図である。 傾斜センサ１が図５に示される位置にある場合の第１のコンパレータＣＭＰ１の入力信号ｕ_Ｅ１１、ｕ_Ｅ１２の時間プロファイルを表す図である。 第２のコンパレータＣＭＰ２およびそれぞれ基準要素Ｄ３とＤ３’に割り当てられている第３のコンパレータＣＭＰ３の各入力信号ｕ_Ｅ２１、ｕ_Ｅ２２およびｕ_Ｅ３１、ｕ_Ｅ３２の代表的時間プロファイルを表す図である。 Ａ／Ｄコンバータとして使用されるコンパレータ段３を使って傾斜センサ１の出力信号を受け取り、Ｄ／Ａコンバータ２を使って傾斜センサ１の放射線放出要素Ｄ１にさらに接続され、また入出力ユニット５にも接続される、プロセッサ４を使用する本発明による監視デバイスを表す図である。 プロセッサ４で実行される動作ステップを例示する第１の流れ図である。 図１１に示されているセンサテストの動作ステップを例示する第２の流れ図である。 第２の好ましい構成の傾斜センサ１を表す図である。

符号の説明

１ 傾斜センサ
１０ 容器
１１ 液体
１２ 気泡
１３ 制御円
１４ 光バリア
１００ 送信器モジュール
１０１ 上側ガラス板
１０２ 下側ガラス板
１０３ 円筒型管セクション
１１０ 電圧源
１１１ 電流源
１５０ 監視デバイス
１０００ 天秤
１００１ 天秤筐体
１００２ 調整可能な足
１００３ 入力ユニット
２ デジタル／アナログコンバータ
２００ 第１のコンパレータモジュール
３ アナログ／デジタルコンバータ−コンパレータグループ
３００，３００’ 第２のコンパレータモジュール
４ プロセッサ
４１ メモリユニット
４１１、４１２ 出力端子
４２ ソフトウェアアプリケーションプログラム
４２１〜４２５ 入力端子
４３０ バス／システムバス
４３ オペレーティングシステム
５ 入出力ユニット
５１、５２、５３ 発光ダイオード
５４ 表示ユニット、液晶表示装置
５５ キーボード、タッチセンシティブ表示画面
Ｃ１、Ｃ２ キャパシタ
ＣＭＰ１，．．． コンパレータ、ＯＰアンプ
Ｄ１ 放射要素（発光ダイオード）
Ｄ２ センサ要素（フォトダイオード）
Ｄ３、Ｄ３’ 基準要素（フォトダイオード）
Ｒ１、．．．、Ｒ１３ 抵抗器
Ｓ１ スイッチ
Ｔ１ スイッチングトランジスタ

Claims (15)

1. 水準器の原理に従って機能している傾斜センサ（１）を備える監視デバイス（１５０）を使用して計測器、特に天秤（１０００）の位置合わせを監視する方法であって、前記傾斜センサは気泡（１２）が形成される液体（１１）で満たされた容器（１０）を含み、気泡（１２）の位置は、気泡（１２）の第１の側に配置され、放射線の放出に使用される放射要素（Ｄ１）を使用し、また気泡（１２）の第２の側に配置され、前記放射線を受け取るために使用されるセンサ要素（Ｄ２）を使用して、光学的に測定され、放射要素（Ｄ１）およびセンサ要素（Ｄ２）は一体として、センサ軸（ｓｘ）を定め、前記第２の側のセンサ要素（Ｄ２）はセンサ要素からそれぞれ反対の位置にある少なくとも２つの基準要素（Ｄ３、Ｄ３’）に挟まれており、前記基準要素は、放射線の強度が許容範囲内にあるかどうかを調べるために使用される方法において、監視デバイス（１５０）が正常に機能していることを確認するために監視デバイス（１５０）内で自動的に機能テストが実行されることを特徴とする方法。
2. 放射要素（Ｄ１）は赤外線範囲の放射線を放出すること、および／またはセンサ要素（Ｄ２）だけでなくセンサ要素（Ｄ２）の直線上に配置された２つの基準要素（Ｄ３、Ｄ３’）は赤外線範囲の放射線を選択的に受け入れるように設計されていること、および／または２つの基準要素（Ｄ３、Ｄ３’）は受け取られた放射線が、気泡がセンサ軸（ｓｘ）の中心にあるときに気泡（１２）と交差しないように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 第１のコンパレータ（ＣＭＰ１）を使用して、センサ要素（Ｄ２）の出力信号を測定結果を表す第１のしきい値（ｕ_Ｅ１１）と比較し、センサ軸（ｓｘ）からの気泡（１２）までの距離が許容可能な傾斜に対応する範囲内にあるか判別し、第２および第３の複数のコンパレータ（ＣＭＰ２、ＣＭＰ３、ＣＭＰ２’、ＣＭＰ３’）を使用して、それぞれ関連付けられている基準要素（Ｄ３、Ｄ３’）の出力信号を下限の第２のしきい値（ｕ_Ｅ２１）および上限の第３のしきい値（ｕ_Ｅ３１）と比較でき、２つのしきい値（ｕ_Ｅ２１、ｕ_Ｅ３１）は、放射線の強度の許容可能な範囲を定め、したがって発光ダイオードであるのが好ましい放射要素（Ｄ１）に供給する必要がある電力の範囲を定めることを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
4. 放射線は好ましくは５から１５ミリ秒の間隔で次々に続き、パルス幅が５から１５マイクロ秒であるパルスにより周期的に、または非周期的に、放出されること、および／または放射要素（Ｄ１）に供給される電力はパルス高さの変化により決定されることを特徴とする請求項１、２、または３のいずれか一項に記載の方法。
5. 監視デバイスは制御を受け、
   ａ）テストシーケンスを使用することで、放射線の強度は、第２のしきい値（ｕ_Ｅ２１）よりも下にあるセンサ要素および基準要素（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ３’）の出力信号を発生するように設計されたレベルにまで高められ、その後、第１、第２、および第３のしきい値と関連付けられている複数のコンパレータ（ＣＭＰ１、ＣＭＰ２、ＣＭＰ３、ＣＭＰ２’、ＣＭＰ３’）の出力信号（ｕ_ＯＵＴ１、ｕ_ＯＵＴ２、ｕ_ＯＵＴ３）が評価され、しきい値（ｕ_Ｅ１１、ｕ_Ｅ２１、ｕ_Ｅ３１）を超えたことを出力信号が示している場合にエラーが登録され、かつ／または
   ｂ）テストシーケンスを使用することで、放射線の強度は、第１および第３のしきい値（ｕ_Ｅ１１、ｕ_Ｅ３１）よりも上にあるセンサ要素および基準要素（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ３’）の出力信号を発生するように設計されたレベルにまで高められ、その後、第１、第２、および第３のしきい値と関連付けられている複数のコンパレータ（ＣＭＰ１、ＣＭＰ２、ＣＭＰ３、ＣＭＰ２’、ＣＭＰ３’）の出力信号（ｕ_ＯＵＴ１、ｕ_ＯＵＴ２、ｕ_ＯＵＴ３）が評価され、しきい値（ｕ_Ｅ１１、ｕ_Ｅ２１、ｕ_Ｅ３１）に達していないことを出力信号が示している場合にエラーが登録され、かつ／または
   ｃ）傾斜測定時に、下限の第２のしきい値（ｕ_Ｅ２１）と関連付けられているコンパレータ（ＣＭＰ２、ＣＭＰ２’）の出力信号（ｕ_ＯＵＴ２）が、第２のしきい値（ｕ_Ｅ２１）に達していないことを示している場合、および上限の第３のしきい値（ｕ_Ｅ３１）と関連付けられているコンパレータ（ＣＭＰ３、ＣＭＰ３’）の出力信号（ｕ_ＯＵＴ３）が、第３のしきい値（ｕ_Ｅ３１）を超えたことを示している場合にエラーが登録され、かつ／または
   ｄ）傾斜測定時に、放射線の強度過剰は、上限の第３のしきい値（ｕ_Ｅ３１）と関連付けられているコンパレータ（ＣＭＰ３、ＣＭＰ３’）の出力信号（ｕ_ＯＵＴ３）が、第３のしきい値（ｕ_Ｅ３１）を超えたことを示している場合に登録され、かつ／または
   ｅ）傾斜測定時に、放射線の強度不足は、すべてのコンパレータ（ＣＭＰ１、ＣＭＰ２、ＣＭＰ３、ＣＭＰ２’、ＣＭＰ３’）の出力信号（ｕ_ＯＵＴ１、ｕ_ＯＵＴ２、ｕ_ＯＵＴ３）が、それぞれのしきい値（ｕ_Ｅ１１、ｕ_Ｅ２１、ｕ_Ｅ３１）に達していないことを示す場合に登録されることを特徴とする請求項３または４のいずれか一項に記載の方法。
6. すべてのコンパレータ（ＣＭＰ１、ＣＭＰ２、ＣＭＰ３、ＣＭＰ２’、ＣＭＰ３’）の出力信号（ｕ_ＯＵＴ１、ｕ_ＯＵＴ２、ｕ_ＯＵＴ３）はプロセッサ（４）で処理され、
   ａ）水平でない状態を示す第１のしきい値（ｕ_Ｅ１１）に達しないか、または超える毎に、傾斜カウンタが、それぞれ、第１または第２の限界値に向かう方向で変更され、かつ／または
   ｂ）放射線の十分な強度と不十分な強度とを識別する第２のしきい値（ｕ_Ｅ２１）に達しない場合に毎回、強度カウンタが第３の限界値から第４の限界値に向かう方向で変更され、かつ／または
   ｃ）放射線の過剰な強度を示す第３のしきい値（ｕ_Ｅ３１）を超える毎に、強度カウンタが、第４の限界値から第３の限界値に向かう方向で変更され、かつ／または
   ｄ）テストシーケンス時にエラーが登録された後、機能カウンタが、第５の限界値に向かう方向で変更され、かつ／または
   ｅ）傾斜測定時にエラーが登録された後、機能カウンタが第５の限界値に向かう方向で変更されるか、またはエラーカウンタが第６の限界値に向かう方向で変更されることを特徴とする請求項４または５のいずれか一項に記載の方法。
7. ａ）第１または第２の限界値に達した後、許容範囲内または許容範囲外の傾斜は信号で知らされ、必要ならば測定工程は停止され、かつ／または
   ｂ）第３または第４の限界値に達した後、放射線の強度、またはより具体的には、放射要素（Ｄ１）に供給される電力は必要に応じて調整され、かつ／または
   ｃ）第５または第６の限界値に達した後、前記第５および／または第６の限界値に対応するエラーが信号で知らされ、必要ならば測定工程は停止されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 監視デバイス（１５０）は、水準器の原理に従って機能している傾斜センサ（１）を備え、前記傾斜センサは気泡（１２）が形成される液体（１１）で満たされた容器（１０）を含み、気泡（１２）の位置は、気泡（１２）の第１の側に配置され、放射線の放出に使用される放射要素（Ｄ１）を使用し、また気泡（１２）の第２の側に配置され、前記放射線を受け取るために使用されるセンサ要素（Ｄ２）を使用して、光学的に測定され、放射要素（Ｄ１）およびセンサ要素（Ｄ２）は一体として、センサ軸（ｓｘ）を定め、前記第２の側のセンサ要素（Ｄ２）はセンサ要素からそれぞれ反対の位置にある少なくとも２つの基準要素（Ｄ３、Ｄ３’）に挟まれており、前記基準要素は、放射線の強度が許容範囲内にあるかどうかを調べるために使用される方法において、監視デバイス（１５０）は監視デバイス（１５０）が正常に機能していることを確認するため機能テストを自動的に実行する手段を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法を実行するための監視デバイス（１５０）。
9. 放射要素（Ｄ１）は赤外線範囲の放射線を放出するように設計されており、および／またはセンサ要素（Ｄ２）およびセンサ要素（Ｄ２）を通る直線上に好ましくは配置されている２つの基準要素（Ｄ３、Ｄ３’）は赤外線範囲の放射線を選択的に受信するように設計されており、および／または２つの基準要素（Ｄ３、Ｄ３’）は前記基準要素により受け取られた放射線が、気泡が実質的にセンサ軸（ｓｘ）の中心にある限り気泡（１２）を通らないように配置されていることを特徴とする請求項８に記載の監視デバイス（１５０）。
10. 第１のコンパレータ（ＣＭＰ１）を使用して、センサ要素（Ｄ２）の出力信号を測定結果を表す第１のしきい値（ｕ_Ｅ１１）と比較し、センサ軸（ｓｘ）からの気泡（１２）までの距離が許容可能な傾斜に対応する範囲内にあるか判別し、第２および第３の複数のコンパレータ（ＣＭＰ２、ＣＭＰ３、ＣＭＰ２’、ＣＭＰ３’）を使用して、それぞれ関連付けられている基準要素（Ｄ３、Ｄ３’）の出力信号を下限の第２のしきい値（ｕ_Ｅ２１）および上限の第３のしきい値（ｕ_Ｅ３１）と比較でき、２つのしきい値（ｕ_Ｅ２１、ｕ_Ｅ３１）は、放射線の強度の許容可能な範囲を定め、したがって発光ダイオードであるのが好ましい放射要素（Ｄ１）に供給する必要がある電力の範囲を定めることを特徴とする請求項８または９のいずれか一項に記載の監視デバイス（１５０）。
11. すべてのコンパレータ（ＣＭＰ１、ＣＭＰ２、ＣＭＰ３、ＣＭＰ２’、ＣＭＰ３’）の出力信号（ｕ_ＯＵＴ１、ｕ_ＯＵＴ２、ｕ_ＯＵＴ３）は、
    ａ．水平でない状態を示す第１のしきい値（ｕ_Ｅ１１）に、それぞれ、達しないか、または超える毎に、傾斜カウンタを第１または第２の限界値に向かう方向で変更し、かつ／または
    ｂ．放射線の十分な強度と不十分な強度とを識別する第２のしきい値（ｕ_Ｅ２１）に達しない場合に毎回、強度カウンタを第３の限界値から第４の限界値に向かう方向で変更し、かつ／または
    ｃ．放射線の強度過剰を示す第３のしきい値（ｕ_Ｅ３１）を超える毎に、強度カウンタを第４の限界値から第３の限界値に向かう方向で変更し、かつ／または
    ｄ．テストシーケンス時にエラーが登録された後、機能カウンタを第５の限界値に向かう方向で変更し、かつ／または
    ｅ．傾斜測定時にエラーが登録された後、機能カウンタを第５の限界値に向かう方向で変更するか、またはエラーカウンタを第６の限界値に向かう方向で変更する動作が可能なプロセッサ（４）により受信されることを特徴とする請求項８、９、または１０のいずれか一項に記載の監視デバイス（１５０）。
12. ａ）第１または第２の限界値に達した後、許容範囲内または許容範囲外の傾斜は信号表示器要素（５１、５２）および／またはインジケータユニット（５４）を使って信号で知らせることができ、必要ならば測定工程は停止することができ、かつ／または
    ｂ）第３または第４の限界値に達した後、放射線の強度、またはより具体的には、放射要素（Ｄ１）に供給される電力は相応に調整することができ、かつ／または
    ｃ）第５または第６の限界値に達した後、それぞれ第５または第６の限界値に対応するエラーは、アナンシエータ要素（５１、５２）および／またはインジケータユニット（５４）を使って、信号で知らせることができ、また必要ならば測定工程は停止できることを特徴とする請求項１１に記載の監視デバイス（１５０）。
13. さらに傾斜センサ（１）内の気泡の位置（１２）は目で見て確認できることを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載の監視デバイス（１５０）。
14. 請求項８から１３のいずれか一項に記載の監視デバイス（１５０）を備える計測器、特に天秤（１０００）。
15. 監視デバイス（１５０）に接続されている傾斜センサ（１）は、センサ軸（ｓｘ）からの気泡のずれが見えるように計測器の筐体（１００１）上に取り付けることができることを特徴とする請求項１４に記載の計測器。

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