DE9418210U1 - Elektrische Waage mit Korrektur des Feuchteeinflusses - Google Patents

Elektrische Waage mit Korrektur des Feuchteeinflusses

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Description

Sartorius AG SW 9401 Weender Landstraße 94-108 KMd D-37075 Göttingen Elektrische Waage mit Korrektur des Feuchteeinflusses Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Waage mit einem Meßwandler, der das Gewicht des Wägegutes in ein elektrisches Signal umwandelt, und mit einem Feuchteaufhehmer, der das Ausgangssignal des Meßwandlers so beeinflußt, daß die Feuchteabhängigkeit des Meßwandlers korrigiert wird.
Eine Waage dieser Art ist z.B. aus der DE 31 06 534 C2 bekannt; dort ist ein Feuchteaufnehmer mit analogelektrischem Ausgangssignal und nachgeschaltetem Analog/Digital-Wandler gezeigt, wobei das digitalisierte Signal des Meßwandlers und das digitalisierte Signal des Feuchteaufnehmers einem Mikroprozessor zugeführt wird, der das Signal des Meßwandlers so korrigiert, daß kein Feuchteeinfluß im Endergebnis auftritt.
Diese Lösung erfordert jedoch einen Feuchteaufhehmer mit elektrischem Ausgangssignal, einen Analog/Digital-Wandler für das Signal des Feuchteaufhehmers und die hard- und softwaremäßigen Voraussetzungen im Mikroprozessor zur digitalen Feuchtekorrektur.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen preiswerten Feuchteaufnehmer anzugeben, der darüber hinaus die Möglichkeit bietet, die Feuchtekorrektur entweder durch analogelektrische Schaltungen oder durch digitale Rechenoperationen durchzufuhren. Die analogelektrische Feuchtekorrektur ist trotz der preiswerten digitalen Baugruppen deshalb interessant, weil so die Feuchtekorrektur direkt am Meßwandler durchgeführt werden kann und dadurch ein leichterer Austausch des Meßwandlers ohne Veränderungen im Mikroprozessor möglich ist; dies gilt nicht nur im Servicefall, sondern auch für den Ersatz eines Meßwandlers ohne Feuchtekorrektur durch einen Meßwandler mit Feuchtekorrektur.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Dehnungsmeßstreifen als Feuchteaufnehmer eingesetzt ist und daß dieser Dehnungsmeßstreifen auf einer gekrümmten Oberfläche aufgeklebt ist.
Dehnungsmeßstreifen (im folgenden als DMS abgekürzt) werden normalerweise eingesetzt um die Materialspannung zu messen. Auch in Meßwandlem von Waagen dienen sie dazu, die gewichtsabhängige Materialspannung in Federkörpern in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Die Feuchteabhängigkeit dieser DMS ist allgemein bekannt, wird jedoch in den Meßwandlem immer als Störeffekt angesehen und daher möglichst minimal gehalten. Die Erfindung geht nun den umgekehrten Weg, nutzt diesen Effekt aus und macht ihn durch das Aufkleben auf eine gekrümmte Oberfläche noch deutlich größer. Der Feuchteeinfluß beim DMS kommt nämlich vor allem durch das Quellen der Kunststoff-Folie unterhalb der eigentlichen dehnungsempfindlichen Schicht und durch das Quellen des Klebers zwischen der Kunststoff-Folie und dem - im allgemeinen metallischen - Substrat zustande. Dadurch vergrößert sich der Abstand zwischen der dehnungsempfindlichen Schicht und dem Substrat und aufgrund der Krümmung der Substratoberfläche wird die dehnungsempfindliche Schicht bei konvex gekrümmten Substrat stärker gedehnt, da die dehnungsempfindliche Schicht ja weiter nach außen in einen Bereich mit größerem Umfang gelangt; bei konkav gekrümmtem Substrat wird die dehnungsempfindliche Schicht entsprechend gestaucht. Je stärker die Krümmung der Substratoberfläche ist, desto größer ist der Effekt. - Die Applikation von DMS auf leicht konkave Dünnstellen-Bereiche zur Dehnungsmessung ist bei DMS-Meßwandlern für Waagen bekannt. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird jedoch der DMS nicht auf eine Dünnstelle geklebt und dient nicht der Messung der Materialdehnung in der Dünnstelle, sondern er wird auf einen massiven Bereich geklebt, der von der Last praktisch nicht gedehnt oder gestaucht wird. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird also nicht die Materialdehnung des Substrates auf den DMS übertragen und so meßbar gemacht, sondern es wird bei konstantem Substrat eine Längenänderung der dehnungsempfindlichen Schicht nur durch das Quellen der Kunststoff-Folie und des Klebers erreicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Figuren beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen DMS auf einer konkaven Oberfläche,
Fig. 2 einen DMS auf einer konvexen Oberfläche,
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Fig. 3 einen Meßwandler mit vier DMS zur Gewichtsmessung und mit einem DMS zur Feuchtekorrektur,
Fig. 4 die zu Fig. 3 gehörige elektrische Schaltung in einer ersten Ausgestaltung, Fig. 5 die zu Fig. 3 gehörige elektrische Schaltung in einer zweiten Ausgestaltung, Fig. 6 einen Meßwandler nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation mit einem DMS zur Feuchtekorrektur in einer analogelektrischen Korrekturschaltung,
Fig. 7 einen Meßwandler nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation
mit zwei DMS zur Feuchtekorrektur in einer digitalen Korrekturschaltung, Fig. 8 einen anschraubbaren Feuchtesensor mit DMS in einer ersten Ausgestaltung und Fig. 9 einen anschraubbaren Feuchtesensor mit DMS in einer zweiten Ausgestaltung.
Die prinzipielle Anordnung der DMS zur Feuchtekorrektur ist in Fig. 1 zur Erläuterung der Wirkungsweise vergrößert dargestellt. In einem massiven Substrat 1 ist mittels einer (z.B. eingefrästen) Hohlkehle 15 eine konkave Oberfläche 15' erzeugt. Dort ist ein DMS eingeklebt; dieser besteht aus einer isolierenden Trägerfolie 3, einer dehnungsempfindlichen, elektrisch leitfähigen Schicht 4 und einer Abdeckschicht 5. Die elektrischen Anschlüsse zur dehnungsempfindlichen Schicht sind mit 14 bezeichnet. Die Kleberschicht zwischen DMS und Substrat ist mit 2 bezeichnet. Der DMS ist in bekannter Weise so temperaturkompensiert, daß sich sein Widerstand bei Temperaturänderungen und der dadurch verursachten Ausdehnung von Substrat und DMS nicht ändert. Da das Substrat 1 unter der Hohlkehle 15 sehr massiv ist und/oder diese Stelle des Substrates keinen äußeren Kräften ausgesetzt ist, wird vom Substrat keine Dehnung oder Stauchung auf den DMS übertragen. Der Widerstand des DMS ist also weder temperatur- noch lastabhängig. Der Widerstand des DMS ändert sich vielmehr nur in Abhängigkeit von der Feuchte: Bei größer werdender Luftfeuchte nimmt sowohl die Trägerfolie 3 als auch die Kleberschicht 2 Wasser auf und quillt. Diese Dickenänderung führt zusammen mit der konkaven Oberfläche 15' dazu, daß die dehnungsempfindliche Schicht 4 gestaucht wird und dadurch ihren elektrischen Widerstand erniedrigt. Je nach Krümmungsradius der Hohlkehle 15 und je nach Feuchteabhängigkeit der Dicke der Trägerfolie und der Kleberschicht kann die feuchteabhängige Widerstandsänderung bis zu einem Promille betragen, einem Wert, der in der normalen Anwendung von DMS erst bei Maximalbelastung erreicht wird.
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In Fig. 2 ist in gleicher Weise ein DMS auf einer konvexen Oberfläche 17 gezeigt. Als Substrat 16 kann z.B. ein Rundstab eingesetzt werden. Die Kleberschicht 2', die Trägerfolie 3', die dehnungsempfindliche Schicht 4' mit den Anschlüssen 14' und die Abdeckschicht 5' entsprechen den entsprechenden Schichten in Fig. 1. Beim Quellen der Kleberschicht 2' und der Trägerfolie 3' wird in diesem Fall wegen der anderen Krümmung die dehnungsempfindliche Schicht 4' gedehnt und dementsprechend erhöht sich deren Widerstand bei steigender Feuchte.
Das Zusammenwirken des feuchteempfindlichen DMS mit einem Meßwandler, der die lastabhängige Formänderung eines Federkörpers mittels DMS erfaßt, ist in den Figuren 3 und 4 gezeigt. Fig. 3 stellt einen Schnitt durch den Federkörper dar, Fig. 4 die zugehörige elektrische Schaltung. Auf einer Grundplatte 20 ist der gehäusefeste Teil 23 des Federkörpers befestigt, die andere Seite 22 des Federkörpers trägt die Waagschale 21. Durch zwei Bohrungen 26 und 27 und einen sie verbindenden Schnitt sind ein oberer Lenker 24 und ein unterer Lenker 25 entstanden und Dünnstellen, die die vier DMS 6,7,8 und 9 tragen. Unter Belastung werden die DMS 6 und 9 gedehnt und die DMS 7 und 8 gestaucht. Die DMS 6...9 sind zu einer Wheatstoneschen Brückenschaltung verbunden (Fig. 4), die von einer Spannungsquelle U0 versorgt wird. Die Ausgangsspannung der Wheatstoneschen Brückenschaltung wird einem Verstärker 10 zugeführt, dann digitalisiert (Analog/Digital-Wandler 11), in einem Mikroprozessor 12 weiterverarbeitet und in einer Digitalanzeige 13 angezeigt. - Die bisher beschriebenen Teile des Meßwandlers und der Schaltung sind allgemein bekannt und daher nur ganz kurz erläutert.
Zur Feuchtekorrelctur des Meßwandlers ist nun ein DMS gemäß Fig. 2 vorgesehen: Auf einem Teil 29 mit konvexer Oberfläche ist ein DMS 28 aufgeklebt. Das Teil 29 ist dabei durch eine Schraube 30 am gehäusefesten Teil des Meßwandlers 22...25 festgeschraubt. Der DMS 28 ist in der Schaltung in der Zuführung der Speisespannung für die Wheatstonesche Brückenschaltung eingebaut. Wenn also bei zunehmender Feuchte der DMS 28 auf der konvexen Oberfläche gedehnt wird und sein elektrischer Widerstand steigt, so sinkt die Speisespannung an der Wheatstoneschen Brücke und die Empfindlichkeit wird kleiner. Dadurch wird bei richtiger Dimensionierung der ursprüngliche, positive Feuchtigkeitskoeffizient des Meßwandlers korrigiert. Die Größe der Feuchtekorrektur kann durch die Krümmung der Oberfläche des Teils 29 und durch den elektrischen Widerstand des Feuchte-DMS 28 im Verhältnis zum elektrischen Widerstand der anderen DMS 6.„9 einfach gewählt werden. Ein Feinabgleich ist in bekannter Weise durch einen (hohen) Widerstand parallel zum Feuchte-DMS 28 möglich.
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Eine alternative Schaltungsanordnung für den gleichen Meßwandler ist in Fig. 5 gezeigt. Gleiche Teile wie in Fig. 4 sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Der Feuchte-DMS 38 ist in dieser Ausgestaltung auf der konkaven Innenfläche 33 der Bohrung 26 weit weg von den Dünnstellen angebracht; dadurch wird der DMS 38 bei steigender Feuchte gestaucht und erniedrigt seinen elektrischen Widerstand. Wird der DMS 38 nun gemäß Fig. 5 als feuchteabhängiger Belastungswiderstand geschaltet, so führt eine Widerstandserniedrigung zu einer Erniedrigung der Brückenausgangsspannung und so zu einer Korrektur des ursprünglichen, positiven Feuchtekoeffizienten des Meßwandlers. Ein Feinabgleich ist in diesem Falle durch einen einstellbaren Vorwiderstand vor dem DMS 38 möglich.
Durch Wahl der Beschaltungsart (gemäß Fig. 4 oder Fig. 5) und durch Wahl einer konvexen oder konkaven Oberfläche, auf die der Feuchte-DMS geklebt wird, kann also das Vorzeichen der Feuchtekorrektur beliebig gewählt werden und an das Vorzeichen des Feuchtekoeffizienten des zu korrigierenden Meßwandlers angepaßt werden. Die Größe der Korrektur kann durch den Krümmungsradius der Oberfläche, auf die der DMS geklebt wird, und durch den elektrischen Widerstand des DMS gewählt werden. Ein Abgleich ist durch Parallel- oder Vorwiderstände möglich.
Statt der Schaltungen aus Fig. 4 oder 5 sind selbstverständlich weitere Schaltungsvarianten möglich, die leicht von jedem Fachmann entworfen werden können. So kann z.B. aus dem feuchteabhängigen DMS und einem Festwiderstand ein feuchteabhängiger Spannungsteiler aufgebaut werden; oder der feuchteabhängige DMS kann als verstärkungsbestimmender Widerstand in die Rückkopplung eines Operationsverstärkers eingebaut werden.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Feuchtekorrektur bei einem DMS-Meßwandler ist, daß der Feuchte-DMS genauso aufgebaut ist und aus dem gleichen Material besteht wie die Meßwandler-DMS. Dadurch ist auch das zeitliche Verhalten bei einer (sprungartigen) Feuchteänderung gleich (gleiche Zeitkonstanten) und die Feuchtekorrektur auch während einer Feuchteänderung sehr gut wirksam. Das gleiche gilt auch für die eventuelle Temperaturabhängigkeit des Feuchteeinflusses sowie für den eventuellen Einfluß von anderen Substanzen - beispielsweise Lösungsmitteln - die immer gleichartig quellend auf die Meßwandler-DMS und auf den Feuchte-DMS einwirken.
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Weiterhin kann die erfindungsgemäße Feuchtekorrektur vorteilhafterweise mit einer Temperaturkompensation kombiniert werden. Dazu muß nur z.B. der DMS 28 in Fig. 3 und 4 einen entsprechenden Temperaturkoeffizienten besitzen. Wird der Temperaturkoeffizient des Meßwandlers 22...25 durch den Temperaturkoeffizienten des Elastizitätsmoduls des Werkstoffes des Meßwandlers verursacht, so ist er im allgemeinen positiv. Dieser positive Temperaturkoeffizient wird durch einen positiven Temperaturkoeffizienten des DMS 28 korrigiert. Dieser positive Temperaturkoeffizient läßt sich z.B. durch eine entsprechende Wahl der Legierung des DMS 28 erreichen, einfacher jedoch, indem z.B. ein für Stahl als Subtrat temperaturkompensierter DMS auf ein Material mit größerem Wärmeausdehnungskoeffizienten, z.B. also Aluminium, geklebt wird. - Bei Meßwandlern, deren Feuchtekoeffizient und deren Temperaturkoeffizient innerhalb einer Serie nur wenig schwankt, bei denen also kein individueller Abgleich notwendig ist, kann dadurch mit einem einzigen DMS 28 durch Wahl der richtigen Krümmung des Teiles 29 der Feuchtekoeffizient und durch Wahl des richtigen Materials des Teiles 29 der Temperaturkoeffizient etwa auf Null gebracht werden. - Ist dagegen ein individueller Abgleich des Feuchtekoeffizienten und des Temperaturkoeffizienten notwendig, so ist es zweckmäßiger, den feuchteabhängigen DMS 28 und einen getrennten temperaturabhängigen Widerstand in Reihe in die Zuführung der Versorgungsspannung zur Wheatstoneschen Brückenschaltung zu schalten, um durch Parallelwiderstände einen individuellen Abgleich zu ermöglichen.
In Fig. 6 ist ein Meßwandler nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation mit einem DMS zur Feuchtekorrektur gezeigt. Der Meßwandler besteht aus einem gehäusefesten Systemträger 41, an dem über zwei Lenker 44 und 45 mit den Gelenkstellen 46 ein Lastaufhehmer 42 in senkrechter Richtung beweglich befestigt ist. Der Lastaufhehmer 42 trägt in seinem oberen Teil die Lastschale 43 zur Aufnahme des Wägegutes und überträgt die der Masse des Wägegutes entsprechende Kraft über ein Koppelelement 49 auf den Lastarm des Übersetzungshebels 47. Der Übersetzungshebel 47 ist durch ein Kreuzfedergelenk 48 am Systemträger 41 gelagert. Am Kompensationsarm des Übersetzungshebels 47 ist ein Spulenkörper mit einer Spule 51 befestigt. Die Spule 51 befindet sich im Luftspalt eines Permanentmagnetsystems 50 und erzeugt die Kompensationskraft. Die Größe des Kompensationsstromes durch die Spule 51 wird dabei durch den Lagensensor 56 und den Regelverstärker 54 so geregelt, daß Gleichgewicht zwischen dem Gewicht des Wägegutes und der elektromagnetisch erzeugten Kompensationskraft herrscht. Der Kompensationsstrom erzeugt
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am Meßwiderstand 55 eine Meßspannung, die einem Analog/Digital-Wandler 57 zugeführt wird. Das digitalisierte Ergebnis wird von einer digitalen Signalverarbeitungseinheit 58 übernommen und in der Anzeige 59 digital angezeigt. - Die bisher beschriebenen Teile des Meßwandlers sind allgemein bekannt und daher nur ganz kurz erläutert.
Zusätzlich weist der Meßwandler in Fig. 6 einen DMS 52 auf, der auf die Oberfläche eines konvexen Teiles 53 geklebt ist und der elektrisch parallel zum Meßwiderstand 55 geschaltet ist. Zum Abgleich ist ein veränderlicher Vorwiderstand 61 vorgesehen. Die Feuchtekorrektur funktioniert dann in entsprechender Weise wie bereits beschrieben: Bei steigender Feuchte wird der DMS 52 gedehnt und erhöht seinen elektrischen Widerstand; dadurch steigt der elektrische Widerstand der Parallelschaltung aus dem Meß widerstand 55 und den Widerständen 52 und 61; dadurch steigt bei gleichem Strom durch die Spule 51 die Spannung am Analog/Digital-Wandler 57; dadurch wird ein angenommener negativer Feuchtekoeffizient des Meßwandlers korrigiert.
Hat der Meßwandler dagegen einen positiven Feuchtekoeffizient, so kann der Feuchte-DMS auf eine konkave Oberfläche - z.B. bei 60 auf den Systemträger 41 - geklebt werden und die elektrische Schaltung unverändert gelassen werden.
Eine andere Schaltungsvariante zur Feuchtekorrektur zusammen mit einem Meßwandler nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation zeigt Fig. 7. Gleiche Teile wie in Fig. 6 sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Ein erster Feuchte-DMS 70 ist auf einem konkaven Teil 60 des Systemträgers 41 aufgeklebt, ein zweiter Feuchte-DMS 71 auf einem konvexen Teil 60'. Dadurch ändern sie ihren elektrischen Widerstand unter Feuchteeinfluß entgegengesetzt und können zusammen mit zwei Festwiderständen 72 und zu einer Wheatstoneschen Brückenschaltung verbunden werden, deren Ausgangsspannung in bekannter Weise über einen Verstärker 74 und einen Analog/Digital-Wandler 75 digitalisiert werden kann und dem Mikroprozessor 58 zur digitalen Korrektur zugeführt werden kann. Dieser Aufbau mit zwei Feuchte-DMS auf entgegengesetzt gekrümmten Oberflächen hat in Verbindung mit der Wheatstoneschen Brückenschaltung den Vorteil, daß ein eventuell vorhandener restlicher Temperaturkoeffizient der Feuchte-DMS keinen Einfluß auf die Feuchtekorrektur hat.
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Der Feuchte-DMS kann entweder auf einem konvex oder konkav gekrümmten Bereich des Meß wandlers direkt aufgeklebt sein, oder er kann auf ein gesondertes Teil aufgeklebt sein, das z.B. durch eine Schraube an den Meßwandler angeschraubt wird. Diese zweite Möglichkeit ist besonders für eine Nachrüstung von Meßwandlern interessant und für den Fall, daß die Anpassung der Feuchtekorrektur an den Feuchtekoeffizienten des Meßwandlers in groben Stufen durch DMS auf verschieden gekrümmten Oberflächen und als Feinabgleich durch Vorbzw. Parallel-Widerstände erfolgen soll. Je nach gemessenem Feuchtekoeffizient des Meßwandlers kann dann ein passendes Korrekturteil ausgewählt, befestigt und angeschlossen werden. - In den Figuren 8 und 9 sind daher solche anschraubbaren Teile dargestellt.
Das anschraubbare Teil 80 in Fig. 8 ähnelt einer Kabelschelle. Es besitzt einen gekrümmten Teil 82 und einen ebenen Teil 83 mit einem Loch 81 zur Befestigung. Der DMS zur Feuchtekorrektur kann entweder auf die äußere, konvexe Oberfläche 82' geklebt sein (DMS 84) oder auf die innere, konkave Oberfläche 82" (DMS 85) oder es können beide DMS 84 und 85 aufgeklebt sein, falls eine Wheatstonesche Brückenschaltung wie in Fig. 7 realisiert werden soll. Das Teil 80 kann leicht als Stanz-Biege-Teil hergestellt werden.
Eine alternative Ausgestaltung eines anschraubbaren Teiles zeigt Fig. 9. Das Teil 90 besteht aus einem zylindrischen Stab, der in seinem unteren Teil 91 Gewinde trägt und in ein Gewindeloch am Meßwandler eingeschraubt werden kann. Der DMS 92 zur Feuchtekorrektur ist auf den oberen, gewindelosen Teil des Stabes geklebt. Zur Erleichterung des Einschraubens weist das Teil 90 am oberen Ende einen Schlitz 93 auf.
Im vorstehenden sind immer Schaltungen zur Korrektur von Feuchtekoeffizienten der Empfindlichkeit angegeben. Selbstverständlich kann mit dem erfindungsgemäßen DMS auf einer gekrümmten Oberfläche auch ein Feuchtekoeffizient des Nullpunktes des Meßwandlers korrigiert werden. Dazu muß nur in der Wheatstoneschen Brückenschaltung gemäß Fig. 4 und 5 der feuchteabhängige DMS zwischen einem Pol der Versorgungsspannung U0 und einem Eingang des Verstärkers 10 angeschlossen werden; er liegt damit parallel zu einem der DMS 6...9. Zum Erhalt der Symmetrie der Brückenschaltung muß dann zusätzlich ein Festwiderstand parallel zum DMS im benachbarten Brückenzweig geschaltet werden. - In der Schaltung nach Fig. 6 muß ein feuchteabhängiger Zusatzstrom über den Meßwiderstand 55 geleitet
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werden. - In der Schaltung nach Fig. 7 kann das Rechenprogramm des Mikroprozessors selbstverständlich sowohl die Empfindlichkeit als auch den Nullpunkt korrigieren. Einzelheiten dieser Schaltungen kann jeder Fachmann leicht entwerfen.
Ebenso kann jeder Fachmann leicht verschiedene Schaltungen für die Analog/Digital-Wandlung angeben. Z. B. kann der feuchteabhängige DMS als frequenzbestimmender Widerstand in einen R-C-Oszillator eingebaut sein; dadurch wird ein frequenzanaloges Signal erzeugt, das im Mikroprozessor leicht digitalisiert werden kann.
Ebenso kann natürlich die beim DMS-Meßwandler erläuterte Kombination von Feuchtekorrektur und Temperaturkorrektur auch für Waagen nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation oder nach anderen Prinzipien eingesetzt werden
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Claims (14)

Ansprüche:
1. Waage mit einem Meßwandler, der das Gewicht des Wägegutes in ein elektrisches Signal umwandelt, und mit einem Feuchteaufnehmer, der das Ausgangssignal des Meßwandlers so beeinflußt, daß die Feuchteabhängigkeit des Meßwandlers korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Dehnungsmeßstreifen (4,4',28,38,52,70,71,84,85,92) als Feuchteaufnehmer eingesetzt ist und daß dieser Dehnungsmeßstreifen auf einer gekrümmten Oberfläche (15',17,29,33,53,60,60',82',82",9O) aufgeklebt ist.
2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (4',28,52,71,84,92) zur Feuchtekorrektur auf einer konvex gekrümmten Oberfläche (17,29,53,82',9O) aufgeklebt ist.
3. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (4,38,70,85) zur Feuchtekorrektur auf einer konkav gekrümmten Oberfläche (15',33,60,82") aufgeklebt ist.
4. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (38,70,71) zur Feuchtekorrektur auf einer gekrümmten Oberfläche (33,60,60') des Meßwandlers aufgeklebt ist.
5. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Oberfläche Bestandteil eines an den Meßwandler anschraubbaren Teiles (29,53,80,90) ist.
6. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwandler ein Federkörper mit Dehnungsmeßstreifen und Wheatstonescher Brückenschaltung eingesetzt ist und daß der Dehnungsmeßstreifen (38) zur Feuchtekorrektur längs der Brückendiagonale als Belastungswiderstand des Ausgangssignales eingesetzt ist.
7. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwandler ein Federkörper mit Dehnungsmeßstreifen und Wheatstonescher Brückenschaltung eingesetzt ist und daß der Dehnungsmeßstreifen (28) zur Feuchtekorrektur als Vorwiderstand in der Einspeisung der Versorgungsspannung eingesetzt ist.
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8. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwandler ein Federkörper mit Dehnungsmeßstreifen und Wheatstonescher Brückenschaltung eingesetzt ist und daß der Dehnungsmeßstreifen zur Feuchtekorrektur den Verstärkungsfaktor eines Verstärkers verändert.
9. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwandler ein Federkörper mit Dehnungsmeßstreifen und Wheatstonescher Brückenschaltung eingesetzt ist und daß der Dehnungsmeßstreifen zur Feuchtekorrektur parallel zu einem der Brückenzweige eingesetzt ist.
10. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwandler nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation arbeitet und daß der Dehnungsmeßstreifen (52) zur Feuchtekorrektur Teil eines Widerstandsnetzwerkes ist, das den Spulenstrom in eine Meßspannung umwandelt.
11. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwandler nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation arbeitet und daß der Dehnungsmeßstreifen zur Feuchtekorrektur den Nullpunkt des Meßwandlers beeinflußt.
12. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsänderung des Dehnungsmeßstreifens (70,71) zur Feuchtekorrektur digitalisiert wird.
13. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen zur Feuchtekorrektur zusätzlich einen Temperaturkoeffizienten aufweist, so daß er sowohl den Feuchtekoeffizienten des Meßwandlers als auch dessen Temperaturkoeffizienten korrigiert.
14. Waage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifens zur Feuchtekorrektur auf ein Material geklebt ist, für das er nicht temperaturkompensiert ist.
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6287345B1 (en) 1995-08-18 2001-09-11 The Ohio Willow Wood Company Valve assembly for a prosthetic limb
US6645253B2 (en) 1999-06-03 2003-11-11 Carl A. Caspers Vacuum pump and shock absorber for artificial limb
US6726726B2 (en) 1999-06-03 2004-04-27 Otto Bock Healthcare Lp Vacuum apparatus and method for managing residual limb volume in an artificial limb
US6761742B2 (en) 1999-06-03 2004-07-13 Otto Bock Healthcare Lp Vacuum pump and shock absorber for artificial limb
US6926742B2 (en) 1999-06-03 2005-08-09 Otto Bock Healthcare Lp Plate/socket attachment for artificial limb vacuum pump
US7670385B2 (en) 2006-05-09 2010-03-02 Otto Bock Healthcare Gmbh Internal socket and fitting system for a prosthesis
US7922775B2 (en) 1999-06-03 2011-04-12 Otto Bock Healthcare Lp Pulsating pressure chamber and method for fluid management
US8496715B2 (en) 2007-04-27 2013-07-30 Otto Bock Healthcare Lp Pneumatic connections for prosthetic socket
US9072617B2 (en) 2012-04-30 2015-07-07 Ossur Hf Prosthetic device, system and method for increasing vacuum attachment
EP2927651A1 (de) * 2014-03-07 2015-10-07 Leifheit Ag Küchenwaage
US9198780B2 (en) 2012-02-14 2015-12-01 Ossur Hf Vacuum assisted suspension system
US9364348B2 (en) 2013-03-01 2016-06-14 Ossur Hf Vacuum suspension system
US9757256B2 (en) 2014-07-01 2017-09-12 Ossur Hf Pump mechanism for vacuum suspension system
US9943421B2 (en) 2015-05-21 2018-04-17 Ossur Iceland Ehf Membrane pump system for use with a prosthetic system
US10028845B2 (en) 2015-01-08 2018-07-24 Ossur Iceland Ehf Pump mechanism
US10179055B2 (en) 2015-05-29 2019-01-15 Ossur Iceland Ehf Pump system for use with a prosthetic device
US10413429B2 (en) 2015-08-27 2019-09-17 Ossur Iceland Ehf Pump system
US10512554B2 (en) 2016-08-26 2019-12-24 Ossur Iceland Ehf Pump system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0013410D0 (en) * 2000-06-02 2000-07-26 Bg Intellectual Pty Ltd Friction strain gauge

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3608376A (en) * 1969-06-17 1971-09-28 Hygrometrix Inc Xeritron
DE3106534A1 (de) * 1981-02-21 1982-10-28 Sartorius GmbH, 3400 Göttingen Elektrische waage
DE3132267C2 (de) * 1981-08-14 1986-04-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Temperaturkompensationsanordnung an einer Wägezelle mit Dehnungsmeßstreifen
DE3213016A1 (de) * 1982-04-07 1983-10-20 Sartorius GmbH, 3400 Göttingen Hochaufloesende elektronische waage
US4815547A (en) * 1987-11-30 1989-03-28 Toledo Scale Corporation Load cell

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6287345B1 (en) 1995-08-18 2001-09-11 The Ohio Willow Wood Company Valve assembly for a prosthetic limb
US6645253B2 (en) 1999-06-03 2003-11-11 Carl A. Caspers Vacuum pump and shock absorber for artificial limb
US6726726B2 (en) 1999-06-03 2004-04-27 Otto Bock Healthcare Lp Vacuum apparatus and method for managing residual limb volume in an artificial limb
US6761742B2 (en) 1999-06-03 2004-07-13 Otto Bock Healthcare Lp Vacuum pump and shock absorber for artificial limb
US6926742B2 (en) 1999-06-03 2005-08-09 Otto Bock Healthcare Lp Plate/socket attachment for artificial limb vacuum pump
US7922775B2 (en) 1999-06-03 2011-04-12 Otto Bock Healthcare Lp Pulsating pressure chamber and method for fluid management
US7670385B2 (en) 2006-05-09 2010-03-02 Otto Bock Healthcare Gmbh Internal socket and fitting system for a prosthesis
US8496715B2 (en) 2007-04-27 2013-07-30 Otto Bock Healthcare Lp Pneumatic connections for prosthetic socket
US10617537B2 (en) 2012-02-14 2020-04-14 Ossur Hf Vacuum assisted suspension system
US9198780B2 (en) 2012-02-14 2015-12-01 Ossur Hf Vacuum assisted suspension system
US9889025B2 (en) 2012-02-14 2018-02-13 Ossur Hf Vacuum assisted suspension system
US10369018B2 (en) 2012-04-30 2019-08-06 Ossur Hf Prosthetic device, system and method for increasing vacuum attachment
US11141294B2 (en) 2012-04-30 2021-10-12 Ossur Hf Prosthetic device, system and method for increasing vacuum attachment
US9486335B2 (en) 2012-04-30 2016-11-08 Ossur Hf Prosthetic device, system and method for increasing vacuum attachment
US9615946B2 (en) 2012-04-30 2017-04-11 Ossur Hf Prosthetic device, system and method for increasing vacuum attachment
US11058561B2 (en) 2012-04-30 2021-07-13 Ossur Hf Prosthetic device, system and method for increasing vacuum attachment
US9072617B2 (en) 2012-04-30 2015-07-07 Ossur Hf Prosthetic device, system and method for increasing vacuum attachment
US9820873B2 (en) 2013-03-01 2017-11-21 Ossur Hf Vacuum suspension system
US9364348B2 (en) 2013-03-01 2016-06-14 Ossur Hf Vacuum suspension system
EP2927651A1 (de) * 2014-03-07 2015-10-07 Leifheit Ag Küchenwaage
US10729568B2 (en) 2014-07-01 2020-08-04 Ossur Hf Pump mechanism for vacuum suspension system
US9757256B2 (en) 2014-07-01 2017-09-12 Ossur Hf Pump mechanism for vacuum suspension system
US11679012B2 (en) 2015-01-08 2023-06-20 Ossur Iceland Ehf Pump mechanism
US10028845B2 (en) 2015-01-08 2018-07-24 Ossur Iceland Ehf Pump mechanism
US10695198B2 (en) 2015-01-08 2020-06-30 Ossur Iceland Ehf Pump mechanism
US11246725B2 (en) 2015-05-21 2022-02-15 Ossur Iceland Ehf Pump system
US9943421B2 (en) 2015-05-21 2018-04-17 Ossur Iceland Ehf Membrane pump system for use with a prosthetic system
US10561508B2 (en) 2015-05-21 2020-02-18 Ossur Iceland Ehf Vacuum pump system with heel pump for a prosthetic leg
US10179055B2 (en) 2015-05-29 2019-01-15 Ossur Iceland Ehf Pump system for use with a prosthetic device
US11357647B2 (en) 2015-08-27 2022-06-14 Ossur Iceland Ehf Pump system
US10413429B2 (en) 2015-08-27 2019-09-17 Ossur Iceland Ehf Pump system
US10512554B2 (en) 2016-08-26 2019-12-24 Ossur Iceland Ehf Pump system
US11376139B2 (en) 2016-08-26 2022-07-05 Ossur Iceland Ehf Pump system
US12004972B2 (en) 2016-08-26 2024-06-11 Ossur Iceland Ehf Pump system

Also Published As

Publication number Publication date
DE4402655C1 (de) 1995-04-20
FR2715727B1 (fr) 1996-12-13
GB2286052A (en) 1995-08-02
GB9501186D0 (en) 1995-03-08
CH689285A5 (de) 1999-01-29
FR2715727A1 (fr) 1995-08-04
GB2286052B (en) 1997-10-08

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