專利名稱：測(cè)力計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稱重裝置，并且，更詳細(xì)地涉及組合式新型數(shù)字測(cè)力計(jì)以及作為推力元件的搖桿的使用。
所謂“搖桿”是具有弧形端面的立柱，并且，多年來已經(jīng)用于稱重場(chǎng)合，通常作為負(fù)荷傳遞裝置。搖桿的主要優(yōu)點(diǎn)是它能夠自動(dòng)豎直，也就是說，以便通常豎直的桿相對(duì)于其底座或落地端傾斜后，當(dāng)取消使其傾斜的負(fù)荷時(shí)，該桿將加到它豎直的位置。自動(dòng)豎直特性在稱重場(chǎng)合是一種優(yōu)點(diǎn)，在這種場(chǎng)合，會(huì)遇到暫時(shí)的側(cè)向負(fù)荷。獲得所述自動(dòng)豎直特性的方法是使桿具有一定的形狀，以致每個(gè)端面的曲率半徑大于桿的總高度的一半。這種搖桿還容易制造，因?yàn)?，所需要的整個(gè)造形都是園的，因而，可以通過在車床上車削該桿來實(shí)現(xiàn)。不需要鉆孔，攻螺紋或其他機(jī)加工。因此，所述桿的加工成本是低廉的。
在稱重應(yīng)用中，各種立柱結(jié)構(gòu)已經(jīng)裝備應(yīng)變電阻片或類似的換能器，并且，用作推力元件。但是，在這一方面，所述立柱的性能已經(jīng)不是完全令人滿意的，主要是由于非線性問題。所述立柱負(fù)重時(shí)產(chǎn)生不均勻的拉伸和壓縮應(yīng)變，與產(chǎn)生幾乎均勻的拉伸和壓縮應(yīng)變的各種推力元計(jì)相比，不均勻的拉伸和壓縮應(yīng)變產(chǎn)生非線性應(yīng)變特性。已經(jīng)通過以下方法獲得一定程度的線性修正，即，把與輸入電壓串聯(lián)的半導(dǎo)體應(yīng)變電阻片附加到所述應(yīng)變電阻片電橋中，所述半導(dǎo)體應(yīng)變電阻片改變了電橋的電壓，以這樣的方式來補(bǔ)償所述非線性。但是，非線性仍然是立柱形測(cè)力計(jì)的本質(zhì)的缺點(diǎn)。
最近，已經(jīng)出現(xiàn)所謂“數(shù)字測(cè)力計(jì)”，其中，把模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和微處理器用于單個(gè)測(cè)力計(jì)中。電子電路安裝在直接連接于測(cè)力計(jì)的推力元件上的印刷電路板上。這種進(jìn)展已經(jīng)使得有可能對(duì)各種測(cè)力計(jì)誤差進(jìn)行數(shù)字式修正。
本發(fā)明的目的是要提供一種使用搖桿作為推力元件的測(cè)力計(jì)。另一個(gè)目的是要克服與園柱形測(cè)力計(jì)相聯(lián)系的上述缺點(diǎn)。再一個(gè)目的是要提供一種數(shù)字測(cè)力計(jì)，這種測(cè)力計(jì)是組合式的，并且，在制造之后不需要機(jī)械調(diào)整，因而，可以將該測(cè)力計(jì)密封，以允許并且僅僅需要來自外部信號(hào)源的數(shù)字分析和修正。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面的稱重裝置包括搖桿推力元件，該元件以在各端具有弧形負(fù)荷面的整體立柱的形式出現(xiàn)。各負(fù)荷面的曲率半徑大于該立柱高度的一半。換能裝置安裝在該立柱的圓柱表面上，用于產(chǎn)生表示加在端面上的負(fù)荷的信號(hào)。
按照本發(fā)明的另一方面，一種裝置與推力元件相聯(lián)系，用于提供推力元件上負(fù)荷的數(shù)字表示。設(shè)置了用于存儲(chǔ)推力元件的線性修正因數(shù)的裝置，以及用于把所述數(shù)字表示與所述線性修正因數(shù)相組合，以提供推力元件上負(fù)荷的經(jīng)修正的數(shù)字表示的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，測(cè)力計(jì)具有固定在推力元件上的數(shù)字電路板，并為所述電路板和推力元件的換能器支承部分配備了密封外殼。象導(dǎo)線之類的裝置穿過所述外殼到達(dá)電路板，提供用于外部通信的信號(hào)通道。所述電路板包含用于產(chǎn)生數(shù)字式重量讀數(shù)，并且，經(jīng)過所述穿過外殼的信號(hào)通道輸送這些重量讀數(shù)的電路，以及用于把存儲(chǔ)的數(shù)字式修正因數(shù)加到重量讀數(shù)上的裝置。制作之后，該測(cè)力計(jì)不需要在外殼內(nèi)部作機(jī)械的調(diào)整，而可以利用穿過外殼的信號(hào)通道來進(jìn)行控制和修正?？梢园岩慌_(tái)或多臺(tái)秤中的若干組合式測(cè)力計(jì)連接到公用的主控制器，并且，一起連接成局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。
所述推力元件可以是搖桿，并且，可以存儲(chǔ)預(yù)定的線性修正因數(shù)，并把它們加到重量讀數(shù)上。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的、使用搖桿推力元件的數(shù)字測(cè)力計(jì)的縱剖面圖;
圖2是圖1的測(cè)力計(jì)的頂視平面圖;
圖3是搖桿推力元件的前視圖;
圖4是圖3的推力元件的直徑收縮部分的展開的視圖，圖中示出其上的應(yīng)變電阻片的排列;
圖5是所述數(shù)字測(cè)力計(jì)的電子電路的方塊圖;
圖6是使用數(shù)字測(cè)力計(jì)的車輛秤的平面圖;
圖7是說明圖6的車輛秤的主要部件的連接的示意圖;
圖8是用于圖6和7的中最佳形式主控制器的方塊圖;
圖9A至9M是說明本發(fā)明中每個(gè)數(shù)字測(cè)力計(jì)的操作的程序框圖;
圖10A和10B是說明數(shù)字測(cè)力計(jì)中使用的線性補(bǔ)償過程的程序框圖;
圖11A至11L是說明圖8的主控制器的操作的程序框圖;
圖12A和12B是說明用于把地址賦予多測(cè)力計(jì)系統(tǒng)中替換的測(cè)力計(jì)的過程的程序框圖;
圖13是利用本發(fā)明的另一種組合式數(shù)字測(cè)力計(jì)的側(cè)視圖;
圖14是圖13測(cè)力計(jì)的推力元件的局部剖開和放大比例的側(cè)視圖;
圖15是圖14的測(cè)力計(jì)的、沿直線15-15視向的水平剖面圖;
圖16是利用本發(fā)明的再一種組合式數(shù)字測(cè)力計(jì)的縱剖面圖;
圖17是圖16的測(cè)力計(jì)的、沿直線17-17視向的橫斷面圖。
首先參考圖1至4，利用本發(fā)明的測(cè)力計(jì)包含不銹鋼或類似材料制成的搖桿推力元件12。印刷電路板14安裝在該推力元件上，而總的標(biāo)為15的外殼圍住該印刷電路板和推力元件的大部分。印刷電路板14裝有與包含模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和微處理器的測(cè)力計(jì)有關(guān)的電子電路，下面將對(duì)該板進(jìn)行更全面的描述。用穿過墊圈進(jìn)入推力元件殼體的螺釘17，把印刷電路板14固定到推力元件12上。推力元件，電路板和外殼的組合，產(chǎn)生總的用標(biāo)號(hào)20表示的數(shù)字測(cè)力計(jì)。
外殼15通常是圓柱形的，并且，包含上部和下部碗狀構(gòu)件21和22，這兩者最好分別用不銹鋼制成。每個(gè)構(gòu)件21，22在其敞開端分別具有法蘭23，24，后者從所述構(gòu)件的邊緣徑向向外延伸。將法蘭23，24焊接在一起，以便把上部和下部構(gòu)件連接起來。在構(gòu)件21，22的閉合端設(shè)置中心開口25，26，推力元件12的外端部穿過這些開口延伸出去。在開口25、26的周邊上，將每個(gè)構(gòu)件21、22焊接在推力元件12的凸肩上(如27，28所示出的)。上部構(gòu)件21備有一對(duì)徑向開口30和31。插座33穿過開口30延伸出去，并且，被焊接在構(gòu)件21的、限定開口30邊界的壁部分。電線34從插座33伸進(jìn)外殼15，到達(dá)電路板14上的連接器。通風(fēng)管36穿過開口31延伸出去，并且，用銅焊焊在構(gòu)件21的壁上而固定就位。通風(fēng)管36使得能夠?qū)⑼鈿?5內(nèi)部?jī)艋?，然后，通過堵塞該通風(fēng)管而將外殼15封閉，從而，與外部氣氛隔離。
下面參考圖3和4，搖桿推力元件12具有圓柱形立柱的外形，并且，相對(duì)于橫向中心線50縱向?qū)ΨQ。由直徑收縮段52構(gòu)成的部分從中心線50向兩個(gè)方向延伸，從而，與上體段54及下體段55匯合。上凸肩57(上部外殼構(gòu)件21焊接在該凸肩上)從上體段54延伸到上頸部58，后者結(jié)尾于上負(fù)荷面60。相應(yīng)地，下凸肩62(下部外殼構(gòu)件22焊接在該凸肩上)從下體段55延伸到下頸部63，后者結(jié)尾于下負(fù)荷面65。每個(gè)負(fù)荷面60，65的曲率半徑大于搖桿總高度的一半，以便使搖桿自動(dòng)豎直，也就是說，以便當(dāng)搖桿以一個(gè)負(fù)荷面支持時(shí)，當(dāng)去掉使該搖桿偏離豎直位置的力時(shí)，該搖桿能夠回到其豎直位置。在上體段54中設(shè)置一對(duì)螺紋孔68，用于容納螺釘17，以便把電路板14固定到推力元件上?？梢杂蛇m當(dāng)?shù)膱A柱形桿或棒在車床上車削，以極低成本高效率的方法來加工推力元件12，此時(shí)，除了螺紋孔68之外，不需要鉆孔，攻螺紋或者其他機(jī)加工。
當(dāng)搖桿處在額定的負(fù)荷下時(shí)，推力元件上的直徑收縮段52在該段中形成所要求的應(yīng)變幅度。一組應(yīng)變電阻片和一個(gè)溫度敏感電阻按圖4中所示的方式排列在收縮段52的圓柱體表面上。一對(duì)壓縮敏感應(yīng)變電阻片75，76安裝在收縮段52上直徑方向上相反的位置，分別位于中心線50的下方和上方，同時(shí)，它們的應(yīng)變敏感元件沿該搖桿的縱方向取向，以便檢測(cè)由加到負(fù)荷面60，65上的負(fù)荷產(chǎn)生的壓縮應(yīng)變。一對(duì)拉伸敏感應(yīng)變電阻片79、80安裝在與壓縮敏感應(yīng)變電阻片75、76一樣的直徑方向上相反的位置上，但是，在行南 0的、不同于壓縮敏感應(yīng)變電阻片的相對(duì)的兩側(cè)。應(yīng)變電阻片79和80的敏感元件通常相對(duì)于橫向中心線50而對(duì)中，以便當(dāng)對(duì)負(fù)荷面60、65加載而使收縮段52壓縮時(shí)，檢測(cè)出由于收縮段52圓周的增長(zhǎng)而顯現(xiàn)的拉伸應(yīng)變。對(duì)溫度敏感的鎳電阻82安裝在收縮段52上，位于在垂直方向上排列成一直線的兩組應(yīng)變電阻片的中間，并且，相對(duì)于橫向中心線50而對(duì)中。
圖1至4的測(cè)力計(jì)的裝配方法是首先，用螺釘17把印刷電路板14連接到推力元件12上，并且，連接該推力元件與該印刷電路板之間的接線;然后，將插座33熔焊或釬焊在上部外殼構(gòu)件21上;將推力元件和電路板裝配到上部外殼構(gòu)件21上，并且，完成電路板和插座33之間的布線連接;如標(biāo)號(hào)27所示，將上部構(gòu)件21熔焊到推力計(jì)12的凸肩57上;然后，使下部外殼構(gòu)件22與上部構(gòu)件21貼合，并且，在法蘭23和24處把兩個(gè)構(gòu)件熔焊在一起;接著，如標(biāo)號(hào)28所示，把下部構(gòu)件22熔焊到推力元件的凸肩62上。然后，通過通風(fēng)管36驅(qū)趕該組件中的氣體，接著，把該通風(fēng)管壓扁并熔焊，以致接近于把電子電路和推力元件的非負(fù)荷部分以氣密方式密封在外殼15中。最后得到的是一個(gè)裝在殼體內(nèi)的、氣密密封的數(shù)字測(cè)力計(jì)，能夠而且僅僅需要通過把該測(cè)力計(jì)連接到計(jì)算機(jī)或其他控制器上的插座33對(duì)該測(cè)力計(jì)進(jìn)行調(diào)整、補(bǔ)償和進(jìn)一步鑒定其特性。因此，可以在不對(duì)測(cè)力計(jì)進(jìn)行有形干預(yù)的情況下，從遠(yuǎn)處進(jìn)行所有的分析、修正和調(diào)整。這使該測(cè)力計(jì)成為稱重系統(tǒng)中一種組合式的、可更換的部件。
當(dāng)然，搖桿推力元件12和安裝在它上面的應(yīng)變電阻片或其他換能器可以用做沒有安裝數(shù)字電路板的測(cè)力計(jì)和/或裝有這種電路板的測(cè)力計(jì)。同樣，可以用其他形式的推力元件來構(gòu)成組合式數(shù)字測(cè)力計(jì)。
使用時(shí)，把負(fù)荷加到負(fù)荷面60和65上，后者主要是產(chǎn)生由應(yīng)變電阻片75和76檢測(cè)到的、平行于搖桿縱軸的壓縮應(yīng)變。由于收縮段52的徑向膨脹的結(jié)果，產(chǎn)生了很小的拉伸應(yīng)變。用應(yīng)變電阻片79和80檢測(cè)這種拉伸應(yīng)變。因?yàn)樗鰤嚎s應(yīng)變顯著地大于拉伸應(yīng)變，所以，由應(yīng)變電阻片75，76，79和80構(gòu)成的橋路的輸出信號(hào)是顯著地非線性的。如上所述，這一直是過去柱狀測(cè)力計(jì)使用中的重要缺點(diǎn)。
現(xiàn)在參考圖5，圖1至4的數(shù)字測(cè)力計(jì)20的電路包括連接成橋路90的應(yīng)變電阻片75、76、79和80。該橋路為前置放大器92提供模擬重量信號(hào)。該重量信號(hào)從前置放大器92中出來后經(jīng)由模擬濾波器94而耦合到模擬開關(guān)96的一個(gè)輸入端。開關(guān)96的輸出端連接到多斜度積分模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器100的輸入端。鎳電阻82與橋路90串聯(lián)連接，并且，經(jīng)由前置放大器101為模擬開關(guān)96的另一個(gè)輸入端提供信號(hào)。電源103為橋路90提供激勵(lì)，該電源還經(jīng)由模擬開關(guān)96為多斜度A/D轉(zhuǎn)換器100提供已知的基準(zhǔn)電壓。A/D轉(zhuǎn)換器100的輸出端連接到微處理器105，后者最好是Intel8344。微處理器105控制模擬開關(guān)96的動(dòng)作，使來自橋路90的模擬重量信號(hào)和來自鎳電阻82的溫度指示信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換器100轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，然后，輸送到微處理器105。
微處理器105備有包含ROM，外部可擦可編程序ROM(EEpROM)以及RAM的存儲(chǔ)器105a，用于存儲(chǔ)從A/D轉(zhuǎn)換器100以及從遠(yuǎn)距離的控制器或計(jì)算機(jī)接收到的程序和數(shù)據(jù)。微處理器105還備有串行接口單元105b，后者經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器107和接收機(jī)108連接到與控制器或計(jì)算機(jī)通信的總線或者類似裝置。
參考圖6和7，圖中示出一種利用多個(gè)數(shù)字測(cè)力計(jì)的、用于車輛稱重的稱。該系統(tǒng)包含八個(gè)上述數(shù)字測(cè)力計(jì)20，它們支承一個(gè)適用于承載車輛(例如卡車)的平臺(tái)125。各測(cè)力計(jì)20經(jīng)由接線盒127連接在一起，并且，經(jīng)由總線128連接到主控制器130。該主控制器可以連接一個(gè)或者多個(gè)外圍設(shè)備132，例如打印機(jī)或主計(jì)算機(jī)。安排各數(shù)字式測(cè)力計(jì)20及主控制器130，并且，為它們編制程序，使它們構(gòu)成LAN(局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò))，其中，主控制器130作為主導(dǎo)裝置運(yùn)行，而各測(cè)力計(jì)20作為從動(dòng)裝置運(yùn)行。和圖1系統(tǒng)中一樣，該LAN最好使用IntelBITBUS通訊系統(tǒng)。
如圖8中所示，主控制器130包含備有內(nèi)部RAM存儲(chǔ)器140a和串行接口單元140b的微處理器140(最好是Intel8344)。微處理器140經(jīng)由連接到串行接口單元140b的驅(qū)動(dòng)器142和接收器143，連接到用于與各數(shù)字測(cè)力計(jì)20通信的總線128。微處理器還與地址/數(shù)據(jù)總線150保持通信，程序存儲(chǔ)器152，RAM153，實(shí)時(shí)時(shí)鐘154以及一對(duì)雙用發(fā)射機(jī)156、157連接到總線150。發(fā)射機(jī)156和157把總線150連接到各種外圍設(shè)備，例如，打印機(jī)160主計(jì)算機(jī)161，條型碼編器163以及串行輸入/輸出線164。并行輸 輸出線166也經(jīng)由儲(chǔ)存器167連接到總線150。
微處理器140經(jīng)由顯示控制器174給七位真空熒光顯示器172提供重量數(shù)據(jù)。鍵盤180經(jīng)由鍵盤驅(qū)動(dòng)器182連接到微處理器140，該鍵盤用于在校準(zhǔn)和調(diào)整系統(tǒng)以及輕微改變系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)，進(jìn)行各種方式和方案的手動(dòng)選擇和輸入。非易失性可編程序存儲(chǔ)器183也連接到微處理器140，用于存儲(chǔ)在校準(zhǔn)和調(diào)整系統(tǒng)時(shí)確定的各種校準(zhǔn)常數(shù)和類似信息。
圖8中示出的主控制器是由本申請(qǐng)的受讓人，ToledoScaleCorporation制造和銷售的8530型數(shù)字式顯示器。
在圖6和7的系統(tǒng)的運(yùn)行中，作為L(zhǎng)AN主導(dǎo)裝置的主控制器以所要求的速率輪詢各測(cè)力計(jì)(各LAN附屬裝備，各從動(dòng)裝置)，以便從每個(gè)測(cè)力計(jì)接收重量數(shù)據(jù)?？梢栽谀承┓矫嫣幚韥碜愿鳒y(cè)力計(jì)的數(shù)據(jù)，把所述數(shù)據(jù)與來自該秤的其他測(cè)力計(jì)的數(shù)據(jù)相加，并且進(jìn)一步處理所得到的結(jié)果，以產(chǎn)生最終顯示的重量。
雖然，象LAN那樣連接和操作是可取的，但是，各個(gè)測(cè)力計(jì)(或者共用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的一組測(cè)力計(jì))的數(shù)字式輸出信號(hào)可以單獨(dú)連接到主控制器，而不是經(jīng)由公用總線。本質(zhì)的特征是所述主控制器接收和處理來自多個(gè)測(cè)力計(jì)中每個(gè)測(cè)力計(jì)的數(shù)字式信息。為圖1至5中所說明的數(shù)字測(cè)力計(jì)編制程序，以便它們作為主控制器或者主計(jì)算機(jī)的從動(dòng)裝置而工作，并且，對(duì)輸送到這些測(cè)力計(jì)上的指令做出反應(yīng)。所述測(cè)力計(jì)可以單獨(dú)地和控制器一起工作，或者，作為具有公用控制器，即，主控制器的多測(cè)力計(jì)秤或系統(tǒng)中的一個(gè)測(cè)力計(jì)。每個(gè)測(cè)力計(jì)的獨(dú)有的地址存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，在多測(cè)力計(jì)秤的情況下，該存儲(chǔ)器只允許主控制器將指令送到它那里。制造過程中，所有測(cè)力計(jì)備有相同的地址;在調(diào)整秤的過程中，如果必要的話，用獨(dú)有的地址代替該相同的地址。
另外，給數(shù)字測(cè)力計(jì)編制程序，以便就溫度對(duì)起點(diǎn)和相鄰刻度間隔的影響方面，相鄰刻度間隔調(diào)整方面，線性和徐變方面，對(duì)其重量讀數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。所采用的補(bǔ)償算法(包括一些常數(shù)值)存儲(chǔ)在測(cè)力計(jì)存儲(chǔ)器中。在制造測(cè)力計(jì)期間確定這些常數(shù)值。確定這些常數(shù)的方法是制造期間，將測(cè)力計(jì)連接到主計(jì)算機(jī)上，使該測(cè)力計(jì)承受所要求的、各種不同的重量和溫度條件，以提供用于修正算法的數(shù)據(jù)，并且，利用這些數(shù)據(jù)求出各相應(yīng)的常數(shù)。然后，借助于主計(jì)算機(jī)把這些常數(shù)輸送到該測(cè)力計(jì)，并且，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
適用于進(jìn)行線性修正的算法是Wc＝D·WR(1+WR·E) (1)其中，Wc是經(jīng)過線性修正的重量，WR是未修正的重量讀數(shù)，而D和E是常數(shù)。確定這些常數(shù)值的方法是在半負(fù)荷和全負(fù)載情況下分別讀取重量讀數(shù)，然后，把這些讀數(shù)分別代入方程(1)中。如果Wc1和WR1是半負(fù)荷時(shí)的值，而Wc2和WR2是全負(fù)荷時(shí)的值，并且，規(guī)定Wc2等于WR2，則D＝1/(1+E·WR2)以及E＝(WR1-Wc2)/(Wc1·WR2-W2R1)
然后，把這些方程中常數(shù)D和E的值輸送到測(cè)力計(jì)中，用于在操作時(shí)進(jìn)行線性修正。
圖9A至9M的程序框圖說明數(shù)字測(cè)力計(jì)的操作，該測(cè)力計(jì)或者連接在單測(cè)力計(jì)系統(tǒng)中，或者連接在多測(cè)力計(jì)系統(tǒng)中，并且，處在校準(zhǔn)過程或者正常工作狀態(tài)。在程序塊250“起動(dòng)”之后，以程序塊251“靜”方式開始操作。這本質(zhì)上是一種本機(jī)方式，因?yàn)?，主控制器或者主?jì)算機(jī)尚未開始與測(cè)力計(jì)通信。在程序塊252和253中，從存儲(chǔ)器取得測(cè)力計(jì)地址，并且，檢查其有效性。如里所存儲(chǔ)的地址是無效的，那么，在程序塊255中，寫入具有任意值(例如1或240)的地址。在已經(jīng)確定所存儲(chǔ)的地址是有效的，或者是賦予的新地址之后，操作指令直接向前進(jìn)行，或者，經(jīng)由程序塊254到257，在程序塊257中，檢查ROM錯(cuò)誤，如果發(fā)現(xiàn)有這種錯(cuò)誤，就設(shè)定標(biāo)記。然后，在程序塊259，從圖4鎳電阻59獲得溫度讀數(shù)，并將它存儲(chǔ)以供補(bǔ)償之用。在程序塊260，取得數(shù)字式重量讀數(shù)，并且，清除負(fù)的超出范圍標(biāo)記。在程序塊262中，檢查重量讀數(shù)，以確定該讀數(shù)是否超出范圍。如果該讀數(shù)不超出范圍，則操作指令經(jīng)由點(diǎn)264到程序塊268(圖9B)繼續(xù)進(jìn)行，在程序塊268中，做出關(guān)于該數(shù)據(jù)是應(yīng)當(dāng)被補(bǔ)償，還是以其原始形式出現(xiàn)的決定。如果在程序塊262確定該重量讀數(shù)超出范圍，那么，在程序塊269設(shè)定標(biāo)記，并且，操作指令經(jīng)由點(diǎn)270到程序塊272(圖9B)繼續(xù)進(jìn)行。同樣，如果在程序塊268確定將不對(duì)重量讀數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)270跳到程序塊272。
如果要對(duì)該重量讀數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，那么，在程序塊275中執(zhí)行子程序，以便對(duì)起點(diǎn)和相鄰刻度間隔系數(shù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。在程序塊276，如下文將說明的那樣，利用子程序“LINCOR”修正該重量讀數(shù)的非線性。在程序塊277和278分別執(zhí)行子程序，以按照相鄰刻度間隔調(diào)整系統(tǒng)修正重量讀數(shù)，以及對(duì)重量讀數(shù)進(jìn)行測(cè)力計(jì)中徐變方面的修正。
在程序塊272，280，281和282中，審查存儲(chǔ)器錯(cuò)誤和超出范圍數(shù)據(jù)，并且，當(dāng)發(fā)現(xiàn)任何這種狀態(tài)時(shí)，裝入合適的錯(cuò)誤代碼。然后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)284進(jìn)到程序塊286(圖9C)，在程序塊286，確定測(cè)力計(jì)是否處在靜方式。如果測(cè)力計(jì)不處在靜方式，那么，在程序塊288，將重量和溫度讀數(shù)裝入串行緩沖器中，以便傳送，并且，操作指令進(jìn)到程序塊290。如果測(cè)力計(jì)處在靜方式，那么，繞過程序塊288，經(jīng)由點(diǎn)291到程序塊290，在程序塊290中，檢查來自計(jì)算機(jī)或主控制器的任何信息。如果沒有信息，并且，在程序塊292中確定測(cè)力計(jì)不處在靜方式，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)293返回程序塊252處的主循環(huán)，并且，重復(fù)上述操作指令。如果測(cè)力計(jì)不處在靜方式，那么，操作從程序塊292進(jìn)到程序塊259，并且，經(jīng)由點(diǎn)296而進(jìn)入循環(huán)，直至串行緩沖器呈空(這表明已經(jīng)將重量和溫度讀數(shù)傳送到主控制器或主計(jì)算機(jī))為止。那時(shí)，操作指令經(jīng)由點(diǎn)293返回程序塊252處的主循環(huán)(圖9A)。
當(dāng)在程序塊290中確定已接收到信息時(shí)，操作指令經(jīng)由點(diǎn)298進(jìn)到程序塊300(圖9D)，在程序塊300中，鑒定所述信息的有效性。如果所述信息是無效的，那么，對(duì)該結(jié)果的應(yīng)答被送到程序塊301，并且，操作指令經(jīng)由點(diǎn)296返回程序塊295。如果在程序塊300中確定所述信息是有效的，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)303進(jìn)到程序塊305(圖9E)，以確定所述信息的內(nèi)容。復(fù)位信息指令使操作指令返回“起動(dòng)”點(diǎn)250。如果在程序塊307確定所述信息是用于觸發(fā)數(shù)據(jù)輸出的指令，那么，在程序塊308中禁止靜方式而采用現(xiàn)用數(shù)據(jù)方式。然后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)310繼續(xù)進(jìn)行到程序塊311(圖9M)，以對(duì)主控制器或主計(jì)算機(jī)做出所述指令已實(shí)施的應(yīng)答。于是，所述循環(huán)經(jīng)由點(diǎn)296繼續(xù)進(jìn)行到程序塊295(圖9C)，傳輸數(shù)據(jù)，然后，返回程序塊252處操作指令的起點(diǎn)。
如果在程序塊307中(圖9E)確定所述信息不是觸發(fā)數(shù)據(jù)輸出的指令，那么，操作經(jīng)由點(diǎn)315繼續(xù)進(jìn)行到程序塊316(圖9F)，以確定所述信息是關(guān)于原始形式數(shù)據(jù)的指令或者是關(guān)于補(bǔ)償形式數(shù)據(jù)的指令。如果這樣的話，則在程序塊317中置指令數(shù)據(jù)方式，經(jīng)由點(diǎn)310和已經(jīng)實(shí)施該指令的程序塊311而做出應(yīng)答，然后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)296返回程序塊295。
如果在程序塊316中確定所述信息不是數(shù)據(jù)形式指令，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)319進(jìn)行一系列查詢，以確定所述信息是否包含待存入存儲(chǔ)器的修正數(shù)據(jù)(例如，算法補(bǔ)償常數(shù))的信息。在程序塊322(圖9G)中，確定所述信息是否包含溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)。如果不包含，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)323按順序進(jìn)行以下步驟(1)程序塊326(圖9H)，以確定所述數(shù)據(jù)是不是徐變補(bǔ)償數(shù)據(jù);(2)點(diǎn)327和程序塊329(圖9J)，以確定所述數(shù)據(jù)是不是線性補(bǔ)償數(shù)據(jù);以及(3)點(diǎn)330和程序塊331(圖9K)，以確所述數(shù)據(jù)是不是相鄰刻度間隔調(diào)整校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。如果確定所述信息包含各類補(bǔ)償數(shù)據(jù)中的一類數(shù)據(jù)，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)333進(jìn)到程序塊335(圖9G)，在該程序塊中將數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器。然后，在程序塊336中進(jìn)行檢查，以確定所述數(shù)據(jù)裝入是否成功。如果裝入成功，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)310進(jìn)到程序塊311，以做出所述信息指令已實(shí)施的應(yīng)答，然后，經(jīng)由點(diǎn)296到程序塊295。如果所述數(shù)據(jù)裝入是不成功的，那么，在程序塊338中發(fā)送對(duì)該結(jié)果的應(yīng)答，并且，操作指令經(jīng)由點(diǎn)296進(jìn)到程序塊295。
應(yīng)當(dāng)指出，僅在調(diào)整期間(作為制造過程的一部分)才把用于在溫度、徐變、線性和相鄰刻度間隔調(diào)整校準(zhǔn)方面進(jìn)行修正的補(bǔ)償常數(shù)傳送到測(cè)力計(jì)。因此，當(dāng)測(cè)力計(jì)作為圖6和7的秤系統(tǒng)的一部分時(shí)，上述對(duì)在接收到的信息中存在這類數(shù)據(jù)的試驗(yàn)的結(jié)果將是否定的。
再參考圖9A至9M，當(dāng)在程序塊331(圖9K)中已經(jīng)對(duì)接收到的信息中包含的數(shù)據(jù)常數(shù)進(jìn)行最后檢驗(yàn)后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)340進(jìn)到程序塊341(圖9L)，以便確定所述信息是否包含測(cè)力計(jì)的刂犯持怠Ｈ綣話?，韵娰作指令经由?96進(jìn)到程序塊295。如果所述信息是地址賦值，那么，在程序塊343中將該地址存入存儲(chǔ)器中，并且，在程序塊344中進(jìn)行檢查，以確定所述地址的裝入是否已令人滿意地完成。當(dāng)該地址的裝入不是令人滿意的時(shí)候，在程序塊345中發(fā)送對(duì)該結(jié)果的應(yīng)答，并且，操作指令經(jīng)由點(diǎn)296進(jìn)到程序塊295。如果在程序塊344中確定所述地址已成功地裝入，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)310進(jìn)到程序塊311(圖9M)，以便傳送已實(shí)施所述指令的應(yīng)答。然后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)296進(jìn)行到程序塊295。
圖10A和10B說明在程序塊276中(圖9B)執(zhí)行的、用于給重量讀數(shù)提供線性修正的子程序LINCOR中的各個(gè)步驟。在點(diǎn)350(圖10A)處進(jìn)入該子程序，接著，進(jìn)到程序塊351，在該程序塊中，裝入線性補(bǔ)償常數(shù)D和E。然后，操作指令進(jìn)到程序塊353，在該程序塊中，進(jìn)行檢查以確定所述常數(shù)是否被正確裝入。如果未被正確裝入，則操作指令經(jīng)由點(diǎn)354進(jìn)到程序塊355(圖10B)，在該程序塊中，置錯(cuò)誤標(biāo)記，然后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)357，在程序塊277處返回主程序。如果在程序塊353中確定線性補(bǔ)償常數(shù)已被令人滿意地裝入，那么，操作指令進(jìn)到程序塊358，在該程序塊中，計(jì)算并存儲(chǔ)經(jīng)線性修正的重量讀數(shù)。然后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)357返回程序中的程序塊277。
圈11A至11L的程序框圖說明在圖6和7的秤中主控制器130的操作。在進(jìn)行程序塊400中通電及程序塊401中某些初始化步驟之后，在程序塊403中從存儲(chǔ)器提取系統(tǒng)中測(cè)力計(jì)的數(shù)目，并且，在程序塊405中檢查該信息。如果尚未寫入測(cè)力計(jì)的數(shù)目，那么，在程序塊406中將選用測(cè)力計(jì)的標(biāo)識(shí)建立方式，并且，操作指令將經(jīng)由點(diǎn)407跳到判定程序塊410(圖11B)，以檢查鍵盤活動(dòng)狀態(tài)。如果在程序塊412確定鍵盤活動(dòng)正常，并且該系統(tǒng)處在建立方式中，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)413跳到判定程序塊415，以確定是否已知測(cè)力計(jì)的數(shù)目以及它們的地址。如果未知，則操作指令進(jìn)到判定程序塊417，以確定該鍵盤是否指示單個(gè)或全部鍵的活動(dòng)。如果指示，則操作指令經(jīng)由點(diǎn)418跳到程序塊420和421(圖11D)，在那里，發(fā)送適當(dāng)顯示的指令，并且，根據(jù)系統(tǒng)中有一個(gè)或多個(gè)測(cè)力計(jì)而設(shè)置或清除單個(gè)測(cè)力計(jì)標(biāo)記。然后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)423跳回程序塊425和426(圖11C)，在那里，寫入測(cè)力計(jì)的數(shù)目，并且，將地址賦予它們。賦予測(cè)力計(jì)地址的方法是僅僅把第一個(gè)測(cè)力計(jì)連接到總線，按照制造時(shí)賦予所有測(cè)力計(jì)的地址數(shù)字240訪問該測(cè)力計(jì)，并且，命令該測(cè)力計(jì)把該地址改變?yōu)樾沦x予的地址。然后，將第二個(gè)測(cè)力計(jì)連接到總線，并且，重復(fù)上述步驟。連續(xù)進(jìn)行該步驟，直至所有測(cè)力計(jì)都已連接到總線，并且，都已被賦予地址為止。
操作指令從程序塊426經(jīng)由點(diǎn)430進(jìn)到程序塊432和433(圖11E)，在那里，給所有測(cè)力計(jì)發(fā)送復(fù)位指令，繼之以當(dāng)被輪詢時(shí)提供數(shù)據(jù)的指令。如果在程序塊435中確定有的測(cè)力計(jì)未積極地應(yīng)答，那么，在程序塊436中顯示最高序列無應(yīng)答測(cè)力計(jì)的地址，使操作員在必要時(shí)能夠干預(yù)。然后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)423跳到程序塊425和426(圖11C)，在那里，再次賦予測(cè)力計(jì)地址，于是，操作指令經(jīng)由點(diǎn)403返回程序塊432、433和435。操作指令環(huán)繞該循環(huán)而進(jìn)行，直至在判定程序塊435中做出以下判定為止該系統(tǒng)中所有測(cè)力計(jì)都已積極地應(yīng)答。
操作指令從判定程序塊435經(jīng)由點(diǎn)440進(jìn)到判定程序塊442(圖11F)，以確定該系統(tǒng)是否已經(jīng)退出系統(tǒng)建立方式。如果未退出，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)445跳到程序塊446(圖11G)，以開始檢查一系列鍵(它們發(fā)送各種系統(tǒng)建立功能指令)中一個(gè)或多個(gè)鍵的觸發(fā)。如果在程序塊446中檢測(cè)到重新賦予測(cè)力計(jì)地址的鍵指令，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)448跳到下面將描述的圖12A和12B中所說明的過程中。例如，當(dāng)確定圖6和7的系統(tǒng)中的一個(gè)測(cè)力計(jì)已損壞而必須更換時(shí)，重新賦予測(cè)力計(jì)地址就可能成為必要的事情。在那種情況下，必須把與被更換的測(cè)力計(jì)相同的地址賦予新測(cè)力計(jì)。
當(dāng)重新賦予測(cè)力計(jì)地址的過程結(jié)束時(shí)，操作指令經(jīng)由點(diǎn)440(圖11F)返回判定程序塊442，以確定是否已退出系統(tǒng)建立方式。如果未退出，操作指令經(jīng)由點(diǎn)445重新開始對(duì)鍵指令的掃描。如果在判定程序塊453(圖11G)已經(jīng)接收到校準(zhǔn)該秤的鍵指令，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)455跳到那個(gè)過程。在完成校準(zhǔn)操作后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)440返回判定程序塊442(圖11F)，并且，經(jīng)由點(diǎn)445重新開始鍵指令掃描。操作指令以經(jīng)由判定程序塊457、459和461這種方式連續(xù)進(jìn)行。在程序塊457中，移位調(diào)整鍵指令經(jīng)由點(diǎn)463起動(dòng)用于確定負(fù)荷位置修正常數(shù)值的過程。在程序塊459中檢測(cè)到的鍵指令經(jīng)由點(diǎn)465起動(dòng)校準(zhǔn)調(diào)整過程。程序塊461中的鍵指令使操作指令經(jīng)傻 67跳到在更換測(cè)力計(jì)后，用于進(jìn)行秤的負(fù)荷位置修正的過程。
當(dāng)所有鍵指令都已滿足要求時(shí)，操作指令經(jīng)由點(diǎn)440進(jìn)到程序塊442(圖11F)。當(dāng)已經(jīng)退出系統(tǒng)建立方式時(shí)，操作指令經(jīng)由點(diǎn)470進(jìn)到判定程序塊472(圖11H)。如果沒有已經(jīng)設(shè)置的測(cè)力計(jì)錯(cuò)誤標(biāo)記，那么，在程序塊475中，從所有測(cè)力計(jì)中取得讀數(shù)，并且，在程序塊476中檢查這些讀數(shù)，以確定是否從所有測(cè)力計(jì)中接收到數(shù)據(jù)。如果未接收到，則在程序塊478中顯示出錯(cuò)的測(cè)力計(jì)的地址，并且，在程序塊480中設(shè)置測(cè)力計(jì)錯(cuò)誤標(biāo)記。然后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)407跳到判定程序塊410(圖11B)，并且，如果不存在鍵盤活動(dòng)，則操作指令經(jīng)由點(diǎn)470返回判定程序塊472。因?yàn)橐呀?jīng)設(shè)置了測(cè)力計(jì)錯(cuò)誤標(biāo)記，所以，操作指令經(jīng)由點(diǎn)430進(jìn)到程序塊432和433(圖11E)，在那里，測(cè)力計(jì)被復(fù)位和重排，以提供數(shù)據(jù)。如果在程序塊435中確定所有測(cè)力計(jì)都未積極應(yīng)答，那么，操作指令經(jīng)由程序塊436和點(diǎn)423進(jìn)到程序塊425和426(圖11C)，以再次把地址賦予測(cè)力計(jì)，然后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)430返回，直至在程序塊435(圖11E)中確定了以下事實(shí)為止所有測(cè)力計(jì)都已積極應(yīng)答。然后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)440和判定程序塊442(圖11F)以及經(jīng)由點(diǎn)470和程序塊472(圖11H)而進(jìn)行，以便在程序塊475中再次讀出所有測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。
當(dāng)在程序塊476確定已從所有測(cè)力計(jì)獲得數(shù)據(jù)后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)485進(jìn)到判定程序塊487(圖11J)，以檢查和測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù)一起接收到的任何錯(cuò)誤信息。如果接收到任何這種錯(cuò)誤信息，那么，這一事實(shí)在程序塊489中被顯示，并且，操作指令經(jīng)由點(diǎn)407進(jìn)到程序塊410(圖11B)。如果不存在鍵盤活動(dòng)，則操作指令經(jīng)由點(diǎn)470返回，以在程序塊475(圖11H)中再次從所有測(cè)力計(jì)讀出數(shù)據(jù)。當(dāng)在程序塊487(圖11J)中確定沒有和測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù)一起接收到錯(cuò)誤信息時(shí)，操作指令經(jīng)由點(diǎn)492進(jìn)到判定程序塊494(圖11K)。如果在程序塊494中確定設(shè)置了單個(gè)測(cè)力計(jì)標(biāo)記。那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)496跳到程序塊497(圖11B)，在那里，單個(gè)測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù)被顯示。然后，操作指令僅僅經(jīng)由程序塊410，或者，經(jīng)由程序塊412和498而返回點(diǎn)470(圖11H)。
如果在程序塊494(圖11K)確定未設(shè)置單個(gè)測(cè)力計(jì)標(biāo)記，則操作指令在程序塊500中開始，以便在負(fù)荷位置方面校準(zhǔn)來自各測(cè)力計(jì)的重量讀數(shù)，并且，將這些讀數(shù)加起來，以獲得該秤上的總重量。在程序塊500中，總重量寄存器被清零，而在程序塊501中，該寄存器被置N(該系統(tǒng)中測(cè)力計(jì)的數(shù)目)。在程序塊530中，從存儲(chǔ)器取出系統(tǒng)中最高序號(hào)測(cè)力計(jì)的負(fù)荷位置修正常數(shù)X，并且，把它寫入寄存器M中。如果在程序塊505中確定測(cè)力計(jì)N的負(fù)荷位置修正常數(shù)的取出是不成功的，那么，在程序塊506中將數(shù)字1裝入寄存器M中，并且，操作指令繼續(xù)進(jìn)行。如果在程序塊505中確定從存儲(chǔ)器成功地取出負(fù)荷位置修正常數(shù)，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)508跳到程序塊510，在那里，把來自測(cè)力計(jì)N的重量讀數(shù)乘以存儲(chǔ)在寄存器M中的負(fù)荷位置修正常數(shù)XN，然后，把所得結(jié)果加到總重量寄存器上。然后，在程序塊512中將N減小，并且，在程序塊514中檢驗(yàn)該值，以確定N值是否等于零。如果N值不等于零，則操作指令經(jīng)由點(diǎn)515返回程序塊503，在那里，從存儲(chǔ)器取出系統(tǒng)中下一個(gè)最高序號(hào)測(cè)力計(jì)的漂移校準(zhǔn)常數(shù)X，并把它裝入寄存器M中。
操作指令以與上述相同的方式繼續(xù)進(jìn)行，直至已經(jīng)把來自所有測(cè)力計(jì)的重量讀數(shù)乘以相應(yīng)的負(fù)荷位置修正常數(shù)，并且，在總重量寄存器中把它們加起來為止。此刻，程序塊514將確定是否來自所有測(cè)力計(jì)的讀數(shù)已被加起來。然后，在程序塊517中，將從存儲(chǔ)器中取出起點(diǎn)和相鄰刻度間隔的校準(zhǔn)常數(shù)。如果在程序塊519中確定所述存儲(chǔ)器取出是不成功的，那么，將在程序塊520中做出錯(cuò)誤顯示，并且，操作指令將經(jīng)由點(diǎn)407返回程序塊410(圖11B)。如果存儲(chǔ)器取出是成功的，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)522進(jìn)到程序塊525(圖11L)，在那里，將起點(diǎn)和相鄰刻度間隔修正常數(shù)加到重量讀數(shù)上。然后，在程序塊527中進(jìn)行與自動(dòng)校零和扣除皮重有關(guān)的其他操作。在程序塊528中，為了顯示而對(duì)重量讀數(shù)進(jìn)行四舍五入和舍位，而在程序塊530中顯示最后的重量。然后，操作指令經(jīng)由點(diǎn)407返回程序塊410(圖11B)，以檢查鍵盤活動(dòng)，并且，輪詢各測(cè)力計(jì)，以取得重量讀數(shù)。
返回圖11A和判定程序塊405，以上的敘述假定還沒有將地址賦予系統(tǒng)中各測(cè)力計(jì)。但是，如果在程序塊405中確定已經(jīng)將地址預(yù)先賦予各測(cè)力計(jì)，那么，操作指令會(huì)經(jīng)由點(diǎn)535進(jìn)到程序塊540，在那里，將為輪詢各測(cè)力計(jì)做準(zhǔn)備。然后，在程序塊432中，在清除發(fā)送到所有測(cè)力計(jì)的指令的情況下，按照上述方式繼續(xù)進(jìn)行操作。
本發(fā)明的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是更換多測(cè)力計(jì)秤中一個(gè)或多個(gè)損壞的測(cè)力計(jì)的能力。因?yàn)?，可以單?dú)地監(jiān)控和診斷所述秤中的每個(gè)測(cè)力計(jì)，所以，能夠容易地找到損壞的測(cè)力計(jì)。當(dāng)發(fā)生損壞的情況時(shí)，將新的測(cè)力計(jì)裝入系統(tǒng)中，以替換損壞的測(cè)力計(jì)，并且，把地址賦予新的測(cè)力計(jì)。
圖12A和12B說明把地址賦予新的測(cè)力計(jì)的過程。當(dāng)在程序塊446中(圖11G)檢測(cè)到重新賦予測(cè)力計(jì)地址的鍵指令時(shí)，經(jīng)由點(diǎn)448進(jìn)入該過程。一開始，必須把該秤系統(tǒng)中所有其他測(cè)力計(jì)與總線斷開，以致只有新的測(cè)力計(jì)連接到總線上。參考圖12A，在程序塊575中，應(yīng)來自顯示器的提示信息的要求，經(jīng)由鍵盤而寫入新的測(cè)力計(jì)地址，在該情況下，新的測(cè)力計(jì)地址將與更換的、損壞的測(cè)力計(jì)的地址相同。在程序塊578中，將地址240寫入地址寄存器中，接著，操作指令由點(diǎn)579進(jìn)到程序塊580。在程序塊580中，將改變測(cè)力計(jì)地址指令和新的地址輸送到地址寄存器中的測(cè)力計(jì)地址(在該情況下是240)。然后，在程序塊581中，確定是否從編址后的測(cè)力計(jì)得到積極的應(yīng)答。如果得到積極的應(yīng)答，則已經(jīng)令人滿意地賦予新的地址，接著，操作指令經(jīng)由點(diǎn)445返回，以便在程序塊446(圖11G)中掃描所述鍵盤。因?yàn)?，制造時(shí)將地址240寫入所有測(cè)力計(jì)中，所以，當(dāng)更換的測(cè)力計(jì)是新的測(cè)力計(jì)，通常，上述過程將到此為止。
但是，在某些情況下，所述更換的測(cè)力計(jì)可能不是新的測(cè)力計(jì)，因而，可能具有存儲(chǔ)的地址，而不是240。在那種情況下，操作指令會(huì)從判定程序塊581進(jìn)到程序塊583，在那里，將地址寄存器的內(nèi)容減小，然后，在程序塊585中，將該內(nèi)容與零比較。如果地址寄存器的內(nèi)容不等于零，那么，操作指令經(jīng)由點(diǎn)579返回，以便把改變地址指令和新的地址輸送到減小后的測(cè)力計(jì)地址，然后，在程序塊581中對(duì)積極的應(yīng)答做檢查。操作指令以該方法繼續(xù)進(jìn)行，直至從替換的測(cè)力計(jì)得到積極的應(yīng)答為止，或者，直至在程序塊585中已經(jīng)確定所述地址寄存器的內(nèi)容等于零為止。在那種情況下，在程序塊587中使顯示器指示無起作用的測(cè)力計(jì)連接到該系統(tǒng)中，并且，操作指令經(jīng)由點(diǎn)440返回到程序塊442(圖11F)。
圖13-15以及圖16和17說明實(shí)施本發(fā)明的組合式數(shù)字測(cè)力計(jì)的其他實(shí)施例。在圖13-15中，雙導(dǎo)向橫桿推力元件600和兩個(gè)封閉環(huán)602、603是用不銹鋼澆注的。由穿過所述不銹鋼殼體而形成開口608的許多孔限定上橫桿605和下橫桿606的界限。一對(duì)應(yīng)變電阻片610、611以通常的方法安裝在上橫桿605上，并且，沿著該橫桿的中心線對(duì)中。鎳電阻615位于所述兩個(gè)應(yīng)變電阻片之間，并且，用于檢測(cè)溫度。另一對(duì)應(yīng)變電阻片617、618以相同的方法安裝在下橫桿606上。在620和621處設(shè)置一對(duì)螺紋孔，用于把該推力元件的一端安裝到負(fù)荷容器上，而把其另一端安裝到底座上。
如圖15中所示，印刷電路板625、626安裝在推力元件600的兩側(cè)，而另一塊電路板628安裝在推力元件一端的空腔603中。各電路板包含使測(cè)力計(jì)以類似于圖1至4的測(cè)力計(jì)的方式運(yùn)行所需要的模擬的和數(shù)字的電路。在各電路板和應(yīng)變電阻片之間，以及通向位于空腔630的開口端的插座633，設(shè)置適當(dāng)?shù)慕泳€。把玻璃和金屬密封件635焊接到推力元件上，以封閉空腔630的開口端。密封件635帶著用于同插座633的接線搭配的接線端子。來自密封件635各接線端子的接線經(jīng)由電纜637而引出。用環(huán)氧樹脂密封件639封裝密封件635，各接線以及電纜637的端部。
用管狀波紋管642將印刷電路板625、626和雙橫桿推力元件600的應(yīng)變電阻片支承部分一起封裝和密封。波紋管642裝在推力元件600的一端，并且，位于密封環(huán)602和603之間。通過把每個(gè)密封的外圓周熔焊到波紋管642的各端部650和651的內(nèi)圓周上而把波紋管642固定在密封環(huán)602和603上。
這樣，就將圖13至15的測(cè)力計(jì)的電子電路和非負(fù)荷接觸部分封裝和密封。最后得到的是一個(gè)裝備在殼體內(nèi)的、組合式的數(shù)字測(cè)力計(jì)，如圖1至4的數(shù)字測(cè)力計(jì)中那樣，能夠而且僅僅需要通過電纜637對(duì)該測(cè)力計(jì)進(jìn)行調(diào)整、補(bǔ)償和進(jìn)一步鑒定其特性。
圖16和17中所示的基本測(cè)力計(jì)通稱為扭轉(zhuǎn)環(huán)測(cè)力計(jì)?？偟挠脴?biāo)號(hào)675標(biāo)明的推力元件由不銹鋼構(gòu)成，并且，包含外環(huán)677和中心轂盤679，外環(huán)677和中心轂盤679通過外錐形膜片681及內(nèi)錐形膜片680連接到扭轉(zhuǎn)環(huán)684上。使用時(shí)，通常用螺栓或類似構(gòu)件將外緣平穩(wěn)地固定住，然后，將負(fù)荷或力加在轂盤679上。該負(fù)荷在扭轉(zhuǎn)環(huán)684的上部分產(chǎn)生圓周方向的壓縮應(yīng)變，而在該扭轉(zhuǎn)環(huán)的下部分產(chǎn)生圓周方向的拉伸應(yīng)變。四個(gè)應(yīng)變電阻片687至690在扭轉(zhuǎn)環(huán)684的上表面 0°的間隔分開，它們的應(yīng)變敏感元件在圓周方向上取向，以便檢測(cè)在所述環(huán)中產(chǎn)生的壓縮應(yīng)變。同樣，四個(gè)應(yīng)變電阻片(圖中僅僅示出其中的兩個(gè)，并且，用標(biāo)號(hào)692和693標(biāo)明)安裝在扭轉(zhuǎn)環(huán)684的下表面、各壓縮應(yīng)變電阻片正下方的位置上，以檢測(cè)該扭轉(zhuǎn)環(huán)中的拉伸應(yīng)變。最好是把各應(yīng)變電阻片接入電橋電路中。設(shè)置穿過外膜片681的兩個(gè)孔694a和694b，作為從應(yīng)變電阻片687至690到扭轉(zhuǎn)環(huán)684下面的空腔的接線的通路。在轱盤679中設(shè)置負(fù)荷孔695，以便于把負(fù)荷加到測(cè)力計(jì)上。
根據(jù)本發(fā)明，環(huán)形電路板700安裝在轂盤679的下部分上，并且，用粘結(jié)劑或其他適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置固定在它上面。電路板700包含為使測(cè)力計(jì)以同圖1至4的測(cè)力計(jì)類似的方式運(yùn)行所需要的模擬和數(shù)字電子電路。電纜螺紋接頭701穿過外緣677的開口為在數(shù)字測(cè)力計(jì)和控制器或計(jì)算機(jī)之間傳送信息創(chuàng)造條件。用環(huán)形金屬密封件704和705(例如不銹鋼薄片，它們?nèi)酆傅剑蛘?，用其他方法適當(dāng)?shù)剡B接到外邊緣677的內(nèi)圓周和轂盤679的外圓周上)封閉和密封在扭轉(zhuǎn)環(huán)684上面和下面的空腔。必要的話，扭轉(zhuǎn)環(huán)684上面和下面的空腔可填充惰性氣體。該測(cè)力計(jì)是另一種組合式的、裝在容器中的數(shù)字測(cè)力計(jì)，能夠而且僅僅需要通過電纜螺紋接頭701來鑒定該測(cè)力計(jì)特性以及控制該測(cè)力計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種稱重裝置，它包括推力元件、安裝在所述推力元件上的換能裝置、固定在所述推力元件上的電路裝置，為所述換能裝置和所述電路安裝裝置提供密封封裝的裝置以及為所述電路裝置與外部的通信提供穿過所述封裝裝置的通路的裝置，所述電路裝置包含用于產(chǎn)生加到所述推力元件上的負(fù)荷的數(shù)字式表示的裝置，用于把至少一種修正因數(shù)加到所述數(shù)字式表示上的裝置以及對(duì)外部指令做出應(yīng)答以傳送所述數(shù)字式表示的裝置。
2.權(quán)利要求1中所要求的稱重裝置，其特征在于所述推力元件是搖桿，以及所述修正因數(shù)修正所述數(shù)字式表示與所述搖桿上的各種負(fù)荷的非線性關(guān)系。
3.權(quán)利要求1中所要求的稱重裝置，其特征在于所述推力元件是雙導(dǎo)向橫桿推力元件。
4.權(quán)利要求1中所要求的稱重裝置，其特征在于所述推力元件是扭轉(zhuǎn)環(huán)推力元件。
5.權(quán)利要求1中所要求的稱重裝置，其特征在于所述電路裝置包含用于產(chǎn)生所述推力元件的溫度的數(shù)字式表示的裝置，用于存儲(chǔ)溫度修正因數(shù)的裝置以及利用所述溫度表示和所述溫度修正因數(shù)以修正所述數(shù)字式負(fù)荷表示的裝置。
6.制造組合式數(shù)字測(cè)力計(jì)的方法，所述測(cè)力計(jì)包含推力元件和安裝在該推力元件上的、用于提供加在該推力元件上的負(fù)荷的數(shù)字式表示的數(shù)字電路裝置，其特征在于該方法包括以下步驟為所述換能裝置和所述數(shù)字電路裝置提供密封的外殼，為所述數(shù)字電路裝置與外部的通信提供穿過所述外殼的通路，使所述推力元件經(jīng)受各種負(fù)荷量和各種工作條件，并且，在所述各種條件下取得數(shù)字式負(fù)荷表示，利用所述負(fù)荷表示確定所述測(cè)力計(jì)的數(shù)字式修正因數(shù)，以及存儲(chǔ)所述修正因數(shù)以供所述測(cè)力計(jì)工作時(shí)使用。
7.一種測(cè)力計(jì)，它包括在每個(gè)端部具有弧形負(fù)荷面的整體立柱以及安裝在該立柱的園柱表面上的、用于產(chǎn)生表示加到所述負(fù)荷面上負(fù)荷的信號(hào)的換能裝置，每個(gè)負(fù)荷面的曲率半徑大于該立柱高度的一半。
8.權(quán)利要求7中所要求的測(cè)力計(jì)，其特征在于所述換能裝置包括用于檢測(cè)由所述負(fù)荷產(chǎn)生的壓縮應(yīng)變的第一對(duì)應(yīng)變電阻片和用于檢測(cè)由所述負(fù)荷產(chǎn)生的拉伸應(yīng)變的第二對(duì)應(yīng)變電阻片，以及把所述應(yīng)變電阻片接入電橋電路中的裝置。
9.權(quán)利要求7中所要求的測(cè)力計(jì)，其特征在于包括與所述立柱關(guān)聯(lián)的、用于提供所述負(fù)荷面上負(fù)荷的數(shù)字式表示的裝置，用于存儲(chǔ)數(shù)學(xué)式的裝置，所述數(shù)學(xué)式用于修正所述換能裝置的輸出信號(hào)的線性，以及用于使所述數(shù)字式表示與所述數(shù)學(xué)式相結(jié)合以提供修正后的數(shù)字式表示的裝置。
10.一種稱重裝置以組合的方式包括搖桿推力元件，與所述推力元件關(guān)聯(lián)的、用于提供所述推力元件上負(fù)荷的數(shù)字式表示的裝置，用于存儲(chǔ)數(shù)學(xué)式的裝置，該數(shù)學(xué)式用于修正所述推力元件輸出信號(hào)的線性，以及用于使所述數(shù)字式表示與所述數(shù)學(xué)式相結(jié)合以提供修正后的數(shù)字式表示的裝置。
11.權(quán)利要求10中所要求的稱重裝置，其特征在于包含固定在所述推力元件上的電路安裝裝置，該裝置用于安裝所述數(shù)字式表示裝置、所述存儲(chǔ)裝置以及所述組合裝置。
12.一種稱重裝置包括若干測(cè)力計(jì)，每個(gè)測(cè)力計(jì)包含推力元件，安裝在所述推力元件上的換能裝置，固定在所述推力元件上的電路裝置，所述電路裝置包含用于產(chǎn)生加到所述推力元件上的負(fù)荷的數(shù)字式表示的裝置以及對(duì)為傳輸所述數(shù)字式表示的外部詢問做出應(yīng)答的裝置，為所述換能裝置和所述電路裝置提供密封外殼的裝置，為所述電路裝置與外部的通信提供穿過所述外殼的通路的裝置，用所述各測(cè)力計(jì)支承的負(fù)荷容納裝置，把所述各測(cè)力計(jì)接入局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的裝置，用于詢問所述各測(cè)力計(jì)，以接收所述數(shù)字式表示的裝置，以及用于組合所述數(shù)字式表示，以產(chǎn)生所述負(fù)荷容納裝置上總重量的數(shù)字式表示的裝置。
13.權(quán)利要求12中所要求的稱重裝置，其特征在于所述推力元件是搖桿。
14.權(quán)利要求12中所要求的稱重裝置，其特征在于所述電路裝置包含用于把至少一種修正因數(shù)加到所述數(shù)字式表示上的裝置。
全文摘要
數(shù)字測(cè)力計(jì)包括搖桿、導(dǎo)向橫桿、扭轉(zhuǎn)環(huán)或其他推力元件，安裝在推力元件上的電路板及密封該電路板和除負(fù)荷支承面外推力元件的所有部分的外殼。電路板包括A/D轉(zhuǎn)換器和微型計(jì)算機(jī)。通過安裝在外殼上的插座提供與電路板的數(shù)字通信。用計(jì)數(shù)法修正重量數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^插座從遠(yuǎn)處而不實(shí)際進(jìn)入外殼中、用計(jì)算法來對(duì)測(cè)力計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)、鑒定特性、控制和監(jiān)視?？梢园岩粋€(gè)或若干數(shù)字測(cè)力計(jì)連接到計(jì)算機(jī)或控制器上，以構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)稱重裝置。
文檔編號(hào)G01G3/18GK1034428SQ8810828
公開日1989年8月2日 申請(qǐng)日期1988年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月30日
發(fā)明者本尼·N·迪朗, 尼爾·C·格里芬, 馬克·E·魏斯 申請(qǐng)人:托利多磅稱公司