DE8716295U1 - Elektrische Waage mit einer LCD-Anzeige mit Helligkeitsregelung - Google Patents

Elektrische Waage mit einer LCD-Anzeige mit Helligkeitsregelung

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DE8716295U1 DE8716295U DE8716295U DE8716295U1 DE 8716295 U1 DE8716295 U1 DE 8716295U1 DE 8716295 U DE8716295 U DE 8716295U DE 8716295 U DE8716295 U DE 8716295U DE 8716295 U1 DE8716295 U1 DE 8716295U1
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Description

.10
J25
Beschreibung
Die Erfihdühgiibeziehtsich auf eine elektrische Waage mit einer LCD-Anzeige zur Ausgabe der Wägedaten, mit einer Lichtquelle zur Beleuchtung der LCD-Anzeige sowie mit einem lichtempfindlichen Bauelement und einer Regelelektronik zur Regelung der Helligkeit der Lichtquelle*
Waagen dieser Art sind bekannt und z.B. in dem deutschen Gebrauchsmuster 80 02 723 beschrieben. Nachteilig an den bekannten Ausführungsformen ist, daß das lichtempfindliche Bauelement nur die Umgebungshelligkeit erfaßt/ so daß z.B. eine Alterung der Lichtquelle nicht bemerkt wird und dadurch der Kontrast zur Umgebung im Laufe der Lebensdauer allmählich absinkt. Genauso führt eine Änderung der Empfindlichkeit des lichtempfindlichen Bauelementes zu einer Änderung des Kontrastes der Anzeige.
■Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Helligkeitssteuerung der LCD-Anzeige so weiterzubilden, daß sowohl die Umgebungshelligkeit als auch die wirkliche Helligkeit der Lichtquelle zur Beleuchtung der Anzeige erfaßt werden können.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß das lichtempfindliche Bauelement hinter einem LCD-Anzeigesegment jangeordnet ist, das von der Regelelektronik zu vorgegebenen Zeiten durchscheinend und nicht durchscheinend gesteuert wird.
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i.
Ist das LCD-Anzeigesegment, das bekanntlich wie ein • , schaltbares optisches Tor" wirkt, durchscheinend geschaltet, so fällt sowohl das Licht aus der Umgebung der Waage auf das lichtempfindliche Bauelement als auch das reflektierte Licht von der Lichtquelle zur Beleuchtung der LCD-Anzeige. Ist das LCD-Änzeigesegment jedoch nicht durchscheinend geschaltet/ so erreicht nur das reflektierte Licht von der Lichtquelle zur Beleuchtung der "LCD-Anzeige das lichtempfindliche Bauelement. Dadurch erhält also die aiii lichtempfindlichen Bauelement angeschlossene Regelelektronik sowohl eine Information über die Helligkeit der Umgebung als auch über die Helligkeit der Lichtquelle zur Beleuchtung der LCD-Anzeige.
in einer vorteilhaften Ausgestaltung wird innerhalb der '_ Regelelektronik der Quotient" gebildet aus dem Ausgangs- ·
signal des lichtempfindlichen Bauelementes während der ', Zeitdauer, in der das davor befindliche Anzeigesegment nicht durchscheinend ist, und dem Ausgangssignal des , lichtempfindlichen Bauelementes während der Zeitdauer, in ' der das davor befindliche Anzeigesegment durchscheinend "' ist; die Helligkeit der Lichtquelle zur Beleuchtung der LCD-Anzeige wird dann so geregelt, daß dieser Quotient einen vorgegebenen Wert - z.B. 0,5 - erreicht. Durch diese Quotientenbildung geht auch eine eventuelle Alterung des > lichtempfindlichen Bauelementes nicht in die Güte der . Helligkeitsregelung ein, da es auf den Absolutwert des Ausgangssignals des lichtempfindlichen Bauelementes nicht ankommt. Es kann daher ein sehr preiswertes lichtempfindiiehes Bauelement- ohne besondere Spezifikationen eingesetzt Werdens
' &idigr;
Erfindung wird im folgenden anhand dur schematischeh figuren beschrieben. Dabei zeigt:
Fig\ 1 eine,perspektivische Ansicht der elektrischen
Waage,
» Fig. 2 die LCD-Anzeige mit dem zusätzlichen Anzeigesegment,
Fig. 3 einen Schnitt durch die LCD-Anzeige und die Beleuchtung und
10
15
20
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30
35
Fiy. 4
ein Blockschaltbild der elektrischen Waage und de* Regelelektronik zur Helligkeitsregelung.
In Fig. 1 erkennt man das Gehäuse 1 der elektrischen Waage, die Waagschale 2 zur Aufnahme des Wägegutes, die LCD-Anzeige 3 und Bedienungstasten 7 und £(, beispielsweise zürn ,Tarieren Und zum Umschalten zwischen siwei Wägbereichen. Die LCD-Anzeige 3, die in Fig. 2 nochmal detaillierter gezeigt ist, umfaßt mehrere Ziffern 4 in Sieben-Segment-Förm zur Anzeige des Wägeergebnisses und eine Matrix 5' zur Anzeige der Maßeinheit des Wägeergebnisses, wobei diese Matrix &egr;&igr;&ogr; gestaltet ist, daß auch Unterlängen dargestellt werden können - wie z*B. das "g"-Symbol 5 in Fig. 1 - und auch Maßeinheiten mit zwei Zeichen, wie z.B. "kg" oder "et". Weiter umfaßt die LCD-Anzeige 3 ein zusätzliches Segment 6, hinter dem sich ein in den Fig. 1 und 2 nicht gezeichnetes lichtempfindliches Bauelement befindet. Die Lage des zusätzlichen Segmentes 6 innerhalb der LCD-Anzeige 3 sowie seine Form und Größe ist dabei beliebig und kann nach konstruktiven Erfordernissen gewählt werden. Beispielsweise kann das zusätzliche Anzeigesegment auch die Form eines "g" aufweisen und damit gleichzeitig als Anzeigesymbol 5 für die Maßeinheit dienen, so daß die Matrix 51 entfallen kann.
Die Lage des lichtempfindlichen Bauelementes 9 ist aus Fig. 3 ersichtlich. Es befindet sich direkt hinter dem zusätzlichen Anzeigesegment 6 der LCD-Anzeige 3. Weiter erkennt man die Lichtquelle 12 zur Beleuchtung der LCD-
SW 8605
• ·
&bgr; 6 -
und ><?inah reflektierenden Schirm 15 und eine
I Mattscheibe la zur gleichmäßigen Ausleuchtung der Anzeige«
;'j Die Beleuchtuncfseinheit ist nur schematisch dargestellt, da
Ij ihre zweckmäßige Gestaltung einem Fachmann leicht möglich
[j 5 ist. Das lichtempfindliche Bauelement 9 ist nun so ange-
J; , ordnet, daß es bei undurchlässig geschaltetem Anzeige-
IJ, segment 6 einen Teil des Lichtes der Lichtquelle 12
h ,empfängt, beispielsweise durch Reflexion an der hinteren
~!i- - - -&mdash;Baaranzunasflächa der Scheibe der LCD&mdash;Anzeiae 3. Bei
H 10r,"durchlässig geschaltetem Anzeigesegment 6 empfängt das
'&bull;;s lichtempfindliche Bauelement 9 zusätzlich das Licht, das
&Aacgr; . aus der Umgebung der Waage auf die LCD-Anzeige 3 fällt.
,Die Auswertung der Ausgangssignale des lichtempfindlichen 15 ., Bauelementes 9 ist in Fig. 4 anha,nd eines Blockschalt-. bildes gezeigt. Die normale Waaganalektronik ist zunächst mit dem Meßwerbaufnehmer 10, der analogen und/oder digitalen Signalverarbeitung 11 und der Meßwertanzeige 4 nur angedeutet, da sie für die Erfindung unwesentlich ist. ' 20 Die Regelelektronik für die Helligkeitsregelung wird durch ! den Block 13 gebildet. Sie etft.hält das Ausgangssignal des
&igr; lichtempfindlichen Bauelementes 9 über eine Leitung 17 und ' gibt dieses abwechselnd auf zwei Sample-and-hold-Glieder
bzw. 19. Der Umschalter 20 ist dabei mit der Ansteueri , 25 . schaltung 21 für das LCD-Anzeigesegment 6 gekoppelt: Wird
,das Anzeigesegment 6 nicht durchscheinend geschaltet, so \, ' . gelangt das Ausgangssignal des lichtempfindlichen Bau-I .. elementes 9 mmf das Sample-and-hold-Glied 18 - dort steht ff - damit ein Signal proportional züj. Helligkeit der Licht- ■ä " 30 ''-quelle 12 zur Verfugung -, wird das Anzeigesegment 6 jedoch f durchscheinend geschaltet, so gelangt das Ausgangssignal
des lichtempfindlichen Bauelementes 9 auf das Sample-and-
SW 8605
hold-Glied 19 - dort steht damit ein Signal zur Verfügung, &bull; das um den Anteil der Umgebungshelligkeit höher ist. Hinter dem Sample-and-hold-Glied 19 ist ein Spannungsteiler 22 angeordnet, der dessen Ausgangssignal herunterteilt, z.B. auf die Hälfte. Dieses heruntergeteilte Signal und das Signal des Sample-and-hold-Gliedes 18 wird dem Differenzsingang eines Regelverstärkers 23 zugeführt, der die Lichtquelle 12 ansteuert. Der Regelverstärker 23 ist dabei in bekannter Weise so ausgelegt, daß er die versorgungsspannung der Lichtquelle 12 so lange nachregelt, bis die Differenz der beiden eingangssignale Null ist. Nimmt z.B. die Umgebungshelligkeit zu, so steigt das Signal am Sample-and-hold-Glied 19, während das Signal am Sample-andhold-Glied 18 konstant bleibt. Damit erhöht der Regelverstärker 23 die Versorgungsspannung der Lichtquelle 12 so lange, bis die beiden Eingangssignale wieder gleich sind, die Differenz also Null wird» Dasselbe passiert, wenn z.B. die Lichtquelle 12 altert und bei gleicher Versorgungsspannung weniger Licht liefert. Das Signal an beiden Sample-and-hold-Gliedern 18 und 19 sinkt dadurch um den gleichen Betrag; wegen des Spannungsteilers 22 wirkt sich dieses Absinken an den beiden Eingängen 24 und 25 des Regelverstärkers jedoch verschieden aus, am Eingang 24 stärker als am Eingang 25, so daß der Regelverstärker 23 in gleicher Weise wie oben beschrieben die Versorgungsspannung so lange erhöht, bis der Helligkeitsverlust der Lichtquelle ausgeglichen ist.
Demgegenüber wirkt sich eine Abnahme der Empfindlichkeit ^es lichtempfindlichen Bauelementes 9, z.B. infolge Alterung, nicht aus. Sinkt die Empfindlichkeit z.B. auf 90 %, so sinkt das Signal sowohl am Sample-and-hold-
SW 8Ö0Ö
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&igr; &igr; &igr; aii · &igr; &igr; i * ·
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Glied 18 als auch am Sample-and-hold-Glied 19 als auch am Ausgang des Spannungsteilers 22 auf 90 % und die Spannungsdifferenz Null am Eingang des Regelverstärkers 23 bleibt unverändert.
5
Die optimale Einstellung des Spannungsteilers 22 hängt natürlich von dem gewünschten Kontrastverhältnis ab, aber auch von der Anordnung des lichtempfindlichen Bauelementes 9 hinter dem LCD-Anzeigesegment 6, da ja diese geometrische Anordnung zusammen mit den Reflexionsverhältnissen den Bruchteil des Lichtes bestimmen, der von der .Lichtquelle 12 der Beleuchtungseinrichtung zum lichtempfindlichen Bauelement 9 gelangt.
Der Helligkeitsregelkreis ist im vorstehenden als analoger Regelkreis erläutert worden. Selbstverständlich kann der Regelkreis auch digital aufgebaut sein, so daß die Bauteile 18 ... 23 in Fig. 4 durch einen A/D-Wandler und ein digitales Regelsystem ersetzt werden. Dieses digitale Regelsystem kann selbstverständlich auch als ein Programmpaket in einem Mikroprozessor vorhanden sein, der gleichzeitig die digitalen Funktionen der Signalverarbeitimg 11 für den Meßwertaufnehmer 10 realisiert.
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Claims (1)

&bull; · · J Sartorius GmbH Weender Landstraße 94-108 D-3400 Göttingen Akte SW 8605 Kö/ek Elektrische Waage mit einer LCD-Anzeige mit Helligkeitsregelung Ansprüche:
1. Elektrische Waage mit einer LCD-Anzeige zur Ausgabe der Wägedaten, mit einer Lichtquelle zur Beleuchtung der LCD-Anzeige sowie mit einem lichtempfindlicheii Bauelement und einer Regelelektronik zur Regelung der Helligkeit der Lichtquelle, dadurch gekennzeichnet. daß das lichtempfindliche Bauelement (9) hinter einem LCD-Anzeigesegment (6) angeordnet ist, das von der Regelelektronik (13) zu vorgegebenen Zeiten durchscheinend und nicht durchscheinend gesteuert wird.
r .
Elektrische Waage nach Anspruch 1# dadurch gekennzeichnet, daß die Regelelektronik (13) die Helligkeit der Lichtquelle (12) so regelt, daß der Quotient aus dem Ausgangssignal des lichtempfindlichen Bauelementes (9) während der Zeitdauer, in der das davor befindliche Anzeigesegment (6) nicht durchscheinend ist, und dem Ausgangssignal des lichtempfindlichen Bauelementes (9) während der Zeitdauer, in der das davor befindliche Anzeigesegment (6) durchscheinend ist, einen vorgegebenen Wert erreicht.
JW 8605
' .. * · i'n Ii" iiii ii
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993012515A1 (de) * 1991-12-10 1993-06-24 Robert Bosch Gmbh Lichtsensor für eine anzeigevorrichtung
DE4243720A1 (de) * 1992-12-23 1994-07-07 Ir3 Video Int Gmbh Schaltungsanordnung zur Beleuchtung einer Anzeige mittels Glühlampen
NL1002201C2 (nl) * 1996-01-29 1997-07-30 Fancom Bv Weegsysteem.
DE202005021775U1 (de) 2005-04-15 2010-06-02 Leifheit Ag Waage mit Display

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