SENSIBILITY CORRECTION PROCESS FOR AN ELECTRICAL WEIGHING APPARATUS AND CIRCUITRY FOR PUTTING THIS PROCESS INTO EFFECT

Abstract: 1. A method of correcting the sensitivity of the balancing devise of an electrical weighing system by comparing an output signal which has been produced from the balancing device by means of a reference signal with a theoretical value, characterized in that a further comparison is carried out between the theoretical value, and an output signal from the balancing device produced by a second reference signal which is independent of the first, and the balancing devise is blocked when the output signal produced by the second reference signal does not confirm the correction which is based on the first comparison.

Description: Verfahren zur Korrektur der Empfindlichkeit der Auswägeeinrichtung von elektrischen Wägeanlagen und Schaltungsanordnung zur Ausübung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Korrektur der Empfindlichkeit der Auswägeeinrichtung von elektrischen Wägeanlagen aufgrund eines Vergleichs eines von einem Referenzsignal verursachten Ausgangssignales der Auswägeeinrichtung mit einem Sollwert. In elektromechanischen Wägeanlagen müssen die empfindlichkeitsbestimmenden Elemente eine hohe Langzeitkonstanz besitzen, weil die Waagen über die gesamte, drei bis vier Jahre dauernde Eichperiode innerhalb der Verkehrsfehlergrenzen liegen müssen. Massnahmen zur Tempe raturkompensation der Leitungen zwischen Messort und Auswägeelektronik sowie zur Stabilisierung von Verstär kungsfaktoren usw. sind deshalb relativ aufwendig. Bisher war die Korrektur der Empfindlichkeit innerhalb einer Eichperiode ohne die Verwendung von Eichgewichten praktisch nicht durchzuführen, weil die Kosten für ein dazu notwendiges, entsprechend stabiles und gleichzei tig zuverlässiges elektrisches Vergleichsnormal höher waren als die Aufwendungen für die Langzeitkonstanz der Auswägeeinrichtung. Die Empfindlichkeit der Auswägeelektronik wird üblicherweise über ein in den Messkreis eingespeistes Referenzsignal überprüft, siehe dazu DE-OS 26 12 399. Eine Korrektur der Empfindlichkeit aufgrund dieses Prüfsignals ist jedoch nicht ratsam, weil Veränderungen in den das Referenzsignal bestimmenden Bauelementen nicht auszuschliessen sind und Fehler, die aufgrund einer Korrektur mit einem fehlerhaften Normal auftreten, nicht erkannt werden. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein eingangs erwähntes Verfahren so zu verbessern, dass ein fehlerhaftes Referenzsignal erkannt wird und damit Folgen einer Fehlkorrektur vermieden werden. Das Verfahren zur Korrektur der Empfindlichkeit der Auswägeeinrichtung von elektrischen Wägeanlagen aufgrund eines Vergleichs eines von einem Referenzsignal verursachten Ausgangssignales der Auswägeeinrichtung mit einem Sollwert ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass auf den ersten Vergleich ein weiterer Vergleich eines durch ein vom ersten unabhängiges zweites Referenzsignal hervorgerufenen Ausgangssignales der Auswägeeinrichtung mit dem Sollwert erfolgt und die Auswägeeinrichtung blockiert wird, wenn das vom zweiten Re ferenzsignal hervorgerufene Ausgangssignal die auf de: ersten Vergleich beruhende Korrektur nicht bestätigt. Auf diese Weise kontrollieren sich beide Referenzsignale gegenseitig. Fehlkorrekturen infolge Weglaufens eines der beiden Referenzsignalgeber sind damit ausgeschal- tet. Die Korrektur erfolgt also in zwei zeitlich voneinande getrennten Schritten. In einem ersten Schritt wird über ein Referenzsignal die Empfindlichkeitsabweichung der Auswägeeinrichtung ermittelt und mittels geeigneter ITaB- nahmen, beispielsweise Nachstellen des Verstärkungsgrades eines Verstärkers, korrigiert. In einem zweiten, unmittelbar an den ersten anschliessenden Schritt wird die korrigierte Empfindlichkeit mittels eines zweiten Referenzsignals, das nicht mit den gleichen Bauelementen wie das erste erzeugt wird, überprüft. Liegt danach die Abweichung von dem bei der Eichung festgelegten Sollwert innerhalb der zulässigen Grenzen, so wird die Korrektur bestätigt. Ist die Abweichung jedoch grösser, so wird der weitere Betrieb der Wägeanlage blockiert. Die Korrektur kann entweder manuell über Knopfdruck, z. B. in Verbindung mit einer Kontrolle der Nullstellung, oder auch automatisch, z. B. in den Wägepausen, gesteuert werden. Sie kann auch abhängig von einer verstrichenen Zeit seit der letzten Korrektur, von an der Wägeanlage auftretenden Temperaturgradienten oder innerhalb automatischer Nullstellzyklen vorgenommen werden. Gute Ergebnisse des Verfahrens nach der Erfindung werden erzielt, wenn ein langzeitstabiles Bauelement mit hoher Zuverlässigkeit als Referenzsignalgeber verwendet wird. Zur Zeit kann ein künstlich gealterter Drahtwickelwiderstand aus temperaturkompensiertem 5 derstandsmaterial als ein solches Bauelement betrachtet werden. Eine Schaltungsanordnung zur Ausübung des Verfahrens weist als Merkmale einen Referenzsignalgeber auf, der mit den Eingangsklemmen einer Auswägeeinrichtung ver':;::- den ist. Der Ausgang der Auswägeeinrichtun > ; ist an Lin- g.-inge eines Istwert-Speichers und einer Anzei#eeinhcit angeschlossen. Vergleichseingänge eines I'omparators sind mit Ausgängen des Istwert-Speichers bzw. eines Sollwert-Speichers verbunden. Entscheidungsausgänge des Komparators für ungleichen Ist- und Sollwert sind an einen Korrektureingang der Auswägeeinrichtung und für ungleichen korrigierten Istwert und Sollwert an einen Sperreingang der Anzeigeeinheit gelegt. Innerhalb des Referenzsignalgebers befindliche Umschalter sind mit einem Steuersignalausgang einer Steuereinheit verbunden. Ein Ausführungsbeispiel eines Referenzsignalgebers besteht zweckmässig aus einer Widerstandsbrückenschaltung mit je zwei zur Messdiagonalen symmetrischen Brückenhälften aus je drei in Serie geschalteten Widerständen. Die Anschlusspunkte der jeweils zweiten Widerstände beider Hälften sind über je einen Umschalter an eine Speisequelle anschliessbar. Der Messdiagonalen wird das Referenzsignal entnommen. Ein zweites Ausführungsbeispiel eines Referenzsignalge be besteht aus einer Widerstandsbrückenschaltung mit zwei zur Nessdiagonalen symmetrischen Brückenhälften aus Je vier in Serie geschalteten Widerständen. Die Anschlusspunkte der zweiten und dritten Widerstände beider Brückenhälften sind über Je einen Umschalter und zusätzliche Abgleichwiderstände an die Speisequelle anschliessbar. Der Messdiagonalen wird das Referenzsignal entnommen. Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung mit drei Figuren erläutert. In Figur 1 ist eine Schaltungsanordnung zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung als Blockschaltbild dargestellt. Die Figuren 2 und 3 zeigen jeweils ein Ausführungsbei- spiel eines Referenzsignalgebers. In Figur 1 ist ein Signalausgang eines Reforenzsignal- gebers RG mit dem Eingang einer elektronischen Ausltaige- einrichtung AW verbunden. Der Ausgang der Ausw.i¯,eein- richtung AW, an dem ein Signal abgenommen werden kann, das im Betrieb eine Last abbildet, die auf einer nicht dargestellten, ebenfalls mit dem Eingang der Auswäge- einrichtung verbundenen Wägezelle ruht, ist mit Eingan- gen einer Dnzeigeennheit AZ und eines Istwert-Speichers IS verbunden. Vergleichseingänge eines Komparators KP sind mit Ausgängen des Istwert-Speichers IS bzw. mit Ausgängen eines Sollwert-Speichers SW verbunden. Entscheidungsausgänge des Komparators KP sind für ungleichen Ist- und Sollwert des Sollwert-Speichers SW mit einem Korrektureingang der Auswägeeinrichtung AW bzw. für ungleichen korrigierten Ist- und Sollwert des Sollwert-Speichers S mit einem Sperreingang der Anzeigeeinheit AZ verbunden. Eine Steuereinheit STE steuert nicht dargestellte Umschalter im Innern des Referenzsignalgebers RG. Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist hinreichend durch das Verfahren nach der Erfindung erklärt. Ein Referenzsignalgeber nach Figur 2 besteht aus einer Widerstandsbrückenschaltung B2, deren Messdiagonalpunkte mit den Messdiagonalpunkten einer eine Wägezelle repräsentierenden Widerstandsbrückenschaltung Bl verbunden sind. Die Widerstandsbrückenschaltung 32 besteht aus zwei zur Nessdiagonalen symmetrischen Brückenhälften aus jeweils drei in Serie liegenden Widerständen Ri, R5, R3 bzw. R2, RS R4. An den Anschlusspunkten der jeweils zweiten Widerstände R5 und R6 jeder Brückenhälfte l-e- Gen Rontal#e sl, s2 bzw. s3 und s4, die durch Umschalter Sl bzw. S2 an eine Speisequelle QS anschliessbar sind. An der gleichen Sseisequelle QS liegt auch die Speisediagonale der Widerstandsbrückenschaltung 31. An Klemmen Kl und K2 ist der Eingang der Auswägeeinrichtung AW der Figur 1 anschliessbar. In der Widerstandsbrücken- schaltung 32 werden über die beiden Umschalter 51 und S2 die beiden Referenzsi erzeugt. Liegt der Umschalter 21 am Kontakt si und der Umschalter S2 am Kontakt s3, so ist die Widerstandsbrückenschaltung B2 abgeglichen. Dies ist die Betriebsstellung. Wenn der Umschalter S1 am Kontakt s2 und der Umschalter S2 am Kontakt s3 liegt, so ist die Widerstandsbrückenschaltung 32 so verstimmt, dass über die Ausgleichströme eine Spannung UD an der Nessdiagonalen liegt, die das erste Referenzsignal darstellt. ueber die Abweichung der Anzeige vom Sollwert wird die Empfindlichkeit der Auswägeeinrichtung korrigiert. Die korrigierte Empfindlichkeit wird dann mit der Stellung des Umschalters S1 am Kontakt s1 und des Umschalters S2 am Kontakt s4 überprüft und gegebenenfalls bestätigt oder verworfen. Nit dieser Anordnung werden nicht nur die Bausteine der Auswägeeinrichtung einschliesslich der Umschaltkontakte überwacht, sondern wegen der direkten Verkopplung mit der Widerstandsbrückenschaltung B1 der Wägezelle auch Langzeitdriften bzw. Veränderungen in den aus Dehnungs- messstreifen zusammengesetzten Brückenschaltungen der Mägezelle erkannt. Die Widerstandsbrückenschaltung 31 kann auch durch eine Parallelschaltung mehrerer Wägezellen ersetzt werden. In Figur 3 ist ein anderer Referenzsignalgeber dargestellt, der ebenfalls in einer Brückenschaltung 33 besteht. Die Verbindung mit einer anderen, nicht dargestellten, eine Wägezelle repräsentierenden l-A!iderstands- brückenschaltung ist der Einfachheit halber weggelassen. Die Widerstandsbrückenschaltung B3 besteht aus zwei zur Messdiagonalen symmetrischen Brückenhälften aus Wider- stunden R1', R5', R7, R3' bzw. R2', R6', RS und R4'. .nschlusspunkte der zweiten und dritten Widerstände je- der Brückenhälfte R5', R7 bzw. R6' und R8 sind an Unischaltkontakte S1?, s2', s3' eines Umschalters Sli bzw. ar Umschaltkontakte s4', s5', s61 eines Umschalters 2' geführt. Die Umschalter verbinden die Kontakte und damit die entsprechenden Brückenpunkte über einstellbare Widerstände R9 und R11 bzw. RIO und R12 mit einer Speisequelle QS. An der Nessdiagonalen liegt bei verstimmter Brücke eine Spannung UD an, die als Referenzsignal für den Eingang der nicht dargestellten Auswägeeinrichtung dient. Der Brückeninnenwiderstand bleibt in den verschiedenen Schalterstellungen konstant. Die Schalterstellung Umschalter S1' an Kontakt s1' und Umschalter S2' an Kontakt s5' entspricht einer ersten Betriebsstellung. Bei der Schalterstellung S1' an s3' und S2' an s5' wird gegebenenfalls die Korrektur durchgeführt. Die Schalterstellung S1' an s2' und S2' an s4' entspricht einem Prüfvorgang nach durchgeführter Korrektur. Eine weitere Schalterstellung, bei der der Umschalter S1' an Kontakt s2i und der Umschalter S2' an Kontakt s6' liegt, entspricht einer zweiten Betriebsstellung. In der ersten Betriebsstellung ist die Widerstandsbrückenschaltung um das halbe Referenzsignal negativ vorverstimmt. Ein Totalausfall eines Bauelementes, z. B. des Schalters, wird daher in dieser Betriebsstellung erkannt, weil der Fehler dann stets grösser ist als der Nullstellbereich. Die resultierende Diagonalspannung UD wird zusammen mit einem eventuellen Totlastanteil einer nicht dargestellten, zur Widerstandsbrückenschaltung B3 parallelliegen den Wägezelle in einer ebenfalls nicht dargestellten, besonderen Totlastbrücke kompensiert, die nach beiden Seiten verstimmbar ist. So können auch Totlastanteile von weniger als dem halben Referenzsignal eliminiert werde. Die zweite Betriebsstellung kann zur weiteren Symmetrie- und Funktionskontrolle herangezogen werden. Die Widerstände R9 und R10 dienen dem Feinabgleich fUr das Referenzsignal. ueber die Widerstände R11 und R12 kann ein Gleichlauf des Innenwiderstandes mit eventuol# Pngeschlossenen Wägezellen bezüglich der Temperatur eingestellt werden, so dass bei einer nachgebenden Speisespannung die Stromverteilung zwischen angeschlossenen Wägezellen und Referenzsignalbrückenschaltung erhalten bleibt.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Korrektur der Empfindlichkeit der Auswägeeinrichtung von elektrischen Wägeanlagen aufgrund eines Vergleichs eines von einem Referenzsignal verursachten Ausgangssignales der Auswägeeinrichtung mit einem Sollwert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass auf den ersten Vergleich ein weiterer Vergleich eines durch ein vom ersten unabhängiges zweites Referenzsignal hervorgerufenen Ausgangssignales der Auswägeeinrichtung mit dem Sollwert erfolgt und die Auswägeeinrichtung blockiert wird, wenn das vom zweiten Referenzsignal hervorgerufene Ausgangssignal die auf dem ersten Vergleich beruhende Korrektur nicht bestätigt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Eingabe des Referenzsignals über manuell bedienbare Schalter erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Eingabe des Referenzsignals automatisch erfolgt. 4. Schaltungsanordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der vorausgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Referenzsignalgeber (RG) mit den Eingangsklemmen einer Auswägeeinrichtung (AW) verbunden und der Ausgang der Auswägeeinrichtung (Al) an Eingänge eines Istwert-Speichers (IS) und einer Anzeigeeinheit (AZ) angeschlossen ist und Vergleichseingänge eines Komparators (RP) mit Aushängen des Istwert-Speichers (IS) bzw. eines Sollwert-Speichers (usw) verbunden sind und Entscheidungsausgänge des Komparators (KP) fiir ungleichen Ist- und Sollwert an einem Korrektureingang der Auswägeeinrich twng (AW) und für ungleichen korrigierten Istwert und Sollwert an einem Sperreingang der Anzeigeeinheit (AZ) liegen und Umschalter innerhalb des Referenzsignalgebers (RG) mit einer Steuereinheit-(STE) verbunden sind. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Referenzsignalgeber aus einer Brückenschaltung mit zwei zur Messdiagonalen symmetrischen Brückenhälften aus je drei in Serie geschalteten Widerständen besteht und die Anschlusspunkte der zweiten Widerstände beider Brückenhälften über je einen Umschalter an eine Speisequelle anschliessbar sind. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Referenzsignalgeber aus einer Widerstandsbrückenschaltung mit zwei zur Messdiagonalen symmetrischen Brückenhälften aus je vier in Serie geschalteten Widerständen besteht und die Anschlusspunkte der zweiten und dritten Widerstände beider Hälften über je einen Umschalter und zusätzliche Abgleichwiderstände an die Speisequelle anschliessbar sind.

Inventors: FRITZ, HARALD, ING.GRAD., SCHRODER, HEINRICH, DIPL.-ING., Schröder, Heinrich, Dipl.-Ing.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1979
Main classification: G01G3
IPC codes: G01G3, G01R17