DE3879894T2

DE3879894T2 - Waage mit mehreren Lastzellen und Ausgleich.

Info

Publication number: DE3879894T2
Application number: DE88311168T
Authority: DE
Inventors: Neil C Griffen
Original assignee: Mettler Toledo LLC
Current assignee: Mettler Toledo International Inc
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1988-11-25
Publication date: 1993-10-28
Anticipated expiration: 2008-11-26
Also published as: JPH01229916A; EP0319202A3; JPH0781904B2; US4804052A; AU599883B2; BR8806295A; EP0319202A2; MX164997B; EP0319202B1; CN1016728B; AU2512988A; DE3879894D1; CA1303073C; CN1033691A

Description

Die Erfindung betrifft eine Wägevorrichtung, und insbesondere eine mehrere Lastzellen verwendende Wägevorrichtung.
Viele Wägeanwendungen erfordern die Verwendung mehrerer Lastzellen in einer einzelnen Waage oder in einer Anzahl verbundener Waagen. Beispielsweise erfordert eine Schwerlastwaage zum Wiegen von Lastkraftwagen oder Eisenbahnwaggons mehrerer Lastzellen. Jede Lastzelle gibt ein zu dem von der Lastzelle getragenen Anteil der Last proportionales analoges Signal ab. Häufig liefern in einer Wheatstone Brücke verschaltete Dehnmeßstreifen das analoge Signal. Bei Schwerlastanwendungen ist die Last auf üblicherweise mindestens vier Lastzellen verteilt, und einige Anwendungen können 16 oder mehr Lastzellen erfordern. Um ein die Gesamtlast darstellendes Signal zu erhalten, muß die Summe der Ausgangssignale der Lastzellen ermittelt werden. Die gebräuchliche Technik zum Aufsummieren der Signale von den analogen Zellen bestand darin, die Ausgangsanschlüsse parallel zu schalten, um ein für die Gesamtlast auf der Waage repräsentatives einzelnes analoges Ausgangssignal zu schaffen.
Die Wägegenauigkeit von Waagen mit mehreren Lastzellen hängt nicht nur von der Genauigkeit der einzelnen Zellen, sondern auch von den mechanischen und elektrischen Wechselwirkungen zwischen ihnen ab. Da die Lastzellen üblicherweise unterschiedliche Empfindlichkeiten für angreifende Lasten haben, hängt das Gesamtwaagenausgangssignal üblicherweise von der Position des Gewichts auf der Waage ab. Die Ausgangssignale der einzelnen Zellen müssen daher derart kompensiert oder justiert werden, daß das Gesamtwaagenausgangssignal für eine gegebene Last im wesentlichen gleich bleibt, unabhängig davon, wo sie auf der Waage angeordnet wird. Solch eine Lastpositionskompensation wurde üblicherweise vorgenommen, indem empfindlichkeitssenkende Widerstände an die Wheatstone-Brückenschaltung der einzelnen Lastzellen angeschlossen wurden, und zwar üblicherweise über dem Ausgangsanschluß der Brückenschaltung. Die US-Patente 4,261,195 für Lockerey, 4,574,899 für Griffen und 4,556,115 für Lockery beziehen sich auf das Problem der Lastpositionskompensation in Waagen mit mehreren Lastzellen.
Ungeachtet der in den obigen Patenten vorgeschlagenen Lösungen des Lastpositionsproblems bleiben Probleme im Zusammenhang mit der Parallelschaltung mehrerer analoger Lastzellen. Elektrisch miteinander verschaltete Lastzellen stehen in Wechselwirkung, weswegen eine Lastzelle sich anders verhält, wenn sie alleine getestet wird, als dann, wenn sie mit anderen Lastzellen in einer Waage getestet wird. Die Wechselwirkungen der zusammengeschalteten Lastzellen komplizieren das Problem der Lastzellenkompensation durch Verschalten von Widerständen mit einzelnen Lastzellen wesentlich. Es kann eine große Anzahl von Iterationen oder Wiederholungen erforderlich sein, um zu einem geeigneten Wert für den Kompensationswiderstand zu kommen, weil ein ursprünglich als geeignet festgelegter Wert für eine bestimmte Lastzelle verändert werden muß, wenn kompensierende Widerstände an andere Lastzellen angeschlossen werden. Diese Veränderung kann dann eine Veränderung der anderen kompensierenden Widerstände erfordern und so weiter.
Werden die analogen Schaltungen der Lastzellen miteinander verschaltet, können sie im wesentlichen nicht einzeln überwacht werden. Deshalb kann eine "Fehlersuche" oder eine Reparatur an einer Waage die Demontage der elektrischen Schaltungen erfordern, um die Lastzellen einzeln zu testen und die defekte zu finden. Darüber hinaus erfordert die Waage häufig erneute Lastpositionskompensation, wenn eine Lastzelle aus irgendeinem Grunde ausgetauscht worden ist. Für diese erneute Kompensation ist ein bekanntes Prüfgewicht erforderlich. Bei großen Waagen ist besonders dies ein zeitraubender Vorgang, und es ist oft nicht einfach, das bekannte Gewicht zu bekommen.
In jüngster Zeit ist die sogenannte "digitale Lastzelle" aufgetaucht, bei der einer einzelnen Zelle ein Analog/digital-Wandler und ein Mikroprozessor beigegeben sind. Die elektronischen Schaltungen sind auf einer gedruckten Schaltungskarte angebracht, die direkt mit dem Kraftaufnehmer der Lastzelle verbunden ist. Temperatur-, Kriech- und Linearitätsfehler der einzelnen Lastzellen wurden durch digitale Techniken kompensiert.
Die vorliegende Erfindung schafft eigene Lastpositionskorrekturfaktoren - Ansprüche 1,6,7 - im Gegensatz zu einigen Faktoren nach der AU-A-72907-87.
Nach der vorliegenden Ertindung werden mehrere Lastzellen, die miteinander verbunden sind, um eine oder mehrere Waage(n) zu bilden, an einen oder mehrere Analog/digital (A/D)-Wandler angeschlossen, um eine digitale Darstellung der Last auf einer jeden Lastzelle zu erhalten. Die digitalen Lastdarstellungen werden an eine gemeinsame Hauptsteuerung gegeben. Die Hauptsteuerung wendet vorbestimmte Korrekturen auf die Daten an, um im Hinblick auf die Lastposition korrigierte Lastauslesungen zu erzeugen. Die vorzunehmenden Korrekturen werden bestimmt, indem eine Last an verschiedenen Positionen auf die Waage gesetzt wird, die Antworten der Lastzellen auf die Last und die Positionen bestimmt werden und die Antworten verwendet werden, um die Korrekturen zu bestimmen.
Vorzugsweise sind alle Lastzellen digitale Lastzellen, die einen bestimmten A/D-Wandler und Mikrocomputer aufweisen und in einem Lokalbereichsnetzwerk mit anderen Lastzellen sowie mit der Hauptsteuerung verschaltet sind. Jede eingebundene Lastzelle gewinnt unter der Kontrolle ihres eigenen Mikrocomputers und der Hauptsteuerung digitale Gewichtsauslesungen der Last auf der einzelnen Lastzelle und speichert die Daten in einem dem eigenen Mikrocomputer zugeordneten Speicher. Die Hauptsteuerung fragt die eingebundenen Lastzellen ab und erhält von ihnen Gewichtsdaten.
Die Verschaltung der Lastzelle zur Erzeugung digitaler Gewichtsdaten eliminiert die mit der Verschaltung der analogen elektrischen Teile der Lastzellen miteinander verbundenen Probleme. Da die Lastzellen nicht in Wechselwirkung stehen, kann die Kompensation im Wege eines einzigen Vorgangs anstelle eines iterativen Vorgangs erfolgen. Ferner kann die Kompensation ohne das Erfordernis eines Prüfgewichts bekannten Wertes erfolgen.
Es können Daten von einzelnen Lastzellen gewonnen werden, so daß jede diagnostiziert und nötigenfalls ersetzt werden kann, ohne daß ein Zerlegen und erneutes Zusammensetzen der gesamten Waage oder der aus mehreren Lastzellen bestehenden Anordnung erforderlich wäre. Die Diagnose kann von einem entfernten Ort vorgenommen werden, indem über Telefonleitungen und Modems ein Computer an die Hauptsteuerung angeschlossen wird. Soll(en) eine oder mehrere (bis zu allen, außer einer) Lastzelle(n) ausgetauscht werden, kann die erneute Kompensation im Hinblick auf die Lastposition erfolgen, indem nur die Ersatzlastzellen kompensiert werden und ohne daß ein Prüfgewicht bekannten Wertes erforderlich wäre.
Nachstehend ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, lediglich als Beispiel, detaillierter und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wo:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines die vorliegende Erfindung verwirklichenden Systems mit mehreren digitalen Lastzellen darstellt;
Fig. 2 eine Vorderansicht einer zur Einbeziehung in die vorliegende Erfindung geeigneten digitalen Lastzelle darstellt;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die digitale Lastzelle nach Fig. 2 darstellt;
Fig. 4 ein Blockschaltbild der elektronischen Schaltung der digitalen Lastzelle nach den Fig. 2 und 3 darstellt;
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine die vorliegende Erfindung einschließende Fahrzeugwaage darstellt;
Fig. 6 ein Diagramm zur Illustration der Verschaltung der Hauptkomponenten der Fahrzeugwaage nach Fig. 5 darstellt;
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Form der in der Waage nach den Fig. 5 und 6 verwendeten Hauptsteuerung darstellt;
die Fig. 8A bis 8M Flußdiagramme des Betriebs einer jeden digitalen Lastzelle nach der vorliegenden Erfindung darstellen; die Fig. 9A und 9B Flußdiagramme des in der digitalen Lastzelle vorgesehenen Verfahrens zur Linearitätskompensation darstellen;
die Fig. 10A bis 10L Flußdiagramme des Betriebs der Hauptsteuerung nach Fig. 7 darstellen;
Fig. 11 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen der Korrekturkonstanten für die Lastposition für die digitalen Lastzellen in dem Flußdiagramm der Fig. 10A bis 10L darstellt,
die Fig. 12A und 12B Flußdiagramme des Verfahrens zum Zuordnen einer Adresse zu einer Ersatzlastzelle in einem System mit mehreren Lastzellen darstellen; und
Fig. 13 ein Flußdiagramm des Verfahrens zum Bestimmen einer Korrekturkonstanten für die Lastposition für eine Ersatzlastzelle in dem Flußdiagramm nach den Fig. 10A bis 10L darstellt.
Gemäß Fig. 1 beinhaltet ein die Erfindung einschließendes System mehrerer Lastzellen eine Anzahl Gruppen digitaler Lastzellen 20, wobei vier Gruppen gezeigt und mit den Bezugszahlen 11 bis 14 bezeichnet sind. Die Lastzellen 20 innerhalb jeder Gruppe 11 bis 14 sind über Verbindungsdosen 22,23,24 und 25 mittels eines Mehrleitungsbuses 30 miteinander verschaltet. Der Bus verschaltet auch die Verbindungsdosen untereinander und mit einer Hauptsteuerung 34. Jede Gruppe 11 bis 14 ist so dargestellt, daß sie drei Lastzellen 20 aufweist, sie kann jedoch von einer bis zu einer großen Anzahl Lastzellen beinhalten, abhängig von der jeweiligen Anwendung. Die Verbindungsdosen 22 bis 25 dienen als Leitungsanschlußstellen und eine kann einer jeden Anzahl Lastzellen zugeordnet sein, die in der jeweiligen Anwendung sachgemäß ist. Die Verbindungsdosen können gewünschtenfalls auch einen gemeinsamen A/D-Wandler und Analogschalter beherbergen, um eine gemeinsame Verwendung zu erlauben, anstelle daß jede Lastzelle einen eigenen A/D-Wandler hat. Vier Gruppen 11 bis 14 Lastzellen sind gezeigt, es kann aber auch in einer gegebenen Anwendung eine größere oder kleinere Anzahl Gruppen vorgesehen sein, wie dies durch den gestrichelten Abschnitt des Busses 30 angedeutet ist.
Die Verschaltung der digitalen Lastzellen 20 untereinander und mit der Hauptsteuerung 34 über den Bus 30 stellt die Basis für ein LAN, oder Lokalbereichsnetzwerk, dar, in dem Kommunikation zwischen den einzelnen Lastzellen 20 und der Hauptsteuerung 34 möglich ist. Alternativ können die digitalen Lastzellen 20 oder die Verbindungsdosen 22 bis 25 jeweils einzeln mit der Hauptsteuerung 34 verschaltet sein. Das LAN ist jedoch bevorzugt.
In dem LAN arbeitet die Hauptsteuerung 34 als Master und die einzelnen Lastzellen 20 als Slaves, die keine Kommunikation mit der Hauptsteuerung beginnen können. Vorzugsweise verwendet das LAN das Intel-BITBUS-Kommunikationssystem. Die Hauptsteuerung 34 fragt die Lastzellen 20 (Slaves) oder ausgewählte Lastzellen entsprechend der Notwendigkeit ab. Die Lastzellen antworten durch die Übertragung von Daten oder durch die Anforderung von Informationen von der Hauptsteuerung.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 kann jede Gruppe 11 bis 14 aus einer oder mehreren Lastzelle(n) eine eigene Waage darstellen, so daß das kombinierte Ausgangssignal aller Lastzellen in der Gruppe relevante Gewichtsdaten darstellt, die von der Hauptsteuerung 34 gesammelt und verarbeitet werden. Ein Beispiel einer solchen Anwendung wäre die Bestimmung einer jeden Gruppe zum Wägen eines bestimmten von vielen Tanks oder Vorratsbehälters zum Aufnehmen und Abgeben von Material. Der Status und die Menge von jedem Tank oder Behälter abgegebenen Materials könnte dann von der Hauptsteuerung 34 überwacht und gesteuert werden. Bei einer anderen Anwendung könnten alle Lastzellen 20 in Gruppen 20 bis 25 in derselben Waage sein, und zwar beispielsweise an ausgewählte Punkte unterhalb der Plattform einer Fahrzeugwaage oder einer anderen Waage verteilt, die eine Wägeplattform verwendet.
Im Falle einer einzelnen Waage fragt die Hauptsteuerung alle Lastzellen periodisch ab und summiert die Gewichtsdaten auf, um das Gewicht des Objekts auf der Plattform zu erhalten. Im Falle mehrerer Waagen arbeitet das System immer nur mit einer Waage zu einer Zeit, wie etwa während des Transfers von Material in einen Tank oder Behälter hinein oder daraus heraus, oder periodisch, um das in dem Tank oder Behälter verbleibende Material zu inventarisieren. Die Hauptsteuerung 34 muß die Lastzellen nur der bestimmten Waage und nur dann abfragen, wenn es erforderlich ist.
Gemäß den Fig. 2 und 3 beinhaltet jede digitale Lastzelle 20 einen allgemein mit 50 bezeichneten Kraftaufnehmer, an dem eine gedruckte Schaltungskarte 52 mechanisch befestigt ist. Die auf der Karte 52 angebrachten elektronischen Schaltungen versetzen die Lastzellen dazu in die Lage, Gewichtsinformationen in digitaler Form an die Hauptsteuerung 34 zu geben. Der dort gezeigte Kraftaufnehmer 50 ist als "Schwenklaststütze" bekannt, die bevorzugt ist und bestimmte Vorteile bei Anwendungen mehrerer digitalen Lastzellen bietet. Im Prinzip könnte jedoch jeder andere Typ Kraftaufnehmer eingesetzt werden. Elektrische Wandler in der Form von Dehnmeßstreifen 54 bis 57 sind auf dem Kraftaufnehmer 50 in herkömmlicher Weise angebracht und sind mit einer elektrischen Brückenschaltung verschaltet, um ein die auf den Kraftaufnehmer 50 wirkende Kraft darstellendes analoges Signal zu liefern. Es können auch andere Wandlertypen eingesetzt werden, und zwar in Verbindung mit der gezeigten Schwenklaststütze oder anderen Typen Kraftaufnehmer, was Fachleuten klar ist. Auf dem Kraftaufnehmer 50 ist ferner ein Nickelwiderstand 59 zum Erfassen von Temperaturänderungen und zum Ermöglichen der Kompensation der Auswirkungen solcher Änderungen angebracht. Die Dehnmeßstreifen 54 bis 57 und der Nickelwiderstand 59 sind durch geeignete Verkabelung (nicht gezeigt) mit der auf der Karte 52 angebrachten Schaltung verschaltet.
Gemäß Fig. 4 sind die Dehnmeßstreifen 54 bis 57 in der elektrischen Brückenschaltung 60 miteinander verschaltet, die ein Gewichtssignal an einen Vorverstärker 63 gibt. Das Gewichtssignal von dem Vorverstärker 43 wird über ein analoges Filter 65 an einen Eingangsanschluß eines analogen Schalters 68 gegeben. Der Ausgangsanschluß des analogen Schalters 68 ist an den Eingangsanschluß eines Multiple-Slope-Analog/Digital (A/D)-Wandlers angeschlossen. Der Nickelwiderstand 59 ist seriell mit der Brückenschaltung 60 verschaltet und gibt über einen Vorverstärker 75 ein Signal an einen anderen Eingangsanschluß des analogen Schalters 68. Der Aktivierung der Brückenschaltung 60 dient eine Energieversorgung 77, die ferner über den analogen Schalter 68 eine bekannte Bezugsspannung an den Multiple-Slope-A/D 70 gibt. Der Ausgangsanschluß des A/D- Wandlers 70 ist an einen Mikroprozessor 80 angeschlossen, vorzugsweise ein Intel 8344. Der Mikroprozessor 80 steuert den Betrieb des analogen Schalters 68 derart, daß analoge Gewichtssignale von der Brückenschaltung 60 und temperaturanzeigende Signale von dem Nickelwiderstand 59 von dem A/D-Wandler 70 in digitale Form gewandelt und an den Mikroprozessor 80 gegeben werden.
Der Mikroprozessor 80 ist mit einem Speicher 80a mit ROM, EEPROM und RAM zum Speichern von Programmen und von Daten versehen, die von dem A/D-Wandler 70 und von der Hauptsteuerung 34 empfangen werden. Der Mikroprozessor 80 ist ferner mit einer seriellen Interface-Einheit 80b versehen, die über einen Treiber 85 und einen Empfänger 86 an einen Bus 30 für die Kommunikation mit der Hauptsteuerung 34 angeschlossen ist.
Die in den Fig. 2,3 und 4 gezeigten digitalen Lastzellen sind alle derart programmiert, daß sie als Slave für die Hauptsteuerung arbeiten und auf an sie gerichtete Befehle reagieren. Jede Lastzelle hat eine eigene in dem lokalen Speicher abgelegte Adresse, die es der Hauptsteuerung erlaubt, Befehle nur an sie zu senden. Alle Lastzellen werden bei der Herstellung mit derselben Adresse versehen, die während der Einrichtung der Waage durch eine eigene Adresse ersetzt wird.
Jede digitale Lastzelle ist ferner so programmiert, daß sie ihre Gewichtsauslesungen im Hinblick auf die Temperatureffekte auf den Nullpunkt und den Meßbereich, im Hinblick auf die Meßbereichstrimmung und im Hinblick auf Linearität und Kriechen kompensiert. Der vorgesehene Kompensationsalgorithmus, einschließlich der Werte der Konstanten, ist in dem Lastzellenspeicher gespeichert. Die Werte der Konstanten werden während der Herstellung der Lastzelle bestimmt. Die Konstanten werden bestimmt, indem die Lastzelle während der Herstellung an einen Host-Computer angeschlossen wird, die Lastzelle dem zum Gewinnen von Daten für die Verwendung in dem Korrekturalgorithmus erforderlichen variierenden Gewichten und Temperaturbedingungen unterworfen wird und die Daten zur Auflösung nach den entsprechenden Konstanten verwendet werden. Die Konstanten werden dann von dem Host-Computer an die Lastzelle übertragen und in dem Speicher gespeichert.
In den Fig. 5 und 6 ist ein System gezeigt, das dem System der allgemeinen Anwendung nach Fig. 1 gleicht, jedoch als Einzelwaage zum Wägen von Fahrzeugen ausgelegt ist. Das System beinhaltet acht digitale Lastzellen 20, wie oben beschrieben, die eine zum Halten eines Fahrzeugs, wie etwa eines Lastkraftwagens, geeignete Plattform 125 tragen. Die Lastzellen sind über eine Verbindungsdose 127 untereinander und über einen Bus 128 mit einer Hauptsteuerung 130 verschaltet. Die Hauptsteuerung kann an ein oder mehrere periphere Geräte 132, wie etwa einen Drucker oder einen Host-Computer angeschlossen sein. Die digitalen Lastzellen 20 und die Hauptsteuerung 130 sind so angeordnet und programmiert, daß sie ein LAN bilden, in dem die Hauptsteuerung 130 als Master und die Lastzellen 20 als Slaves arbeiten. Wie bei dem System nach Fig. 1 verwendet das LAN vorzugsweise das Intel-BITBUS-Kommunikationssystem.
Nach Fig. 7 beinhaltet die Hauptsteuerung 130 einen Mikroprozessor 140, vorzugsweise einen Intel 8344, der mit einem internen RAM-Speicher 140a und einer seriellen Interface- Einheit 140b versehen ist. Der Mikroprozessor 140 ist für die Kommunikation mit den digitalen Lastzellen 20 über den Treiber 142 und den Empfänger 143, die mit der seriellen Interface- Einheit 140b verschaltet sind, an den Bus 128 angeschlossen. Der Mikroprozessor 140 kommuniziert ferner mit einem Adressen/Daten-Bus 150, an den ein Programmspeicher 152, ein RAM 153, eine Echtzeituhr 154 und ein Paar dualer Übertrager 156, 157 angeschlossen sind. Die Übertrager 156 und 157 verschalten den Bus 150 mit verschiedenen peripheren Geräten, wie etwa einem Drucker 160, einem Host-Computer 161, einem Barcode- Schreiber 163 und einer seriellen Eingangs/Ausgangs-Leitung 164. Eine parallele Eingangs/Ausgangs-Leitung 166 ist ebenfalls mit dem Bus 150 verschaltet, und zwar über einen Latch 167.
Der Mikroprozessor 140 gibt Wägedaten über eine Anzeigesteuerung 174 an eine Sieben-Stellen-Vakuumfluoreszenz-Anzeige 172. An den Mikroprozessor 140 ist über eine Tastenfeldsteuerung 182 ein Tastenfeld 180 für die manuelle Auswahl und Eingabe von verschiedenen Modi und Optionen während der Kalibrierung und der Einrichtung des Systems und für die Ausführung kleiner Änderungen beim Betrieb des Systems angeschlossen. Ferner ist an den Mikroprozessor 140 ein programmierbarer Dauerspeicher 183 für die Speicherung verschiedener Kalibrierungskonstanten und ähnlicher Informationen angeschlossen, die während der Kalibrierung und der Einrichtung des Systems bestimmt werden.
Die in Fig. 7 gezeigte Hauptsteuerung wird als Model 8530 Digital Indicator von der Toledo Scale Corporation, der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung, hergestellt und vertrieben.
Beim Betrieb des Systems nach den Fig. 1 oder nach den Fig. 5 und 6 fragt die als LAN-Master arbeitende Hauptsteuerung die als LAN-Satelliten oder -Slaves arbeitenden Lastzellen mit einem gewünschten Takt ab, um von jeder Lastzelle Wägedaten zu empfangen. Die Daten von jeder Lastzelle können in bestimmter Hinsicht aufbereitet und mit den Daten von anderen Lastzellen der Waage aufsummiert werden und das Ergebnis kann weiter aufbereitet werden, um das schließlich angezeigte Gewicht zu gewinnen. Im Falle des Systems nach Fig. 1 mit mehreren Waagen fragt die Hauptsteuerung nur die Lastzellen einer bestimmten Waage ab und bereitet die empfangenen Informationen in derselben Weise wie oben beschrieben auf. Bei jedem System, ob Einzelwaage oder ob mehrere Waagen, würde jede einbezogene Waage vor dem Betrieb eine Kalibrierung und eine Einrichtung erfordern.
Wenngleich die Verschaltung und der Betrieb als ein LAN bevorzugt wird, können die digitalen Ausgangsanschlüsse einer jeden Lastzelle oder von Gruppen von Lastzellen, die sich einen A/D-Wandler teilen, individuell mit der Hauptsteuerung verschaltet sein, anstelle über einen gemeinsamen Bus. Das wesentliche Merkmal ist, daß die Hauptsteuerung digitale Informationen von jeder der Mehrzahl Lastzellen empfängt und diese aufbereitet.
Die Auslegung ist derart, daß sie eine digitale Korrektur des Lastpositionsfehlers der Waage mit einer Mehrzahl Lastzellen erlaubt. Wenn bei der Waage nach den Fig. 5 und 6 dasselbe Gewicht an derselben Stelle der Plattform 125 zu verschiedenen Zeiten aufgebracht wird, so sind die Gewichtssignale von den einzelnen digitalen Lastzellen 20 dieselben. Wird das Gewicht jedoch an unterschiedlichen Positionen auf der Plattform angeordnet, können die digitalen Signale von den Lastzellen (und ihre Summe) entsprechend der neuen Position des Gewichts steigen, fallen oder gleich bleiben. Nach der vorliegenden Erfindung werden diese digitalen Signale so modifiziert, daß die Summe der das Gewicht auf der Plattform 125 darstellenden modifizierten Signale im wesentlichen für unterschiedliche Positionen desselben Gewichts auf der Plattform gleich bleibt.
Das Gesamtgewicht B auf der Plattform kann dargestellt werden als:
B = A&sub1; + A&sub2; + A&sub3; + --- + AN,
wobei N die Anzahl der Lastzellen in der Waage und Aj die digitalen Gewichtsauslesungen der einzelnen Lastzellen darstellen.
Das im Hinblick auf die Lastposition korrigierte Gesamtgewicht kann dargestellt werden durch:
Bc = A&sub1;X&sub1; + A&sub2;X&sub2; + A&sub3;X&sub3; + --- + ANXN (1),
wobei Bc das im Hinblick auf die Lastposition korrigierte Gesamtgewicht,
Xj konstante Lastpositionskorrekturfaktoren für die einzelnen Lastzellen sind.
Sind die Werte für die Lastpositionskorrekturfaktoren Xj für die einzelnen Lastzellen bekannt, können sie in der Hauptsteuerung 130 gespeichert und während des Betriebs verwendet werden, uin die Lastzellen-Gewichtsauslesungen im Hinblick auf die Lastposition zu korrigieren.
Die Werte der Koeffizienten Xj für die einzelnen Lastzellen können während der Kalibrierung und der Einrichtung der Waage bestimmt werden. Die Werte der Koeffizienten können unter Verwendung der Gleichung (1) oben und von Gewichtsauslesungen bestimmt werden, die von den Lastzellen unter Anordnung desselben Testgewichts an unterschiedlichen Positionen auf der Plattform 125 erhalten worden sind. Bei einer Waage mit N Lastzellen wird dasselbe Gewicht nacheinander an jeder von N Positionen auf der Plattform 125 (Fig. 5,6) angeordnet, und es werden Gewichtsauslesungen bei jeder Lastzelle bei jeder Position vorgenommen. Die resultierenden Daten können verwendet werden, um N Gleichungen der Form der Gleichung (1) oben mit N Unbekannten aufzustellen, und zwar eine Gleichung für jede Position des Gewichts auf der Plattform 125. In jeder der Gleichungen stellen Aj die Gewichtsauslesungen von den N Lastzellen mit dem Testgewicht an derselben Position dar und Xj sind unbekannte Werte der konstanten Koeffizienten. Bc könnte gleich dem Wert des Testgewichts gesetzt werden. Nach der vorliegenden Erfindung muß jedoch der Wert des Testgewichts nicht bekannt sein. Dies ist ein Vorteil, weil Testgewichte bekannten Wertes oft schwer erhältlich sind, insbesondere für Großfahrzeugwagen. Ist der Wert des Testgewichts unbekannt, wird Bc in jeder der N Gleichungen der Form von Gleichung (1) auf dieselbe Zahl gesetzt. Beispielsweise könnte Bc in jeder Gleichung gleich dem Durchschnitt der N Summen der Auslesungen von den N Lastzellen gesetzt werden.
Die Ermittlung der Werte der N unbekannten Koeffizienten in den N Gleichungen kann nach jeder beliebigen vieler allgemein bekannter Methoden für die Lösung simultaner Gleichungen vorgenommen werden. Eine bevorzugte Methode ist bekannt als "Gaußsche Eliminierung ohne Austausch". Diese Methode ist in vielen Büchern beschrieben, einschließlich "Linear Algebra with Applications" (zweite Auflage) von S.J. Leon, herausgegeben von der McMillan Publishing Company, 1986. Zur Sicherstellung genauer Lösungen erfordert diese Technik, daß jede Lastzelle eine Wägepositionsauslesung hat, bei der sie das größte Ausgangssignal sämtlicher N Lastzellen hat. In Fällen, wo das Testgewicht über im wesentlichen nur einer Lastzelle zu einer Zeit angeordnet werden kann, kann diese Bedingung leicht erfüllt werden. In der üblichen Praxis teilt sich das Gewicht auf viele Lastzellen auf, in der großen Mehrheit dieser Fälle kann durch Wahl der Positionen des bekannten Gewichts sichergestellt werden, daß jedesmal eine andere Lastzelle das meiste der Last trägt und zwar für jede Position.
Bei bestimmten Waagen kann es vorkommen, daß es nicht möglich ist, das Testgewicht über oder ausreichend nahe jeder einzelnen Lastzelle anzuordnen, um die Forderung zu erfüllen. Ein solches Problem tritt beispielsweise bei einer Lastkraftwagen-Waage auf, die nur geringfügig breiter als der das Gewicht darstellende Lastkraftwagen ist. In diesem Fall können die Lastzellen paarweise belastet werden. Das bedeutet, daß ein Paar Lastzellen als eine angesehen wird und die Waage derart belastet wird, daß bei jeder Wägeposition ein anderes Paar das höchste Ausgangssignal der Lastzellen abgibt. Im Betrieb wäre die Waage adäquat im Hinblick auf die Lastposition kompensiert, solange keine wesentlich schmaleren Lasten auf der Waage verwendet werden.
Die Korrekturgleichung für solch eine Waage mit N Lastzellen hat folgende Form:
Bc =(A&sub1;+A&sub2;)X&sub1;+(A&sub3;+A&sub4;)X&sub2;+(A&sub5;+A&sub6;)X&sub3; +---+(AN-1+AN)XN/2,
wobei Bc, Xj und Aj wie in Gleichung (1) oben definiert sind.
Wenn das Testgewicht nicht derart angeordnet werden kann, daß jede Lastzelle eine Gewichtspositionsauslesung liefert, bei der sie das höchste Ausgangssignal aller N Lastzellen hat, erbringt die Methode der "Gaußschen Eliminierung ohne Austausch" keine zufriedenstellenden Lösungen. In diesem Fall können konventionelle, jedoch zeit- und computerspeicherplatzintensive Methoden angewendet werden, zum Beispiel die Matrizenmethode oder jede andere Standardmethode zum Lösen von N simultanen Gleichungen mit N Unbekannten. Es bleibt als Forderung, daß die Gleichungen unabhängig sein müssen.
Vor dem Betrieb des Waagesystems nach den Fig. 5 und 6 muß es eingerichtet und kalibriert werden. Dies erfolgt, nachdem die Lastzellen unterhalb der Wägeplattform angeordnet worden sind, jedoch vor dem Anschluß der einzelnen Lastzellen an die Hauptsteuerung in dem Lokalbereichsnetzwerk. Der Einrichtungsmodus wird über das Tastenfeld der Hauptsteuerung gewählt, und die Anzahl der Lastzellen in dem Waagesystem wird mit der gleichen Einrichtung eingegeben. Dann werden den Lastzellen nacheinander, beginnend mit Nr. 1 Adressen zugeordnet. Nur die erste Lastzelle wird an den Bus angeschlossen, und die Adressennummer 1 wird an sie übertragen und in dem Lastzellenspeicher gespeichert. Sodann wird die zweite Lastzelle in dem System an den Bus angeschlossen, und die Adressennummer 2 wird ihr in derselben Weise zugeordnet. Das Verfahren schreitet fort, bis alle Lastzellen an den Bus angeschlossen worden sind und unterschiedliche Adressen erhalten haben. Die Hauptsteuerung ist dann in der Lage, mit jeder der Lastzellen in dem Lokalbereichsnetzwerk zum Zwecke der weiteren Kalibrierung und Einrichtung zu kommunizieren.
Ein weiterer Schritt in dem Einrichtungsverfahren besteht in der Bestimmung der Lastpositionskorrekturkonstanten in der obigen Gleichung (1). Bei diesem Verfahren wird ein Testgewicht, dessen Wert unbekannt sein kann, über der ersten Lastzelle der Waage angeordnet, und es werden Gewichtsauslesungen von allen Lastzellen genommen und in dem Hauptsteuerungsspeicher abgelegt. Dasselbe Gewicht wird dann über der zweiten Lastzelle angeordnet, und es werden Gewichtsauslesungen genommen und gespeichert. Dieses Verfahren wird fortgesetzt, bis alle Gewichtsauslesungen für alle N Lastzellen mit demselben Gewicht an allen N Positionen genommen worden sind. Die Daten werden zur Aufstellung und Lösung von N Gleichungen mit N Unbekannten der oben beschriebenen Technik verwendet, um die Werte der Lastpositionskorrekturkonstanten zu erhalten. Die Konstanten werden im Speicher bei der Hauptsteuerung zusammen mit der Gleichung (1) für die Verwendung bei der Korrektur der Gewichtsauslesungen für die Lastposition während des Betriebs gespeichert. In manchen Fällen erfordern ein oder mehrere Lastzellenausgangssignale keine Korrektur im Hinblick auf die Lastposition. In diesem Fall wäre die Korrekturkonstante einfach gleich 1 und die korrigierten und unkorrigierten Auslesungen dieser Lastzelle oder -zellen wären gleich.
Während der Einrichtung wird das System auch im Hinblick auf den Nullpunkt und den Meßbereich kalibriert, und die bei diesem Verfahren erhaltenen Kalibrierungswerte werden in dem Speicher bei der Hauptsteuerung für die Verwendung im Wägebetrieb gespeichert.
Die Flußdiagramme der Figuren 8A bis 8M zeigen den Betrieb der digitalen Lastzelle, ob in dem System nach den Fig. 5 und 6 verschaltet oder mit einem Host-Computer verschaltet für die Kalibrierung und die Berechnung von Korrekturkonstanten bei der Herstellung. Nach dem START bei Block 250 wird der Betrieb im "stillen" Modus bei Block 251 begonnen. Dies ist im wesentlichen ein lokaler Modus, weil die Hauptsteuerung oder der Host-Computer die Kommunikation mit der Lastzelle noch nicht begonnen hat. Bei den Blöcken 252 und 253 wird die Lastzellenadresse aus dem Speicher gelesen und auf Gültigkeit geprüft. War die gespeicherte Adresse ungültig, wird eine Adresse mit willkürlichem Wert, zum Beispiel 1 oder 240, bei Block 255 geladen. Nachdem die gespeicherte Adresse als gültig erkannt worden oder eine neue zugeordnet worden ist, fährt der Betrieb direkt oder über Punkt 254 mit Block 257 fort, wo eine ROM-Fehlerprüfung ausgeführt wird und eine Marke gesetzt wird, wenn solche Fehler gefunden werden. Sodann wird bei Block 259 eine Temperaturauslesung bei dem Nickelwiderstand 59 in Fig. 4 vorgenommen und für die Verwendung bei der Kompensation gespeichert. Bei Block 260 wird eine digitale Gewichtsauslesung vorgenommen und eine Negativ-Bereichsüberschreitungs-Marke wird gelöscht. Das ausgelesene Gewicht wird bei Block 262 geprüft, um festzustellen, ob es außerhalb des Bereiches liegt oder nicht. Wenn nicht, fährt der Betrieb über Punkt 264 zu Block 268 (Fig. 8B) fort, wo festgestellt wird, ob an den Daten eine Kompensation vorgenommen werden soll oder ob sie in ihrer unveränderten Form dargestellt werden sollen. Wenn bei Block 262 festgestellt wird, daß das ausgelesene Gewicht außerhalb des Bereiches liegt, wird bei Block 269 eine Marke gesetzt und der Betrieb fährt über Punkt 270 mit Block 272 (Fig. 8B) fort. Dementsprechend springt der Betrieb durch die Punkte 270 zu Block 272, wenn die Gewichtsauslesung entsprechend der Feststellung bei Block 268 nicht kompensiert werden soll.
Ist die Gewichtsauslesung zu kompensieren, wird bei Block 275 eine Subroutine ausgeführt, um an den Nullpunkts - und Meßbereichskoeffizienten Temperaturkompensationen vorzunehmen. Bei Block 276 wird eine Subroutine "LINCOR" verwendet, um die Gewichtsauslesung im Hinblick auf Nichtlinearität wie nachstehend erläutert zu korrigieren. Bei den Blöcken 277 beziehungsweise 278 werden Subroutinen ausgeführt, um die Gewichtsauslesung entsprechend einem Meßbereichstrimmkoeffizienten zu modifizieren und die Gewichtsauslesung im Hinblick auf Kriechen in der Lastzelle zu korrigieren.
Bei den Blöcken 272, 280, 281 und 282 werden Speicherfehler und außerhalb des Bereichs liegende Daten aufgespürt, und es wird ein geeigneter Fehlercode geladen, wenn irgendwelche dieser Bedingungen gefunden werden. Sodann fährt der Betrieb über Punkt 284 mit Block 286 (Fig. 8C) fort, wo festgestellt wird, ob die Lastzelle sich in dem stillen Modus befindet oder nicht. Wenn nicht, werden bei Block 288 die Gewichts - und Temperaturauslesungen in einen seriellen Puffer zur Übertragung geladen und der Betrieb geht über zu Block 290. Befindet sich die Lastzelle im stillen Modus, wird unter Umgehung von Block 288 über Punkt 291 mit Block 290 fortgefahren, wo eine Überprüfung auf irgendwelche von einem Host-Computer oder einer Steuerung empfangenen Nachrichten erfolgt. Wenn keine Nachrichten vorliegen und sich die Zelle gemäß der Feststellung bei Block 292 im stillen Modus befindet, kehrt der Betrieb über Punkt 293 bei Block 252 zur Hauptschleife zurück, und der oben beschriebene Betrieb wird wiederholt. Befindet sich die Lastzelle nicht in dem stillen Modus, fährt der Betrieb von Block 292 mit Block 295 fort und durchläuft immer wieder Punkt 296, bis der serielle Puffer leer ist, was anzeigt, daß die Gewichts- und Temperaturauslesungen an die Steuerung oder an den Host-Computer übertragen worden sind. Zu diesem Zeitpunkt kehrt der Betrieb über Punkt 293 bei Block 252 (Fig. 8A) zur Hauptschleife zurück.
Wenn gemäß der Feststellung bei Block 290 eine Nachricht empfangen worden ist, fährt der Betrieb über Punkt 298 mit Block 300 (Fig. 8D) fort, wo die Gültigkeit der Nachricht festgestellt wird. Ist die Nachricht ungültig, wird bei Block 301 eine entsprechende Antwort abgesendet und der Betrieb kehrt über Punkt 296 zu Block 295 zurück. Ist die Nachricht entsprechend der Feststellung bei Block 300 gültig, fährt der Betrieb über Punkt 303 mit Block 305 (Fig. 8E) fort, um den Inhalt der Nachricht festzustellen. Eine Nachricht mit einem Rücksetzbefehl bewirkt eine Rückkehr des Betriebes zu START- Punkt 250. Handelt es sich entsprechend der Feststellung bei Block 307 bei der Nachricht um einen Befehl zum Aktivieren der Datenausgabe, wird bei Block 308 der stille Modus zugunsten eines aktiven Datenmodus gesperrt. Der Betrieb fährt dann über Punkt 310 mit Block 311 (Fig. 8M) fort, um der Steuerung oder dem Host-Computer zu antworten, daß die Anweisung ausgeführt wird. Der Zyklus fährt dann über Punkt 296 mit Block 295 (Fig. 8C) fort, um die Daten zu übermitteln und zum Beginn des Betriebs bei Block 252 zurückzukehren.
Ist bei Block 307 (Fig. 8E) festgestellt worden, daß die Nachricht etwas anderes als einen Befehl zum Aktivieren der Datenausgabe darstellt, fährt der Betrieb über Punkt 315 mit Block 316 (Fig. 8F) fort, um festzustellen, ob die Nachricht einen Befehl für Daten in unveränderter oder kompensierter Form darstellt. Ist dies der Fall, wird bei Block 317 der befohlene Datenmodus gesetzt, es wird über Punkt 310 und Block 311 geantwortet, daß der Befehl ausgeführt worden ist, und der Betrieb kehrt über Punkt 296 zu Block 295 zurück.
War die Nachricht entsprechend der Feststellung bei Block 316 kein Datenformbefehl, fährt der Betrieb über Punkt 319 mit einer Serie von Prüfungen fort, um festzustellen, ob die Nachricht eine solche ist, die Kompensationsdaten, wie etwa Algorithmus-Kompensations-Konstanten, beinhaltet, die im Speicher abzulegen sind oder nicht. Bei Block 322 (Fig. 8G) wird festgestellt, ob die Nachricht Temperaturkompensationsdaten enthält oder nicht. Wenn nicht, fährt der Betrieb über Punkt 323 nacheinander mit Block 326 (Fig. 8H) zum Feststellen, ob die Daten Kriechkompensationsdaten sind, Punkt 327 und Block 329 (Fig. 8J) zum Feststellen, ob die Daten Linearitäts- Kompensationsdaten sind, und Punkt 330 und Block 331 (Fig. 8K) zum Feststellen fort, ob die Daten Meßbereichstrimmungs- Kalibrierungsdaten sind. Wenn festgestellt wird, daß die Nachricht einen oder mehr Typen von Kompensationsdaten beinhaltet, fährt der Betrieb über Punkt 333 mit Block 335 (Fig. 8G) fort, wo die Daten im Speicher abgelegt werden. Sodann wird bei Block 336 eine Prüfung vorgenommen, um festzustellen, ob die Datenspeicherung erfolgreich war. Wenn ja, fährt der Betrieb über Punkt 310 mit Block 311 fort, um zu antworten, daß der Nachrichtsbefehl ausgeführt worden ist, und dann über Punkt 296 mit Block 295. War die Datenspeicherung nicht erfolgreich, wird bei Block 338 eine Antwort dahingehend abgesendet, und der Betrieb fährt über Block 296 mit Block 295 fort.
Es sei darauf hingewiesen, daß Kompensationskonstanten zum Korrigieren im Hinblick auf Temperatur, Kriechen, Linearität und Meßbereichstrimmkalibrierung nur während des Einrichtens als Teil des Herstellungsverfahrens an die Lastzelle gegeben werden. Demzufolge wären Resultate der vorbeschriebenen Tests auf Anwesenheit solcher Daten in einer empfangenen Nachricht negativ, wenn die Lastzelle als ein Teil des Waagensystems nach den Fig. 5 und 6 arbeitet.
Wiederum gemäß den Fig. 8A bis 8M fährt der Betrieb dann, wenn die empfangene Nachricht bei Block 331 (Fig. 8K) den letzten Test auf Beinhalten von Datenkonstanten durchlaufen hat, über Punkt 340 mit Block 341 (Fig. 8L) fort, um festzustellen, ob die Nachricht eine Adressenzuordnung für die Lastzelle beinhaltet. Wenn nicht, fährt der Betrieb über Punkt 296 mit Block 295 fort. Stellt die Nachricht eine Adressenzuordnung dar, wird die Adresse bei Block 343 im Speicher gespeichert und es wird bei Block 344 eine Prüfung vorgenommen, um festzustellen, ob das Einspeichern der Adresse zufriedenstellend ausgeführt worden ist. War das Einspeichern der Adresse nicht zufriedenstellend, wird bei Block 345 eine entsprechende Nachricht abgesandt und der Betrieb fährt über Punkt 296 mit Block 295 fort. Ist die Adresse entsprechend einer Feststellung bei Block 344 erfolgreich eingespeichert worden, fährt der Betrieb über Punkt 310 mit Block 311 (Fig. 8M) fort, um eine Antwort zu übertragen, daß der Befehl ausgeführt worden ist. Der Betrieb fährt dann über Punkt 296 mit Block 295 fort.
Die Fig. 9A und 9B zeigen die bei Block 276 (Fig. 8B) in der Subroutine LINCOR ausgeführten Schritte zum Erhalten einer Linearitätskorrektur der Gewichtsauslesung. Der Einstieg in die Subroutine erfolgt bei Punkt 350 (Fig. 9A), und es wird mit Block 351 fortgefahren, wo die Linearitäts-Kompensationskonstanten D und E geladen werden. Der Betrieb fährt dann mit Block 353 fort, wo eine Prüfung ausgeführt wird, um festzustellen, ob die Konstanten korrekt geladen worden sind. Wenn nicht, fährt der Betrieb über Punkt 354 mit Block 355 (Fig. 9B) fort, wo eine Fehlermarke gesetzt wird, und der Betrieb kehrt über Punkt 357 bei Block 277 zu dem Hauptprogramm zurück. Sind die Linearitäts-Kompensationskonstanten gemäß der Feststellung bei Block 353 zufriedenstellend geladen worden, fährt der Betrieb mit Block 358 fort, wo eine linearitätskorrigierte Gewichtsauslesung berechnet und gespeichert wird. Der Betrieb kehrt dann über Punkt 357 zu Block 277 in dem Hauptprogramm zurück.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß der Betrieb jeder digitalen Lastzelle in dem System nach den Fig. 5 und 6 hauptsächlich aus dem Abnehmen von Gewichts- und Temperaturauslesung, dem Kompensieren der Gewichtsauslesung im Hinblick auf verschiedene oben genannte Faktoren und deren Abgeben an die Hauptsteuerung besteht, nachdem der Lastzelle einmal eine Adresse zugeordnet worden und sie von dem stillen in einen aktiven Datenmodus überführt worden ist.
Das Flußdiagramm nach den Fig. 10A bis 10L zeigt den Betrieb der Hauptsteuerung 130 in der Waage nach den Fig. 5 und 6. Nach Einschalten der Energieversorgung bei Block 400 und einigen Initialisierungsschritten bei Block 401 wird die Anzahl der Lastzellen in dem System bei Block 403 aus dem Speicher ausgelesen und die Information wird bei Block 405 geprüft. Wenn die Lastzellenanzahl nicht eingegeben worden ist und die Zellen identifiziert worden sind, wird bei Block 406 der Einrichtungsmodus gewählt und der Betrieb springt über Punkt 407 zu Entscheidungsblock 410 (Fig. 10B), um die Aktivität des Tastenfelds zu prüfen. Wenn Tastenfeldaktivität vorhanden ist und das System gemäß der Entscheidung bei Block 412 im Einrichtungsmodus steht, springt der Betrieb über Punkt 413 zu Entscheidungsblock 415 (Fig. 10C), um festzustellen, ob die Anzahl der Lastzellen und ihre Adressen bekannt sind. Da sie es nicht sind, fährt der Betrieb mit Entscheidungspunkt 417 fort, um festzustellen, ob das Tastenfeld Einzeln/Gesamt-Tastenaktivität anzeigt. Wenn ja, springt der Betrieb über Punkt 418 zu Blocks 420 und 421 (Fig. 10D), wo eine geeignete Anzeige befohlen wird und eine Einzelzellenmarke gesetzt oder gelöscht wird, je nach dem, ob eine oder mehrere Lastzelle(n) in dem System ist/sind. Der Betrieb springt dann über Punkt 423 zurück zu Block 425 und 426 (Fig. 10C), wo die Anzahl Lastzellen eingegeben wird und ihnen Adressen zugeordnet werden. Die Lastzellenadressen werden zugeordnet, indem nur die erste Lastzelle an den Bus angeschlossen wird, sie als Nr. 240 angesprochen wird, was bei der Herstellung allen Lastzellen zugeordnet wird, und ihr dann befohlen wird, diese Adresse in die neuzugeordnete Adresse zu ändern. Sodann wird die zweite Lastzelle in dem System an den Bus angeschlossen und das Verfahren wird wiederholt. Dies schreitet fort, bis alle Lastzellen an den Bus angeschlossen und ihnen Adressen zugeordnet worden sind.
Von Block 426 fährt der Betrieb über Punkt 430 mit Blocks 432 und 433 (Fig. 10E) fort, wo ein Rücksetzbefehl an alle Lastzellen gegeben wird, gefolgt von einem Befehl zum Abgeben von Daten bei Abfragung. Wenn gemäß der Feststellung bei Block 435 eine Zelle nicht positiv antwortet, wird bei Block 436 die Adresse der höchstrangigen nichtantwortenden Zelle angezeigt, um einer Bedienperson nötigenfalls einen Eingriff zu ermöglichen. Sodann springt der Betrieb über Punkt 423 zu Block 425 und 426 (Fig.10C), wo die Lastzellenadressen abermals zugeordnet werden, und kehrt dann über Punkt 430 zu Blocks 432,433 und 435 zurück. Der Betrieb durchläuft diese Schleife, bis gemäß der Feststellung bei Entscheidungsblock 435 alle Lastzellen in dem System positiv geantwortet haben.
Von Entscheidungspunkt 435 fährt der Betrieb über Punkt 440 mit Entscheidungsblock 442 (Fig. 10F) fort, um festzustellen, ob das System den Einrichtungsmodus verlassen hat. Wenn nicht, springt der Betrieb über Punkt 445 zu Block 446 (Fig. 10G), um eine Aktivierungsprüfung einer oder mehrerer einer Serie von Tasten zu beginnen, die verschiedene Einrichtungsfunktionen befehlen. Wird am Entscheidungsblock 446 festgestellt, daß ein Tastenbefehl eine Lastzellenadresse neu zuordnet, springt der Betrieb über Punkt 448 zu der in den Fig. 12A und 12B gezeigten Routine, die nachstehend beschrieben ist. Das Neuzuordnen einer Lastzellenadresse kann beispielsweise notwendig werden, wenn eine Lastzelle in dem System nach den Fig. 5 und 6 als defekt erkannt worden ist und ersetzt werden muß. In diesem Fall muß dieselbe Adresse wie diejenige der ersetzten Lastzelle einer neuen Lastzelle zugeordnet werden.
Am Ende des Verfahrens der Neuzuordnung der Lastzellenadresse kehrt der Betrieb über Punkt 440 (Fig. 10F) zu Entscheidungsblock 442 zurück, um festzustellen, ob der Einrichtungsmodus bereits verlassen worden ist oder nicht. Wenn nicht, fährt der Betrieb über Punkt 445 fort, um das Abfragen nach Tastenbefehlen wieder aufzunehmen. Ist bei Entscheidungsblock 453 (Fig. 10G) ein Tastenbefehl empfangen worden, um die Waage zu kalibrieren, springt der Betrieb über Punkt 455 zu dieser Routine. Ist der Kalibriervorgang abgeschlossen, kehrt der Betrieb über Punkt 440 zu Entscheidungsblock 442 (Fig. 10F) und über Punkt 445 zurück, um das Abfragen nach Tastenbefehlen wieder aufzunehmen. Der Betrieb setzt sich in dieser Weise fort, und zwar über Entscheidungsblöcke 457, 459 und 461. Ein Verschiebejustier-Tastenbefehl bei Block 457 initiiert über Punkt 463 eine in Fig. 1 gezeigte Routine zum Bestimmen der Werte von Lastpositions-Korrekturkonstanten, die nachstehend beschrieben ist. Ein bei Block 459 erfaßter Befehl initiiert eine Kalibrierungstrimmroutine über Punkt 465. Ein Tastenbefehl bei Block 461 veranlaßt den Betrieb, über Punkt 467 zu der in Fig. 13 gezeigten und nachstehend beschriebenen Routine zu springen.
Sind alle Tastenbefehle ausgeführt worden, fährt der Betrieb über Punkt 440 mit Block 442 (Fig. 10F) fort. Ist der Einrichtmodus verlassen worden, fährt der Betrieb über Punkt 470 mit Entscheidungsblock 472 (Fig. 10H) fort. Ist keine Lastzellenfehlermarke gesetzt worden, werden bei Block 475 alle Lastzellen ausgelesen und bei Block 476 wird eine Prüfung durchgeführt, um festzustellen, ob von allen Zellen Daten empfangen worden sind. Wenn nicht, werden bei Block 478 die fehlerbehafteten Zellen angezeigt, und bei Block 480 wird eine Zellenfehlermarke gesetzt. Der Betrieb springt dann über Punkt 407 zu Entscheidungsblock 410 (Fig. 10B), und kehrt über Punkt 470 zu Entscheidungsblock 472 zurück, wenn keine Tastfeldaktivität vorliegt. Da die Zellenfehlermarke gesetzt worden ist, fährt der Betrieb über Punkt 430 mit Blocks 432 und 433 (Fig. 10E) fort, wo die Lastzellen zurückgesetzt und wieder angewiesen werden, Daten zu liefern. Wenn gemäß der Feststellung bei Block 435 alle Zellen nicht positiv antworten, fährt der Betrieb über Block 436 und Punkt 423 mit Blocks 425 und 426 (Fig. 10C) fort, um wieder Lastzellenadressen zuzuordnen, und kehrt dann über Punkt 430 zurück, bis gemäß der Entscheidung bei Block 435 (Fig. 10E) alle Zellen positiv antworten. Sodann fährt der Betrieb über Punkt 440 und Entscheidungsblock 442 (Fig. 10F) und über Block 470 und Block 472 (Fig. 10H) fort, um bei Block 475 erneut alle Zellen auszulesen.
Wenn gemäß der Feststellung bei Block 476 von allen Lastzellen Daten gewonnen werden, fährt der Betrieb über Punkt 485 mit Entscheidungsblock 487 (Fig. 10J) fort, um auf etwaige, mit den Lastzellendaten empfangene Fehlermeldungen zu überprüfen. Werden irgendwelche solcher Fehlermeldungen empfangen, wird diese Tatsache bei Block 489 angezeigt, und der Betrieb fährt über Punkt 407 mit Block 410 (Fig. 10B) fort. Liegt keine Tastenfeldaktivität vor, kehrt der Betrieb über Punkt 470 zurück, um bei Block 475 (Fig. 10H) wieder Daten von allen Lastzellen auszulesen. Ist bei Block 487 (Fig. 10J) festgestellt worden, daß keine Fehlermeldungen mit den Daten empfangen worden sind, fährt der Betrieb über Punkt 492 mit Entscheidungsblock 494 (Fig. 10K) fort. Ist gemäß der Entscheidung bei Block 494 die Einzelzellenmarke gesetzt, springt der Betrieb über Punkt 496 zu Block 497 (Fig. 10B), wo die Einzellastzellendaten angezeigt werden. Der Betrieb kehrt dann zu Punkt 470 (Fig. 10H) zurück, und zwar über Block 410 alleine oder über Blocks 412 und 498.
Wenn gemäß der Feststellung bei Block 494 (Fig. 10K) die Einzelzellenmarke nicht gesetzt ist, wird der Betrieb bei Block 500 aufgenommen, um die Gewichtsauslesungen von den Lastzellen im Hinblick auf die Lastposition zu justieren und die Auslesungen aufzuaddieren, um das Gesamtgewicht auf der Waage zu erhalten. Bei Block 500 wird das Gesamtgewichtsregister gelöscht und bei Block 501 wird ein Register auf N gesetzt, die Zahl der Lastzellen in dem System. Die Lastpositions-Korrekturkonstante X für die Lastzelle mit der höchsten Nummer im System wird bei Block 503 aus dem Speicher gelesen und in das Register M geladen. War das Lesen der Lastpositionskonstante X für die Lastzelle N gemäß der Feststellung bei Block 505 nicht erfolgreich, wird die Nummer 1 bei Block 506 in das Register M geladen und der Betrieb fährt fort. Ist die Lastpositionskonstante entsprechend der Feststellung bei Block 505 erfolgreich aus dem Speicher gelesen worden, springt der Betrieb über Punkt 508 zu Block 510, wo die Gewichtsauslesung von der Lastzelle N mit der in dem Register M gespeicherten Lastpositionskonstante XN multipliziert wird und das Ergebnis dem Gesamtgewichtsregister zuaddiert wird. Dann wird bei Block 512 N herabgezählt und bei Block 514 darauf überprüft, ob es gleich Null ist. Wenn nicht, kehrt der Betrieb über Punkt 515 zu Block 503 zurück, wo die Verschiebejustierkonstante X für die Lastzelle mit der nächsthöchsten Nummer in dem System aus dem Speicher gelesen und in das Register M geladen wird.
Der Betrieb schreitet in derselben Weise wie oben beschrieben fort, bis die Gewichtsauslesungen aller Lastzellen mit den entsprechenden Lastpositions-Korrekturkonstanten multipliziert und in dem Gesamtgewichtsregister aufsummiert worden sind. An diesem Punkt stellt Block 514 fest, daß die Auslesungen von allen Zellen aufsummiert worden sind. Dann werden die Nullpunkts- und Meßbereichskalibrierkonstanten bei Block 517 aus dem Speicher gelesen. War das Auslesen aus dem Speicher gemäß der Feststellung bei Block 519 nicht erfolgreich, erfolgt bei Block 520 eine Fehleranzeige und der Betrieb kehrt über Punkt 407 zu Block 410 (Fig. 10B) zurück. War das Auslesen des Speichers erfolgreich, fährt der Betrieb über Punkt 522 mit Block 525 (Fig. 10L) fort, wo die Nullpunkts- und Meßbereichskonstanten auf die Gewichtsauslesung angewendet werden. Bei Block 527 werden dann andere Routinen ausgeführt, die sich auf eine automatische Nullpunktseinstellung und auf Tara beziehen. Bei Block 528 wird die Gewichtsauslesung für die Anzeige gerundet und verkürzt, und bei Block 530 wird das endgültige Gewicht angezeigt. Der Betrieb kehrt dann über Punkt 407 zu Block 410 (Fig. 10B) zurück, um auf Tastenfeldaktivitäten zu überprüfen und die Lastzellen für Gewichtsauslesungen abzufragen.
Zurückkehrend zu Fig. 10A und Entscheidungsblock 405, ging die obige Beschreibung davon aus, daß die Adressen noch nicht den Lastzellen im System zugeordnet worden waren. Wären jedoch die Adressen gemäß der Feststellung bei Block 405 vorher zugeordnet worden, würde der Betrieb über Punkt 535 mit Block 540 fortfahren, wo Vorbereitungen für das Abfragen der Lastzellen vorgenommen würden. Sodann würde der Betrieb wie vorstehend beschrieben bei Block 432 mit Rücksetzbefehlen fortfahren, die an alle Lastzellen gesendet werden.
Fig. 11 zeigt das Verfahren zum Bestimmen der Werte für die Lastpositionskorrekturkonstante Xj. Das Verfahren wird durch die Erfassung eines Tastenbefehls bei Block 457 (Fig. 10G) während des Einrichtens der Waage initiiert. Der Einstieg in das Verfahren erfolgt über Punkt 463, und bei Block 550 wird das Ausgangssignal einer jeden Lastzelle für den unbelasteten Fall gelesen und gespeichert. Bei den Blöcken 551 und 552 wird ein Gewichtspositionszähler gelöscht und dann heraufgezählt. Sodann wird bei Block 554 ein Testgewicht unbekannten Werts über der ersten Lastzelle angeordnet, und bei Block 555 wird das Ausgangssignal aller Lastzellen gelesen. Sodann werden bei Block 557 die Auslesungen normiert, indem die Auslesungen für den lastfreien Fall abgezogen werden, und die Ergebnisse werden gespeichert. Bei Block 560 wird eine Prüfung durchgeführt, uin zu sehen, ob der Gewichtspositionszähler I gleich N ist, der Anzahl der Lastzellen im System. Wenn nicht, kehrt der Betrieb zu Block 552, wo der Gewichtspositionszähler heraufgezählt wird, und zu Block 554 zurück, wo das Testgewicht über der nächsten Lastzelle angeordnet wird. Der Betrieb setzt sich in dieser Weise fort, bis die normierten Gewichtsauslesungen von jeder der N Lastzellen bei jeder der N Positionen des Testgewichts erhalten worden sind.
Sodann werden bei Block 563 alle N Werte von Bc in Gleichung 2 gleich dem Durchschnitt der N Summen der Auslesungen der N Lastzellen gesetzt. Dadurch wird der Wert von Bc für jede Gleichung gesetzt. Dann werden bei Block 565 die N Gleichungen mit N Unbekannten nach der oben genannten Gaußschen Eliminierungsmethode gelöst, um die Werte der Konstanten Xj zu erhalten. Die Werte der Konstanten werden dann bei Block 566 gespeichert, und bei Block 568 wird festgestellt, ob das Einschreiben in den Speicher erfolgreich war. Wenn ja, kehrt der Betrieb über Punkt 440 zu Block 442 (Fig. 10F) zurück. War die Datenspeicherung nicht erfolgreich, wird bei Block 570 eine Fehleranzeige veranlaßt, und der Betrieb kehrt über Punkt 440 zu Block 442 zurück.
Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Möglichkeit, eine oder mehrere defekte Lastzellen(n) in einer Waage mit mehreren Lastzellen auszutauschen und die Möglichkeit der Korrektur im Hinblick auf die Lastposition der neu aufgebauten Waage mit minimalem Schwierigkeitsgrad zu bewahren. Da jede Lastzelle in einer Waage einzelnen überwacht und überprüft werden kann, kann eine defekte Lastzelle leicht gefunden werden. Wenn dies geschieht, wird eine die defekte ersetzende neue Lastzelle in das System eingesetzt, der neuen Lastzelle wird eine Adresse zugeordnet und es wird eine neue Lastpositionskorrekturkonstante für die neue Lastzelle bestimmt.
Die Fig. 12A und 12B zeigen das Verfahren zum Zuordnen der Adresse zu der neuen Lastzelle. Der Einstieg in das Verfahren erfolgt über Punkt 448, wenn ein Tastenbefehl zum Neuzuordnen einer Lastzellenadresse bei Block 446 (Fig. 10G) erfaßt worden ist. Anfänglich müssen alle anderen Lastzellen in dem Waagesystem von dem Bus getrennt werden, so daß nur die neue Lastzelle damit verbunden ist. Gemäß Fig. 12A wird die neue Lastzellenadresse, die in diesem Fall dieselbe wie die der entfernten defekten Lastzelle wäre, bei Block 575 auf eine Aufforderungsnachricht von der Anzeige hin über das Tastenfeld eingegeben. Bei Block 578 wird eine Adresse von 240 in ein Adressenregister geladen und der Betrieb fährt über Punkt 579 mit Block 580 fort. Dort werden ein Änderungsbefehl für die Lastzellenadresse und die neue Adresse an die Lastzellenadresse, in diesem Fall 240, in dem Adressenregister übertragen. Bei Block 581 wird dann festgestellt, ob von der adressierten Lastzelle eine positive Antwort erhalten worden ist oder nicht. Wenn ja, ist die Adresse zufriedenstellend zugeordnet worden und der Betrieb kehrt über Punkt 445 zum Abfragen des Tastenfeldes bei Block 446 (Fig. 10G) zurück. Dies wäre normalerweise das Ergebnis, wenn die Ersatzlastzelle eine neue Lastzelle ist, weil die Adresse 240 bei der Herstellung in alle Lastzellen eingespeichert wird.
In einigen Fällen handelt es sich jedoch bei der Ersatzlastzelle nicht um eine neue Lastzelle, und sie könnte eine andere Adresse als 240 gespeichert haben. In diesem Fall würde der Betrieb von dem Entscheidungsblock 581 mit Block 583 fortfahren, wo die Inhalte des Adressenregisters herabgezählt werden und dann bei Block 585 mit Null verglichen werden. Sind die Inhalte des Adressenregisters nicht gleich Null, kehrt der Betrieb über Punkt 579 zurück, um den Adressenänderungsbefehl und die neue Adresse an die herabgezählte Lastzellenadresse zu übertragen und dann bei Block 581 auf eine positive Antwort zu überprüfen. Der Betrieb geht in dieser Weise weiter, bis eine positive Antwort von der Ersatzlastzelle erhalten wird oder bis bei Block 585 festgestellt worden ist, daß die Inhalte des Adressenregisters gleich Null sind. In diesein Fall wird bei Block 587 bewirkt, daß die Anzeige anzeigt, daß keine funktionierende Lastzelle an dem System angebracht worden ist, und der Betrieb kehrt über Punkt 440 zu Block 442 (Fig. 10F) zurück.
Nachdem die Ersatzlastzelle installiert worden ist, muß die Waage nun wieder im Hinblick auf die Lastposition kompensiert werden. Unter der Annahme, daß für alle Lastzellen in der Waage vorher die Lastpositionskorrekturkonstanten bestimmt worden sind, daß nur eine Zelle ersetzt worden ist und daß die Änderung der Lastzelle die Korrekturkonstanten der unveränderten Lastzellen nicht beeinflußt, kann eine Korrekturkonstante für die neue Lastzelle erhalten werden, indem ein unbekanntes Gewicht und nur zwei Gewichtsauslesungen verwendet werden. Das im Hinblick auf die Lastposition korrigierte Ausgangssignal einer Waage mit einer an irgendeiner Wägeposition i auf der Waage mit N Lastzellen angeordnete Last ist gegeben durch:
Bi = (Ai,1)X&sub1; + (Ai,2)X&sub2; + ... + (Ai,N)XN (2)
wobei Ai,j die Ausgangsauslesung der jten Lastzelle mit dem Gewicht bei der Position i ist und
Xj die Korrekturkonstante für die jte Lastzelle ist.
Unter den obigen Annahmen sind die Werte für Xj für alle Lastzellen außer der einen hinzugefügten bekannt. Wenn beispielsweise die sechste Lastzelle ersetzt worden ist, müßte ein neues X&sub6; berechnet werden. In der obigen Gleichung (2) sind zwei Unbekannte, X&sub6; und das Testgewicht B. Da es zwei Unbekannte sind, sind nur zwei Gleichungen erforderlich, um die Werte der Unbekannten zu bestimmen. Um die erforderlichen Daten zu erhalten, wird ein Testgewicht unbekannten Wertes zuerst über der neuen Lastzelle, Nr. 6, angeordnet und es werden alle Lastzellen in der Waage ausgelesen. Das unbekannte Gewicht wird dann an einer anderen Position (vorzugsweise derart, daß die Last auf der Ersatzlastzelle minimiert ist) angeordnet, und die Lastzellen werden ausgelesen. Gleichung (2) mit den Daten von dem ersten Auslesungssatz mit dem Gewicht auf der neuen Lastzelle Nr. 6 lautet:
B&sub6; = (A6,1)X&sub1; + (A6,2)X&sub2; + ... + (A6,N)XN.
Die Gleichung für den zweiten Satz Daten, wo dasselbe unbekannte Gewicht beispielsweise über der Lastzelle Nr. 3 angeordnet wird, lautet:
B&sub3; = (A3,1)X&sub1; + (A3,2)X&sub2; + ... + (A3,N)XN.
Wird dasselbe Gewicht für beide Messungen verwendet, dann gilt:
B&sub6; = B&sub3;
Die obigen Gleichungen können folgendermaßen vereinfacht werden:
B&sub6; = (A6,6)X&sub6; + Z&sub6;
B&sub3; = (A3,6)X&sub6; + Z&sub3;
wobei Z&sub6; die Summe der Produkte der Lastzellenausgangssignale und der Positionskorrekturkonstanten für alle außer der sechsten Lastzellen ist und Z&sub3; die Summe der Produkte der Lastzellenausgänge und der Lastpositionskorrekturkonstanten für alle außer der dritten Lastzellen ist.
Die Unbekannten sind B&sub6; oder B&sub3;, das unbekannte Gewicht, und X&sub6;.
Da B&sub6; = B&sub3;, können die beiden Gleichungen zu einer Gleichung mit einer Unbekannten, X&sub6;, kombiniert werden
(A6,6)X&sub6; + Z&sub6; = (A3,6)X&sub6; + Z&sub3;
umgeordnet:
X&sub6; = Z&sub6; - Z&sub3;/(A3, 6)-(A6, 6) (3)
Der neue Wert für X&sub6; wird in dem Speicher zur Verwendung bei der Lastpositionskorrektur in derselben Weise gespeichert, wie die Korrekturkonstante für die ersetzte Lastzelle. In der obigen Gleichung (3) wurden die Lastzelle Nr. 6 als ein Beispiel für die ersetzte Lastzelle und die Lastzelle Nr. 3 als die zweite Positionierung für das unbekannte Gewicht verwendet. Alle anderen Positionen und Lastzellen können selbstverständlich in derselben Weise gehandhabt werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß im wesentlichen gleiche Vorgangsweisen zum Ersetzen von zwei oder mehr Lastzellen gleichzeitig und zum Erhalten der Werte ihrer Lastpositionskorrekturkonstanten eingesetzt werden können. Beim Ersetzen von zwei Zellen gleichzeitig wären drei Gewichtsauslesungen und die Lösung der drei simultanen Gleichungen erforderlich. Im Falle von drei, vier oder bis zu allen außer einer zu ersetzenden Lastzellen könnten Erweiterungen der vorbeschriebenen Technik zur Anwendung kommen.
Gemäß Fig. 13 erfolgt der Einstieg in das Verfahren zum Berechnen der Lastpositionskorrekturkonstanten für eine der Waage hinzugefügten neuen Lastzelle über Punkt 467, wenn ein Tastenbefehl bei Block 461 (Fig. 10G) erfaßt wird. Nach dem Einstieg bei Punkt 467 wird bei Block 600 das unbekannte Gewicht über der neuen Lastzelle angeordnet, und das Ausgangssignal aller Lastzellen wird bei Block 601 ausgelesen. Sodann wird bei Block 603 dasselbe unbekannte Gewicht zu einer neuen Position verbracht, und bei Block 605 wird wieder das Ausgangssignal aller Lastzellen gelesen. Bei Block 607 wird die Lastpositionskorrekturkonstante X für die neue Lastzelle mit Gleichung (3) in der oben beschriebenen Weise berechnet, und die Konstante wird bei Block 608 in den Speicher eingeschrieben. War gemäß der Feststellung bei Block 609 das Einschreiben in den Speicher erfolgreich, kehrt der Betrieb über Punkt 440 zu Block 442 (Fig. 10F) zurück. War das Einschreiben in den Speicher nicht erfolgreich, springt der Betrieb über Punkt 610 zu Block 570 (Fig. 11) zurück, um in der Anzeige einen Speichereinschreibfehler anzuzeigen, und fährt dann über Punkt 440 mit Block 442 (Fig. 10F) fort.
Es wird angenommen, daß die oben beschriebene Waage mit mehreren Lastzellen die oben beschriebenen Probleme im Zusammenhang mit dem Zusammenschließen der analogen elektrischen Teile mehrerer Lastzellen im wesentlichen behebt. Die beschriebenen Techniken kompensieren Lastpositions- und andere Fehler in Waagen mit mehreren Lastzellen, wo die analogen Teile der Lastzellen isoliert bleiben.

Claims

1. Wägevorrichtung mit einer Vielzahl Lastzellen (20), einer von den Lastzellen getragenen Lastaufnahmeeinrichtung (125), den Lastzellen zugeordneten Einrichtungen (52) zum Erzeugen digitaler Darstellungen einer Last auf jeder Lastzelle, einer Einrichtung (130, 183) zum Speichern eines mathematischen Ausdrucks für eine im Hinblick auf die Lastposition korrgierte Last und einer Einrichtung (130, 140) zum Anwenden des mathematischen Ausdrucks auf die digitalen Lastdarstellungen, um eine im Hinblick auf die Lastposition korrigierte digitale Darstellung der Gesamtlast auf der Lastaufnahmeeinrichtung zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der mathematische Ausdruck einen eigenen Lastpositions-Korrekturfaktor für jede der Lastzellen (20) beinhaltet und eine Einrichtung zum Kombinieren der Korrekturfaktoren mit den jeweils zugehörigen digitalen Darstellungen zum Erzeugen einer korrigierten digitalen Darstellung für jede Lastzelle sowie eine Einrichtung zum Kombinieren der korrigierten digitalen Darstellungen vorgesehen sind, um die im Hinblick auf die Lastposition korrigierte Gesamtlast auf der Lastaufnahmeeinrichtung anzugeben.

2. Wägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lastzelle (20) einen Kraftaufnehmer (50) und eine dem Kraftaufnehmer zugeordnete Analog/Digital-Wandlungseinrichtung (70) beinhaltet.

3. Wägevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Steuereinrichtung (130) zum Abfragen der Lastzellen (20) beinhaltet, um die digitalen Darstellungen aufzunehmen.

4. Wägevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (127) beinhaltet, die die Lastzellen (20) und die Steuereinrichtung (130) in einem Lokalbereichs-Netzwerk verschaltet.

5. Wägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mathematische Ausdruck folgende Form hat:

Bc = A&sub1;X&sub1; + A&sub2;X&sub2; + A&sub3;X&sub3; + --- + ANXN,

wobei Bc das im Hinblick auf die Lastposition korrigierte Gesamtgewicht ist,

Xj konstante Lastpositions-Korrekturfaktoren für die einzelnen Lastzellen sind,

N die Anzahl der Zellen in der Waage ist,

Ai digitale Gewichtsausgangswerte der einzelnen Lastzellen sind.

6. Verfahren zum Kompensieren einer Waage mit mehreren Lastzellen im Hinblick auf die Lastposition mit den Schritten des Speicherns eines mathematischen Ausdrucks für eine im Hinblick auf die Lastposition korrigierte Last, des Gewinnens digitaler Lastdarstellungen von jeder der Lastzellen und des Anwendens des mathematischen Ausdrucks auf die digitalen Lastdarstellungen, um eine im Hinblick auf die Lastposition korrigierte digitale Darstellung der Gesamtlast auf der Waage zu erzeugen, gekennzeichnet durch die Schritte des Einschließens in den mathematischen Ausdruck eines eigenen Lastpositions- Korrekturfaktors für jede der Lastzellen, des Speicherns der Lastpositions-Korrekturfaktoren, des Kombinierens der Lastpositions-Korrekturfaktoren mit den zugehörigen digitalen Lastdarstellungen, um eine korrigierte digitale Lastdarstellung für jede Lastzelle zu erhalten, und des Kombinierens der korrigierten digitalen Lastdarstellungen, um eine im Hinblick auf die Lastposition korrigierte digitale Darstellung der Gesamtlast auf der Waage zu schaffen.

7. Verfahren zum Bestimmen eines eigenen Lastpositions- Korrekturfaktors für eine Lastzelle (20) einer Waage mit mehreren Lastzellen, mit den Schritten des Positionierens einer Last an unterschiedlichen Stellen auf der Waage und Bestimmens der Antwort der Lastzellen auf die Last, wobei die Antworten in Verbindung mit einem die Antworten und den Korrekturfaktor beinhaltenden mathematischen Ausdruck.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein neuer Lastpositions-Korrekturfaktor für eine Austausch-Lastzelle (20) dadurch bestimmt wird, daß eine Last auf die Austausch-Lastzelle gesetzt wird, die digitalen Darstellungen von jeder der Lastzellen genommen wird und die Lastdarstellungen und die bekannten Korrekturfaktoren von allen außer der Austausch-Lastzelle verwendet werden, um den Wert des Lastpositions-Korrekturfaktors für die Austausch- Lastzelle zu bestimmen, und der Lastpositions-Korrekturfaktor für die Austausch-Lastzelle gespeichert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Last eine unbekannte Größe hat.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch Anordnen der Last an N unterschiedlichen Stellen auf der Waage, wobei N der Anzahl der Lastzellen der Waage gleich ist, Bestimmen der Antwort jeder Lastzelle auf die Last an jeder Position, Verwenden der Antworten und des mathematischen Ausdrucks, um N Gleichungen mit N Unbekannten aufzustellen, und Lösen der Gleichungen, um N Lastpositions- Korrekturfaktoren zu bestimmen.