DE3200872A1

DE3200872A1 - Elektronische waage

Info

Publication number: DE3200872A1
Application number: DE19823200872
Authority: DE
Inventors: Erich Ing.(grad.) 3406 Bovenden Knothe; Franz-Josef Ing.(grad.) 3414 Hardegsen Melcher; Christian Ing.(grad.) 3400 Göttingen Oldendorf
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1982-01-14
Filing date: 1982-01-14
Publication date: 1983-07-21
Also published as: DE3200872C2

Description

Beschreibung:
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Waage mit einem Meßwertaufnehmer, mit einer digitalen Auswerteelektronik und mit Hilfsmitteln, mit denen die Empfindlichkeit der Waage überprüft und durch Speicherung eines neuen Kalibrierfaktors nachgestellt werden kann. Waagen dieser Art sind z.B. aus der DE-OS 26 01 165 bekannt.
Nachteilig an dieser bekannten Ausführungsform ist, daß der Kalibrierfaktor in einem RAM gespeichert wurde, das bei Betriebspausen der Waage durch eine wiederaufladbare Batterie mit Spannung versorgt werden mußte, um den Verlust der Daten zu vermeiden. Speicherelemente, die auch ohne Versorgungsspannung ihre gespeicherten Daten nicht verlieren, wie EAROMs bzw. nv-RAMs, haben dagegen den Nachteil, daß sie nur eine beschränkte Zahl von Uberschreibungen vertragen (beispielsweise 500 Schreibzyklen). Diese Anzahl reicht jedoch für die Anwendung bei Waagen zur Speicherung des Kalibrierfaktors nicht aus, da im obigen Beispiel bei täglicher Kalibrierung das Speicherelement keine 2 Jahre funktionstüchtig bleibt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elektronische Waage der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der Betrieb einer solchen Waage ohne Batterle-Pufferung über eine genügend lange Zeit möglich ist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zur Speicherung des Kalibrierfaktors ein EAROM bzw. nv-RAM vorge- sehen ist, daß die Speicherkapazität des EAROMs bzw. des nv-RAMs ein Vielfaches des für einen Kalibrierfaktor benötigten Speicherplatzes umfaßt, daß das EAROM bzw. nv-RAM in mehrere Teilbereiche unterteilt ist, daß Mittel zum Umschalten zwischen den Teilbereichen vorgesehen sind und daß die Anzahl der Speicherzyklen in jedem Teilbereich gezählt und ebenfalls abgespeichert wird.
Die beschränkte Lebensdauer der EAROMs bzw. nv-RAMs wird also dadurch umgangen, daß mehrere Teilbereiche im Speicher gebildet werden, die nacheinander benutzt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der einzigen, schematischen Zeichnung erläutert. Diese Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch die wesentlichen Teile einer elektronischen Waage nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation und die wesentlichen Teile der Elektronik in Form eines Blockschaltbildes.
Die elektronische Waage besteht 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, 6b an den Enden der Lenker 5 und 6. Der Lastaufnehmer 3 trägt an einem vorstehenden Arm 4 eine Spule 9, die mit dem Feld eines ortsfesten Permanentmagnetsystems in Wechselwirkung steht. Der Lagensensor 11 tastet die Lage des Lastauf- nehmers 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, in einem Analog/Digital-Wandler 14 digitalisiert, in einer digitalen Auswerteelektronik 15 verarbeitet und in der Digitalanzeige 16 angezeigt. Weiter besitzt der Lastaufnehmer 3 in seinem oberen Bereich einen umlaufenden Wulst 8. Mittels einer angedeuteten Hubvorrichtung 19 läßt sich ein ringförmiges Kalibriergewicht 18 auf diesen Wulst 8 absenken, um die Kalibrierung durchzuführen, und wieder anheben. In der Figur ist das Kalibriergewicht in der abgesenkten Stellung gezeichnet. Der Ist-Wert des Kalibriergewichtes wird in einem EAROM bzw.
nv-RAM 27 bei der Herstellung der Waage eingespeichert und kann von der digitalen Auswerteelektronik 15 jederzeit abgerufen werden. Weiter ist ein EAROM- bzw.nv-RAM-Speicher 17 vorgesehen, der in mehrere Teilbereiche 17a, ..., 17d unterteilt ist. In jedem Teilbereich ist Speicherplatz für die Abspeicherung eines Kalibrierfaktors und für die Abspeicherung einer Zykluszahl vorhanden (jeweils in bekannter Weise einschließlich evtl.
Prü.fbits). Der Kalibrierfaktor wird bei der ersten Kalibrierung von der digitalen Auswerteeinheit 15 so errechnet, daß die beim Absenken des Kalibriergewichtes 18 vom Meßwertaufnehmer über den Analog/Digital-Wandler 14 digital übermittelte zusätzliche Belastung multipliziert mit dem Kalibrierfaktor genau dem im Speicher 27 gespeicherten Ist-Wert des Kalibriergewichtes entspricht.
Dieser erste Kalibrierfaktor wird im ersten Teilbereich 17a des Speichers 17 abgespeichert, gleichzeitig wird die Zykluszahl für diesen Teilbereich auf "001" gesetzt und diese Zahl ebenfalls im Teilbereich 17a abgespeichert. Bei allen späteren Kalibrierungen wird zuerst geprüft, ob mit dem abgespeicherten Kalibrierfaktor das im Speicher 27 gespeicherte Ist-Gewicht des Kalibriergewichtes auch richtig, d.h. z.B. innnerhalb einer Toleranz von + 1 Digit, erreicht wird. In diesem Fall werden der abgespeicherte Kalibrierfaktor und die Zykluszahl nicht verändert. Wird mit dem abgespeicherten Kalibrierfaktor das im Speicher 27 gespeicherte Ist-Gewicht des Kalibriergewichtes jedoch nicht richtig erreicht - beispielsweise weil einzelne genauigkeitsbestimmenden Bauelemente des Meßwertaufnehmers oder des Analog/Digital-Wandlers sich verändert haben, oder weil die Waage in der Zwischenzeit an einen anderen Aufstellort gebracht wurde - , so wird der alte Kalibrierfaktor gelöscht, die digitale Auswerteelektronik 15 errechnet einen neuen Kalibrierfaktor, speichert diesen im Teilbereich 17a des Speichers 17 wieder ab, erhöht gleichzeitig die Zykluszahl auf "002" und speichert diese ebenfalls ab.
Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis die Zykluszahl die Zahl der garantiert möglichen Uberschreibungen des Speichers 17, also z.B. 500, erreicht hat. Diese Maximalzahl ist in der digitalen Auswerteelektronik 15 fest vorgegeben. Erreicht die Zykluszahl diese Maximalzahl, so werden bei der folgenden Einspeicherung eines neuen Kalibrierfaktors die Umschaltmittel 20 so aktiviert, daß die folgenden Einspeicherungen in den Teilbereich 17b des Speichers 17 erfolgen; gleichzeitig beginnt die Zykluszahl wieder bei 001. Es wird jetzt also ein neuer, noch nicht benutzter Teilbereich des Speichers 17 benutzt. Ist für diesen Teilbereich 17b die Maximalzahl der tiberschreibungen erreicht, so erfolgt die Abspeicherung anschließend im Teilbereich 17c, und dann im letzten Teilbereich 17d.
Wird auch in diesem letzten Teilbereich 17d die Maximalzahl der Schreibzyklen erreicht, so wird der Zykluszähler auf Null zurückgesetzt und gleichzeitig eine Fehlermeldung, beispielsweise durch eine Lampe 21, gegeben. Dadurch kann in diesem Teilbereich weiterhin abgespeichert werden, der Benutzer der Waage wird aber durch die Fehlermeldung darauf aufmerksam gemacht, daß die Zahl der garantierten Uberschreibungen überschritten ist und daß bei neuen Kalibriervorgängen Fehler im Abspeichern des Kalibrierfaktors nicht auszuschließen sind.
Die Anzahl der Teilbereiche des Speichers 17 ist in der Zeichnung beispielhaft mit 4 gezeichnet, sie richtet sich nach der Zahl der notwendigen Uberschreibungen während der Betriebszeit der Waage im Verhältnis zu der für das ein zelne Speicherelement möglichen Zahl der Oberschreibungen.
Es ist sicher zweckmäßig, die digitale Auswerteelektronik 15 durch einen Mikroprozessor zu realisieren. Es ist dann möglich, die Umschaltmittel 20 direkt durch eine entsprechende Adressierung der zu belegenden Speicherplätze durch den Mikroprozessor zu realisieren. Bereits "verbrauchte" Teilbereiche des Speichers 17 erkennt der Mikroprozessor an der dort abgespeicherten Zykluszahl, die gleich der Maximalzahl ist. Den gerade benutzten Teilbereich erkennt der Mikroprozessor daran, daß hier die abgespeicherte Zykluszahl zwischen "001" und der Maximalzahl liegt, während noch nie benutzte Teilbereiche durch die abgespeicherte Zykluszahl "000" gekennzeichnet sind. Ebenso ist es möglich, die Fehlermeldung durch die Lampe 21 durch eine entsprechende Fehlermeldung in der digitalen Anzeige 16 zu ersetzen.
Leer''seite

Claims

Elektronische Waage Patentansprüche: Elektronische Waage a) mit einem Meßwertaufnehmer, b) mit einer digitalen Auswerteelektronik und c) mit Hilfsmitteln, mit denen die Empfindlichkeit der Waage überprüft und durch Speicherung eines neuen Kalibrierfaktors nachgestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, d) daß zur Speicherung des Kalibrierfaktors ein EAROM bzw. ein nv-RAM (17) vorgesehen ist, e) daß die Speicherkapazität des. EAROMs bzw. des nv-RAMs (17) ein Vielfaches des Sür einen Kalibrierfaktor benötigten Speicherplatzes umfaßt, f) daß das EAROM bzw. nv-RAM (17) in mehrere Teilbereiche (17a, ..., 17d) unterteilt ist, g) daß Mittel (20) zum Umschalten zwischen den Teilbereichen vorgesehen sind und h) daß die Anzahl der Speicherzyklen in jedem Teilbebereich gezählt und ebenfalls abgespeichert wird.
2. Elektronische Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20) zum Umschalten zwischen den Teilbereichen von der digitalen Auswerteelektronik (15) gesteuert werden.
3. Elektronische Waage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der digitalen Auswerteelektronik (15) die Maximalzahl der Speicherzyklen rür jeden Teilbereich (17a, ..., 17d) fest vorgegeben ist.
4. Elektronische Waage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die digitale Auswerteelektronik (15) bei Erreichen der Maximalzahl der Speicherzyklen für einen Teilbereich auf den nächsten Teilbereich umschaltet.
5. Elektronische Waage nach einem der Ansprüche 3 oder #, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Auswerteelektronik (15) bei Erreichen der Maximalzahl der Speicherzyklen für den letzten Teilbereich (17d) den Zykluszähler für die Anzahl der Speicherzyklen auf Null zurücksetzt und gleichzeitig eine Fehlermeldung veranlaßt.
6. Elektronische Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Auswerteelektronik durch einen Mikroprozessor realisiert ist.