Brevet FR2650668A1 — publié le 19910208

L BALANCE ELECTRONIQUE EQUIPEE D'UN CIRCUIT DE POIDS DE CALIBRAGE La présente invention a trait à une balance é- lectronique équipée d'un circuit de poids de calibrage et d'une unité de traitement numérique de signaux en vue de la commande automatique du circuit de poids de calibrage. Des balances électroniques de ce type sont par exemple connues par le document DE-OS 36 39 521. Le résultat du calibrage automatique n'est ce- pendant fiable que lorsque, durant le processus de cali- brage, aucune manipulation n'est effectuée sur la balance et qu'également aucune perturbation n'intervient par exem- ple par suite d'un courant d'air. Dans le document DE-OS 37 14 540, il a par conséquent déjà été proposé de sur- veiller les résultats de mesure de la balance; dans ce cas, si aucune variation de charGe n'est constatée pen- dant un certain temps, il est alors supposé qu'également aucune pesée n'est effectuée dans l'instant suivant. Cette mesure n'est cependant pas très fiable. L'objet de l'invention est par conséquent de perfectionner une balance du type indiqué dans le préam- bule de sorte qu'une perturbation du calibrage automati- que soit exclue avec une sécurité accrue. Conformément à l'invention, ceci est obtenu par la partie caractérisante de la revendication 1. Grace à la mise en oeuvre du capteur de proxi- mité, l'approche d'un opérateur de la balance est déjà détectée à temps et le début d'un calibrage peut être blo- qué ou un calibrage en cours peut en général être inter- rompu, avant que l'opérateur ne charge le plateau de la balance avec un produit à peser. Afin que le calibrage automatique ne soit pas commencé au cours d'une courte pause de mesure, l'unité de traitement numérique de signaux contient avantageuse- ment des éléments de mémoire, dans lesquels les signaux de sortie du capteur de proximité sont temporairement mémorisés et à nouveau effacés après un certain temps, et la commande automatique du circuit de poids de calibrage est également stoppée lorsqu'une réponse du capteur de proximité est mémorisée dans les éléments de mémoire. Si la balancepossède une position de commutation "attente", alors le capteur de proximité est avantageuse- ment coupé dans cette position de commutation, de sorte que la commande automatique du circuit de poids de cali- brage est toujours possible. Grâce au choix de la position de commutation "attente", l'opérateur indique qu'il n'a pas l'intention d'effectuer des pesées dans l'instant suivant. Dans le cas de balances avec un paravent dépla- çable à l'aide d'un moteur, le capteur de proximité est également avantageusement utilisé en vue de la commande du paravent. A cette fin, le capteur de proximité compor- te deux seuils de commutation et lors du franchissement du premier seuil de commutation, la commande automatique du circuit de poids de calibrage est bloquée, et, lors du franchissement du second seuil de commutation, dans le cas o l'opérateur se rapproche, le paravent déplaçable à l'aide d'un moteur est commandé. Si l'on tente de commander l'unité de traite- ment numérique de signaux ou le circuit de poids de cali- brage, ceci est cependant empêché par le signal de sortie du capteur de proximité, ainsi avantageusement un symbole est commandé dans la zone d'affichage, afin que l'opéra- teur puisse effectuer le calibrage manuellement, au cas o il juge ceci avantageux. Des capteurs de proximité sont connus selon différentes formes de réalisation. Pour le présent but, conviennent également des capteurs de vi- braticns car le mouvement de l'opérateur est toujours lié à des vibrations du lieu d'installation de la balance. Dans ce cas, le système de mesure de la balance peur être avan- tageusement utilisé directement en tant que capteur de vibrations dans lequel la partie de courant alternatif du signal de mesure est évaluée. L'invention est décrite ci-après à l'aide des figures schématiques. La Fig.1 représente une élévation en perspecti- ve de la balance. La Fig.2 représente une coupe verticale à travers le système de pesée de la balance et un schéma synoptique de l'électronique associée. La Fig.3 représente une autre réalisation de la balance avec un paravent déplaçable à l'aide d'un moteur. Dans l'élévation en perspective de la balance de la Fig.l, on peut voir le bottier avec l'embase 35 et la partie supérieure 34, le plateau de balance 3, l'affi- chage 19 du résultat de pesée, et la touche de tare 30, la touche de calibrage 31 en vue d'un déclenchement manuel du processus de calibrage, un symbole 32 sous la forme d'un point et un capteur de proximité capacitif 45'. Le rôle des différentes parties est expliqué ci-après en détail en référence à la Fig.2. Sur la Fig.2 est représentée une coupe vertica- le à travers le système de pesée de la balance de la Fig. 1 et un schéma synoptique de l'électronique associée. Le boîtier de la balance et l'alimentation en tension de 1'é- lectronique ne sont pas essentiels à l'invention et sont omis dans un but de clarté. Le système de pesée se compo- se d'un support 1 solidaire du bottier, auquel est fixé, déplaçable verticalement, par l'intermédiaire de deux bras oscillants 4 et 5 aux points d'articulation 6, un récep- teur de charge 2. Le récepteur de charge 2 porte à sa partie supérieure le vlateau de balance3 en vue de la réception du produit à peser et transmet la force correspondant à la masse du produit de pesée par l'intermédiaire d'un élément d'accouplement 9 sur le bras de charge du levier démulti- plicateur 7. Le levier démultiplicateur 7 est disposé par l'intermédiaire d'une articulation à ressorts croisés 8 sur le support 1. Au bras de compensation du levier dé- multiplicateur 7 est fix e une carcasse de bobLneéquipg d'une bobine 11. La bobine 11 se trouve dans l'entrefer d'un système à aimant permanent 10 et engendre la force de com- pensation. L'intensité du courant de compensation est ré- gulée à travers la bobine il de miranière connue par le capteur de position Il et l'amplificateur de régulation 14, de sorte qu'un équilibre règne entre le poids du produit à peser et la force de compensation engendrée électromagné- tiquement. Le courant de compensation engendre sur la ré- sistance de mesure 15 une tension de mesure, qui est ap- pliquée à un convertisseur analogique/numérique 17. Le résultat numérisé est prélevé par une unité de traitement numérique de signaux 18 et affiché numériquement sur l'af- fichage 19. En outre, un capteur de température est prévu, qui transforme la température du récepteur de valeur de mesure et la transmet par l'intermédiaire du fil 49 à l'u- nité de traitement numérique de signaux 18. L'unité de traitement numérique de signaux 18 peut ainsi corriger des erreurs de température du récepteur de valeur de mesure. Le bras de charge du levier démultiplicateur 7 est prolongé (12) au- delà du point de fixation de l'élément d'accouplement 9 et se termine en une partie coudée vers le bas 22. Sur la partie 22 sont fixées trois tiges de centrage verticales, dont, sur la Fig.2, seules les deux tiges de centrage 24 et 25 sont visibles. Ces tiges de centrage portent le poids de calibrage 13. Le poids de calibrage comporte un alésage 29 s'étendant depuis le bas, qui se prolonge en une surface conique 23. Cet alésage passe exactement par le centre de gravité du point de calibrage, de sorte que la surface conique se trouve verticale au-dessus du centre de gravité du poids de calibrage. En outre, sur la Fig.2 est indiqué un dispositif de levage pour le poids de calibrage, qui se compose d'une pointe 20, qui est guidée déplaçable verticalement dans une douille 21 solidaire du boîtier. Le dispositif en vue du déplacement de la pointe est uniquement indiqué par un excentrique 28 et un moteur électrique 41. La pointe 20 s'étend à travers un trou 27 dans la partie 22 jusque dans l'alésage 29 dans le poids de calibrage 13. Dans la posi- tion représentée, dans laquelle le poids de calibrage re- pose sur les tiges de centrage et ainsi sur le levier dé- multiplicateur 7/12/22, la pointe 20 se termine avec sa pointe conique audessous de la surface conique 23. Si à présent la pointe est soulevée par l'excentrique 28, alors elle vient en contact de la surface conique 23, soulève le poids de calibrage 13 du levier démultiplicateur et l'appuie contre des butées 39 solidaires du boîtier. Ceci est la position normale du poids de calibrage (position de pesée), tandis que la position abaissée représentée sur la Fig.2 est prise uniquement pour le processus de cali- brage. Le centre de gravité du poids de calibrage 13 peut être décalé légèrement par les vis 38, un réglage fin pou- vant ainsi être réalise. Si l'unité de traitement numérique de signaux 18 constate, en raison de son programme, qu'un calibrage doit être effectué - par exemple, parce que la tension sur le capteur de température 26 s'est fortement modifiée depuis le dernier calibrage -, alors elle commence, par l'intermédiaire des fils 36 et 37 (la porte 42 est ouverte), la commande de déroulement 40 du dispositif de calibrage. La commande de déroulement 40 fait tourner le moteur 41, attend la pose du poids de calibrage 13 sur le levier démultiplicateur 7/12/22, jusqu'à ce que l'unité de trai- tement numérique de signaux 18 transmette, par l'inter- médiaire du fil 46, la stabilisation de la valeur de me- sure (Arrêt) et permette au moteur de soulever le poids de calibrage à nouveau dans la position de pesée; l'unité de traitement numérique de signaux 18 calcule et mémorise alors le nouveau facteur de calibrage. Les parties jusqu'ici décrites de la balance sont connues en tant qu'état de la technique et par con- séquent leur structure et leur fonction ne sont décrites que très brièvement. La balance électronique de la Fig.2 comporte en outre un capteur de proximité 45 qui commande, par l'intermédiaire de l'inverseur 44, la porte 42. Le capteur de proximité 45 réagit à l'approche de personnes ou d'ob- jets avec un signal de sortie sur le fil 47. Différents types de capteurs de proximité sont connus d'une manière générale, par exemple, des capteurs de proximité capaci- tifs, des capteurs de proximité à dispersion de lumière, des capteurs de proximité à ondes électromagnétiques ou à ultrasons, de sorte qu'ils ne doivent pas être expli- qués ici. Sur la Fig.l, le capteur de proximité est indi- qué en tant que capteur de proximité capacitif avec une électrode 45'. Si le capteur de proximité 45 ne signale aucune personne dans le voisinage, le signal sur le fil 47 est zéro et l'inverseur 44 ouvre avec un "1" logique à sa sor- tie, la porte 42, de sorte que des défauts de calibrage sont transmis du fil 36 au fil 37. Si le capteur de pro- ximité 45 répond cependant, alors la porte 42 est bloquée et la commande de déroulement 40 ne peut pas être activélre par l'unité de traitement numérique de signaux 18. Si l'unité de traitement numérique de signaux 18 exige un calibrage, celui-ci n'est pas démarré, au lieu de celui-ci, par l'in- termédiaire de la porte 43 et du fil 48, est commandé le symbole 32. Ainsi l'opérateur obtient l'information qu'à proprement parler un calibrage est approprié. L'opérateur peut alors, au cas o il souhaite un calibrage, par ma- noeuvre de la touche 31, déclencher manuellement le cali- brage ou, par éloignement de la balance, supprimer la ré- ponse du capteur de proximité et ainsi le blocage du ca- librage. En vue de l'explication du mode opératoire, sur la Fig.2, les portes 42 et 43, l'inverseur 44 et la com- mande de déroulement 40 sont désignés et décrits ci-dessus en tant que composants discrets. Il va sans dire que cette partie peut également être réalisée en logiciel en tant que partie de l'unité de traitement numérique de signaux 18, ainsi qu'il est indiqué en pointillés sur la Fig.2. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'idée de l'invention, entre la sortie du capteur de pro- ximité 45 et l'entrée de l'inverseur 44, peut être inter- calé, sur la Fig.2, un élément de mémoire électrique, qui mémorise pendant un certain temps un signal de sortie po- sitif du capteur de proximité 45 et ainsi bloque la porte 42 également pendant un certain temps après la dernière réponse du capteur de proximité 45. Dans le cas de la so- lution en logiciel intégré, la mémorisation peut par exem- ple être réalisée par une zone de mémoire 33, qui est or- ganisée sous la forme d'un registre à décalage à circula- tion. Si la balance possède une position de commuta- tion "attente", alors le capteur de proximité 45 dans cette position de commutation peut avantageusement être coupé. Le calibrage durant cette position de commutation est toujours possible. Une surveillance de l'environne- ment n'est pas nécessaire, car l'opérateur a permis de reconnaître par la sélection de la position de commuta- tion "attente" qu'il n'envisage aucune pesée. En tant que capteur de proximité 45, peut égale- ment être utilisé un capteur de vibrations. Dans ce cas, le système de mesure de la balance électronique peut être utilisé directement en tant que capteur de vibrations: des vibrations se répercutent en tant que partie de tension al- ternative dans le signal de mesure, qui, dans le cas d'une charge constante, serait une tension continue pure. Ainsi, l'unité de traitement numérique de signaux 18 peut assurer la fonction du capteur de proximité 45 sous la forme d'un capteur de vibrations, ainsi qu'il est indiqué en pointil- lés sur la Fig.2. Une seconde forme de réalisation de la balance électronique est représentée sur la Fig.3. La balance pos- sède une embase de boîtier 51, un avant-corps 52 pour l'af- fichage 53 et pour des éléments de manoeuvre 58 et un pa- ravent 54....57, qui protege le plateau 59 de la balance et le produit à peser s'y trouvant des courants d'air. Le paravent se compose essentiellement d'un cadre 47, d'une vitre antérieure 54 ainsi que de deux portes latérales mo- biles 55 et d'un élément de couvercle mobile 56. Par dé- placement d'une des portes latérales 55, l'espace de pesée peut être ouvert par un moteur non représenté et le plateau 59 de la balance garni. En tant que capteur de proximité est prévu, dans cette forme de réalisation, un émetteur- récepteur à ultrasons 50, qui rayonne des impulsions ultrasoniques courtes et reçoit ensuite des échos éven- tuels. Un capteur de proximité approprié est disposé sur l'autre paroi latérale de la balance. Les signaux d'écho d'impulsions émises successives sont comparés entre eux et dans le cas de différences importantes, un signal est émis. En outre, dans cette forme de réalisation du cap- teur de proximité à ultrasons,'l'ouverture par moteur de la vitre latérale 55 du paravent peut être activée: si des échos particulièrement puissants parviennent au récep- teur d'ultrasons faiblement espacés temporellement par rapport à l'impulsion émise, ceci signifie l'approche par exemple d'une main de l'opérateur de la porte latérale correspondante 55 du paravent et le capteur de proximité autorise l'ouverture de cette porte latérale. 265066S Q R E V E N D I C A T IONS 1. Balance électronique équipée d'un circuit de poids de calibrage (13/20/28/41/40) et d'une unité de traitement numérique de signaux (18) en vue de la comman- de automatique du circuit de poids de calibrage, caracté- risée en ce qu'un capteur de proximité (45,50) est incor- poré à la balance et en ce que le signal de sortie du cap- teur de proximité (45,50) bloque la commande automatique du circuit de poids de calibrage grâce à l'unité de trai- tement numérique de signaux (18). 2. Balance électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de traitement numérique de signaux (18) contient des éléments de mémoire (33), dans lesquels les signaux de sortie du capteur de proximité (45) sont mémorisés temporairement et après un certain temps à nouveau effacés, et en ce que la commande automa- tique du circuit de poids de calibrage (13/20/28/41/40) est également bloquée lorsqu'une réponse du capteur de proximité (45) est mémorisée dans les éléments de mémoire (33). 3. Balance électronique selon une des revendica- tions 1 ou 2, équipée d'une position de commutation "at- tente", caractérisée en ce que le capteur de proximité (45,50) est coupé dans la position de commutation "atten- te". 4. Balance électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, équipée d'un paravent (55) déplaça- ble à l'aide d'un moteur, caractérisée en ce que le cap- teur de proximité (50) présente deux seuils de commuta- tion, en ce que,lors du dépassement du premier seuil de commutation,la commande automatique du circuit de poids de calibrage (13/20/28/41/40) est bloquée par l'unité de traitement numérique de signaux (18) et en ce que, lors du dépassement du second seuil de commutation, le paravent (55) déplaçable à l'aide d'un moteur est commandé. 5. Balance électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un symbole (32) est commandé dans la zone d'affichage, lorsque l'u- nité de traitement numérique de signaux (18) a commandé le circuit de poids de calibrage (13/20/28/41/40) et lors- que la commande a été bloquée par le signal de sortie du capteur de proximité (45,50). 6. Balance électronique selon l'une qeulconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'en tant que capteur de proximité (45), on utilise un capteur de vi- brations. 7. Balance électronique selon la revendication 6, caractérisée en ce que le système de mesure de la balance est utilisé ern tant qcrue capteur de vibrations. dans lecuel la partie de tension alternative du signal de mesure est évaluée en tant que signal de vibrations.