專利名稱:多量程測重傳感器秤的制作方法
本發(fā)明涉及一種多量程的測重傳感器秤，它包括一個測量輕載的測重傳感器和一個測量重載的測重傳感器，當(dāng)被測物的重量不大于予定值時，它顯示測量輕載的測重傳感器輸出，而當(dāng)重量大于予定值時，它顯示測量重載的測重傳感器輸出。
在此說明書中，多量程的測重傳感器秤表示帶有多個測重傳感器的秤，是用于在秤的不同量程測量重量，這些量程之間的值是連續(xù)地變化的。
多量程測重傳感器秤的一個例子是具有兩個測重傳感器。第一個測重傳感器的稱重量程是0到2.5Kg，在這個量程中單位重量或一個刻度分度是1g。在測量重量是2.5Kg或更小時，顯示用于輕載測量的第一個測重傳感器的輸出，以指示所測的重量。第二個測重傳感器的稱重量程是2.5kg到10kg，在這個量程中單位重量是5g。在測量重量大于2.5kg而不超過10kg時，顯示出用于重載測量的第二個測重傳感器的輸出。在這種形式的多量程的測重傳感器秤中，由于兩種測重傳感器的不同稱重特性，存在這樣的問題，即在兩量程之間的邊界線(以下稱換量程點)上下產(chǎn)生非連續(xù)的顯示。例如，如果負(fù)載重量連續(xù)上升，顯示的重量讀數(shù)可在換量程點突然上升，或者顯示的讀數(shù)會低于前邊的讀數(shù)。這個問題將在下邊參照圖1進行詳細(xì)討論。首先，給出所需要的條件，測量輕載或輕載量程的測重傳感器的一個刻度分度是1g。如果顯示的重量是2500g，載荷重量的實際值是在2500g的±0.5g范圍。測量重載或重載量程的測重傳感器的一個刻度分度是5g。如果顯示的重量是2500g，載荷重量的實際值是在2500g±2.5g的范圍。
在圖1中，當(dāng)實際重量值和顯示的重量值形成一連續(xù)的線時，如直線A所示，就獲得了理想的顯示條件，在換量程點上沒有不連續(xù)的問題產(chǎn)生。當(dāng)儀器的誤差或者每一個測重傳感器的內(nèi)在誤差使得高于或低于實際值的數(shù)量相等，而稱重特性具有沿直線B或C的變化。因此，在這種情況也沒有不連續(xù)的問題產(chǎn)生。
將說明顯示的重量在換量程變點化的一個特別例子。假如秤的測量輕載的測重傳感器具有如直線B所示的特性，而測量重載的測重傳感器具有如直線E所示的特性。在此情況，當(dāng)測量輕載的測重傳感器測得的重量超過2500g的換量程點，這時測重傳感器的稱重特性從直線B沿直線F移到直線E。在這點直線F與直線E相交，所測的重量是2503g。由于這個值落在2505g±2.5g的范圍，所顯示的重量是2505g。在測重傳感器秤的輸出以2500g顯示的稱重范圍是非常窄的。然而，這是多量程測重傳感器秤的不可避免的量區(qū)。
這里有另外一個例子。假設(shè)測重輕載測重傳感器具有由直線C所示的特性，而測量重載傳感器具有由直線D所示的特性。在此情況，當(dāng)所測的重量值超過2500g，稱重特性如直線G所示，并移到直線D。更加具體是在直線G與直線D相交點測得的重量是2497g。這個值落在2495±2g的范圍。因此，顯示的重量是2495g。如果載荷重量再增加0.5g，根據(jù)重載測重傳感器的輸出所顯示的重量將是2500g。這樣，隨著載荷重量的增加而顯示的重量將是2499g，2500g，2495g，2500g和2505g。所顯示的重量增加的順序是無規(guī)則的。在換量程點所顯示的重量的下降對于秤來說是很嚴(yán)重的問題。
本發(fā)明的目的是提供一多量程的測重傳感器秤，它能防止在換量程點上基于載量程測重傳感器輸出的顯示重量不致于大大低于基于輕載量程的測重傳感器的輸出所顯示的重量。
上述的目標(biāo)是由多量程測重傳感器秤獲得的，它包括輕載和重載量程的測重傳感器，它們根據(jù)載荷重量產(chǎn)生輸出信號;用于將輕載和重載量程測重傳感器輸出的輸出信號轉(zhuǎn)換成重量數(shù)據(jù)的重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路;顯示裝置;和數(shù)據(jù)處理器用于接收從重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路來的重量數(shù)據(jù)，和用于根據(jù)在輕載和重載量程測重傳感器的輸出信號中選擇出的一個信號的重量數(shù)據(jù)是高于或低于予定值，而在顯示裝置上有選擇地顯示基于輕載和重載量程測重傳感器的輸出信號的重量數(shù)據(jù)，以及在當(dāng)基于輕載和重載量程測重傳感器輸出的信號中選擇出一個的重量數(shù)據(jù)高于予定值時和當(dāng)根據(jù)重載量程測重傳感器輸出信號的重量數(shù)據(jù)不大于予定值時用于顯示與予定值相等的重量數(shù)據(jù)。
此目的也可以由下述多量程測力傳感器秤獲得，它包括用于根據(jù)載荷重量產(chǎn)生輸出信號的輕載和重載量程測重傳感器;用于將從輕載和重載量程測重傳感器輸出的輸出信號轉(zhuǎn)換成重量數(shù)據(jù)的重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路;顯示裝置;及數(shù)據(jù)處理器是用于接收從重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路來的重量數(shù)據(jù)的和在基于從輕載和重載測重傳感器中選擇一個輸出信號的重量數(shù)據(jù)不大于第一予定值或小于第二予定值時，用于在顯示裝置上顯示基于輕載和重載量程測重傳感器輸出信號的重量數(shù)據(jù)，和用于在顯示裝置上顯示基于輕載或重載測重傳感器的輸出信號的重量數(shù)據(jù)，此重量數(shù)據(jù)取絕于基于輕載和重載量程測重傳感器的輸出信號的重量數(shù)據(jù)之差是高于或低于予定量。
圖1用圖示說明了通常多量程測重傳感器的輕載和重載量程中載荷重量和所測重量之間的關(guān)系;
圖2以圖示和框圖的形式示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的多量程測重傳感器的結(jié)構(gòu);
圖3是說明圖2所示的多量程測重傳感器的操作的工作流程;及
圖4示出了說明根據(jù)本發(fā)明實施例的多量程測重傳感器秤的操作的工作流程，但與圖2所示的秤具有相似結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的最佳實施方案將根根圖2描述。重載量程的測重傳感器2的裝配接頭是固定在基板1的頂部。中間架3是裝在此低靈敏度的重載量程測重傳感器2的自由端的頂部。高靈敏度的輕載量程測重傳感器4的裝配接頭是固定在中間架3的頂部。定程器6固定在中間架的頂部并在輕載量程測重傳感器4的自由端的下面，它限制了測重傳感器4的移動大于固定值。例如，如果2.7kg的載荷重量加到秤上，那么測重傳感器4的自由端與定程器6接觸，以防止測重傳感器4的任何進一步移動。架7與低量程測重傳感器4連接。盤8置于架7之上。
測重傳感器2和4與CPU(中央處理單元)的連接，是分別通過放大器9和10、A/D轉(zhuǎn)換器11和12和測重傳感器輸出選擇器13和14，CPU15進一步與非易失信息的存貯器16、ROM(只讀存貯器)17、RAM(隨機存取存貯器)18、操作鍵19和顯示裝置20相連接，ROM17存儲由CPU15要執(zhí)行的程序。RAM 18暫時存儲從CPU15來的運算結(jié)果。非易失信息的存儲器16存儲特征數(shù)據(jù)，諸如代表測重傳感器4和5的特征的分度間距數(shù)據(jù)和零點數(shù)據(jù)。
當(dāng)2.5kg和30kg的負(fù)載重量分別加到測重傳感器2和4上時，如果這些產(chǎn)生相同的定額輸出電壓，那么，A/D轉(zhuǎn)換器11和12產(chǎn)生相同的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或計算數(shù)據(jù)。圖2所示的多量程測重傳感器秤的操作將參照圖3進行描述。假設(shè)在測重傳感器2和4之間的換量程點設(shè)置在2500g。首先在稱重時，開關(guān)13和14在不同的時限內(nèi)關(guān)閉，而測力傳感器2和4的重量數(shù)據(jù)存儲在RAM18中。當(dāng)開關(guān)13和14之一關(guān)閉時，測重傳感器2和4的輸出信號之一是通過放大器9或10和A/D轉(zhuǎn)換器11或12提供的。在被轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后，是通過開關(guān)13和14之一提供給CPu15。CPu15存儲所接收的此重量數(shù)據(jù)于RAM18的第一存儲區(qū)域(MA1)或第二個存儲區(qū)域(MA2)。如果測重傳感器4的數(shù)據(jù)WX低于2500g，便顯示輕載量程測重傳感器4的輸出的重量數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)WX大于2500g，便顯示基于重載量程測重傳感器2輸出的重量數(shù)據(jù)。然而，如果從測重傳感器4獲得的重量數(shù)據(jù)大于2500g，而從測重傳感器2獲得的重量數(shù)據(jù)不大于2500g，根據(jù)上邊提到的特點，CPu15將會阻止相應(yīng)于測重傳感器2的重量數(shù)據(jù)的顯示，而只是在顯示裝置20上顯示2500g重量數(shù)據(jù)。這樣，在換量程點上的重量顯示數(shù)據(jù)不會隨著所測重量的增加而減少。
下一步，將參照圖4說明本發(fā)明的另一個實施方案的操作。在此數(shù)據(jù)處理操作中，不是將換量程點固定在一個點上，而是在2500到2600g的范圍，在此范圍內(nèi)兩測重傳感器的測量可以切換。首先檢測到基于輕載量程測重傳感器4的輸出的重量數(shù)據(jù)和基于重載量程測重傳感器2輸出的重量數(shù)據(jù)之差值。如果這個差值比予設(shè)的值(例如2g)大，基于輕載量程測重傳感器4的輸出的重量數(shù)據(jù)由顯示裝置20顯示。如果小于2g，就顯示基于重載量程度范圍測重傳感器的輸出的重量數(shù)據(jù)。這個測量取決于這樣的假設(shè)，如果差大于2g，基于測重傳感器4的輸出的重量數(shù)據(jù)比基于測重傳感器2的輸出的重量數(shù)據(jù)更加可靠，因此，應(yīng)該選擇前者的重量數(shù)據(jù)。反之，如果差小于2g，兩者的重量數(shù)據(jù)都是可靠的，就選擇基于測重傳感器2的輸出的重量數(shù)據(jù)，它與基于測重傳感器4的輸出的重量數(shù)據(jù)相比。它較少地受到閃爍信號的影響。如上所述，如果所測的輕載量程測重傳感器4的值小于2500g或大于2600g，則分別顯示測重傳感器4或2的輸出。如果所測的值在2500和2600g之間，檢測到基于測重傳感器2和4的輸出的重量數(shù)據(jù)之差，并根據(jù)檢測的差大于或小于2g，采用的不是測重傳感器4的輸出就是測重傳感器2的輸出。結(jié)果，顯示的重量隨著負(fù)載重量的增加基本上連續(xù)增加。
雖然在本發(fā)明已用特定的實施例描述了，而在此發(fā)明范疇之內(nèi)可進行各種變化和修改。例如，在上邊提到的實施例中，輕載量程的測重傳感器4置于重載量程測重傳感器2之上，但它們也可以與此相反置位。另一種方法是可以取消放大器10和A/D轉(zhuǎn)換器12，而將開關(guān)13和14放在放大器9與負(fù)載測重傳感器2和4之間，測重傳感器2和4的輸出信號可有選擇地提供到放大器9。
進而，測重傳感器2的輸出信號可代替測重傳感器4的輸出信號，相應(yīng)于測重傳感器2和4的輸出信號之一的重量數(shù)據(jù)可有選擇地顯示，這取決于相應(yīng)于測重傳感器2的重量數(shù)據(jù)是否大于或小于2500g。
權(quán)利要求
1、一種多量程的測重傳感器秤包括用于根據(jù)負(fù)載重量產(chǎn)生輸出信號的輕載量程和重載量度的測重傳感器；
用于將上述輕載和重載量程測重傳感器輸出的輸出信號轉(zhuǎn)換成重量數(shù)據(jù)的重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置；
顯示裝置；和
數(shù)據(jù)處理裝置，是用于接收從上述重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置來的重量數(shù)據(jù)及用于在上述顯示裝置上有選擇地顯示重量數(shù)據(jù)，此重量數(shù)據(jù)是基于上述輕載和重載量程測重傳感器輸出的信號中的一個，這一個是根據(jù)基于從上述輕載和重載量程測重傳感器之一的輸出信號的重量數(shù)據(jù)高于或低于予定值而選擇的，以及當(dāng)基于上述輕載和重載量程測重傳感器之一的輸出信號的重量數(shù)據(jù)不小于上述預(yù)定值時和基于上述重載量程測重傳感器的輸出信號的重量數(shù)據(jù)不大于上述予定值時顯示與予定值相等的重量數(shù)據(jù)。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1的多量程測重傳感器秤，其特征在于上述的輕載量程測重傳感器是安裝于上述重載量程測力傳感器之上的一種測重傳感器，并具有高于上述重載量程測重傳感器的靈敏度。
3、根據(jù)權(quán)利要求
2的多量程測量傳感器秤，其特征在于上述重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置中包括第一和第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，是用于將從上述重載和輕載量程測重傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的以及開關(guān)裝置，是用于將從第一和第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器來的輸出數(shù)據(jù)有選擇地提供到上述數(shù)據(jù)處理裝置。
4、根據(jù)權(quán)利要求
1的多量程測重傳感器秤，其特征在于上述的重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置包括第一和第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，是用于將從上述重載和輕載量程稱重的測重傳感器來的輸出信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，及包括開關(guān)裝置，是用于有選擇地將上述第一和第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)提出到入述數(shù)據(jù)處理裝置。
5、多量程測重傳感器秤包括
重載和輕載量程測重傳感器，是用于根據(jù)負(fù)載重量而產(chǎn)生輸出信號的;
重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置，是用于將從上述重載和輕載量程測重傳感器輸出的輸出信號轉(zhuǎn)換或重量數(shù)據(jù);
顯示裝置;和
數(shù)據(jù)處理裝置，是用于接收從上述重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置來的重量數(shù)據(jù)的及用于在上述顯示裝置上顯示重量數(shù)據(jù)的，此重量數(shù)據(jù)，基于上述重載和輕載量程測重傳感器之一的重量數(shù)據(jù)低于予定值或高于第二個予定值時，為基于上述重載和輕載量程測重傳感器輸出的信號中的一個，及用于在上述顯示裝置顯示基于上述重載或輕載量程測重傳感器的重量數(shù)據(jù)，此重量數(shù)據(jù)并依賴于基于上述重載和輕載量程測重傳感器的輸出信號的重量數(shù)據(jù)之差是高于或低于予定量。
6、根據(jù)權(quán)利要求
5的多量程測重傳感器秤，其特征在于上述的輕載量程測重傳感器是裝在上述重載量程稱量的測重傳感器之上的一種測重傳感器，并且具有比上述重載量程測重傳感器高的靈敏度。
7、根據(jù)權(quán)利要求
5的多量程測重傳感器秤，其特征在于上述的重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置包括第一和第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，它是用于將從上述重載和輕載量程測重傳感器來的輸出信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的并包括開關(guān)裝置，是用于將上述第一和第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器之一來的輸出數(shù)據(jù)有選擇地提供給上述數(shù)據(jù)處理裝置。
專利摘要
多量程測重傳感器秤包括重載和輕載量程測重傳感器。負(fù)載重量低于預(yù)定值秤顯示基于輕載量程測量傳感器輸出信號的重量數(shù)據(jù)。負(fù)載重量高于預(yù)定值秤顯示基于重載量程測量傳感器輸出信號的重量數(shù)據(jù)。測重傳感器從輕載量程變到重載量程的情況，當(dāng)測到基于重載量程稱重的測量傳感器輸出信號的重量數(shù)據(jù)WH小于基于輕載量程稱重的測重傳感器輸出信號的重量數(shù)據(jù)WL時，在換量程點上顯示的重量數(shù)據(jù)與重量數(shù)據(jù)WL相等以替代重量數(shù)據(jù)WH。
文檔編號G01G3/14GK86103383SQ86103383
公開日1986年11月19日 申請日期1986年5月15日
發(fā)明者內(nèi)村光雄, 增山勤 申請人:東京電氣株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan