WO2008134906A1 - Waage - Google Patents

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WO2008134906A1
WO2008134906A1 PCT/CH2008/000185 CH2008000185W WO2008134906A1 WO 2008134906 A1 WO2008134906 A1 WO 2008134906A1 CH 2008000185 W CH2008000185 W CH 2008000185W WO 2008134906 A1 WO2008134906 A1 WO 2008134906A1
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WO
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base plate
plate
support plate
balance
spacer elements
Prior art date
Application number
PCT/CH2008/000185
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jevgenij Mannhart
Cyrill RÖTHLIN
Marc Robert
Jérôme BERNHARD
Original Assignee
Carag Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carag Ag filed Critical Carag Ag
Priority to EP08733811A priority Critical patent/EP2145162A1/de
Priority to US12/598,620 priority patent/US20100133016A1/en
Publication of WO2008134906A1 publication Critical patent/WO2008134906A1/de

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G7/00—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
    • G01G23/18—Indicating devices, e.g. for remote indication; Recording devices; Scales, e.g. graduated
    • G01G23/36—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells
    • G01G23/37—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells involving digital counting
    • G01G23/3728—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells involving digital counting with wireless means

Definitions

  • the invention relates to a balance according to the preamble of patent claim 1.
  • DE 38 119 42 A1 discloses an electronic balance with corner load sensors, which has a first measuring arrangement with a coil and a position sensor for measuring the weight and a second measuring arrangement with a further coil for measuring the deflection of the weighing pan.
  • the weight measurement is carried out by the detection of a compensation current, which is required to generate a compensation force to compensate for the weight of the sample.
  • the measurement of the deflection of the shell by the second coil is made to compensate for errors in weight measurement due to unequal loading of the scale.
  • the two measurements are independent of each other and are only connected by a signal processing system.
  • a balance with a bending beam and a Hall sensor is shown, which performs an automatic zero adjustment after removal and replacement of a weighing platform.
  • the patent US 4,503, 922_ relates to an electronic personal scale with a flat coil sensor for distance determination.
  • arms or struts are provided between a weighing surface and a base plate, which are connected to a spring device and transmit a movement of the arms by the action of a gravitational force on the sensor.
  • the sensor essentially consists of a stationary plate on which one or two coil circles are provided and a movable plate on which the arms act.
  • US 5 717 167 describes a vehicle scale with an inclinometer, which compensates for a possible inclination of the balance. Also in WO 03/007072, the skew, here a forklift, measured to correct a weight measurement.
  • No. 4,507,742 describes an aircraft weighing system with an inclinometer pair for determining the weight of the aircraft.
  • the maximum load capacity is in the foreground.
  • the requirements for the external design are very large.
  • the measuring technology impairs the freedom of design, since springs, bending beams, electronics and any cabling must not be visibly integrated into the balance as far as possible from the outside.
  • the scale should be as robust as possible in order to be able to be transported and to withstand possible impacts or other impairments.
  • the scale according to the invention comprises a base plate, a support plate arranged at a distance above the base plate for supporting an object to be weighed, resilient spacer elements which are arranged between base plate and support plate and a weighing means for determining the weight of the object.
  • the weighing means is formed by at least one inductive proximity sensor which comprises an electrical coil and a metallic, ferromagnetic or paramagnetic reference plate, wherein the at least one coil is arranged in the one of support plate or base plate and the reference plate in the other of support plate or base plate is arranged or formed thereof. That is, the coil is arranged either in the support plate or the base plate and the reference plate is arranged in each case in the other of these two plates or is formed by this.
  • This scale requires relatively few and only small items, which are also hardly susceptible to interference. Furthermore, they are inexpensive. The individual parts need not be mechanically or electronically connected to one another for the purpose of evaluating the measurement, so that they hardly influence the external shape of the balance.
  • This scale is suitable in particular, but not exclusively as a personal scale or household scale. The scale is particularly suitable for weighing non-stationary objects, such as babies.
  • the proximity sensor uses the same measuring principle as disclosed in EP 0 913 857.
  • a method and a device for the adjustment of a bonding head of a bonder are described, which use an inductive distance measurement as the measuring principle.
  • the spacer elements are arranged distributed in an edge region of the base plate and the support plate and the at least one proximity sensor is located in the middle region of the base plate and the support plate. Since an inductive proximity sensor is used, even the smallest distance deviations can be measured.
  • the weighing means consists only of inductive proximity sensors and these from flat coils integrated in a printed circuit board as well as associated reference plates, the balance is very robust. It is advantageous that the inductive proximity sensors allow a contactless measurement and no cable connections are necessary. As a result, the support plate or all parts which come into contact with the object to be measured can be arranged completely separate from all the electronics.
  • Figure 1 is a view of a scale according to the invention according to a first Embodiment from above;
  • Figure 2 is a side view of the balance according to Figure 1;
  • FIG. 3 shows a cross section through the balance according to FIG. 1;
  • Figure 4 is an enlarged view of a detail according to Figure 3;
  • FIG. 5 shows a side view of a balance according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 7 is an enlarged view of a detail according to FIG. 6.
  • FIGS. 1 to 4 show a first exemplary embodiment of the balance according to the invention. It has a base plate 1 and a support plate 2 arranged above it. Between the two plates 1, 2 resilient spacers 3 are arranged so that between the plates 1, 2, a cavity 7 is formed. When loading the support plate 2 with an object to be weighed, the spacer elements 3 are compressed and the distance between the support plate 2 and the base plate 1 is reduced.
  • the two plates 1, 2 are rectangular in this example, wherein the support plate 2 is larger than the base plate 1. However, they can have any one and different shape. They can also be made of any material, the support plate 2 must be stable enough to carry an object to be weighed without deformation.
  • the platen 2 and the base plate 1 are made of metal. However, they can also be made of plastic or glass, for example.
  • the base plate 1 is preferably substantially planar. formed in parallel.
  • the support plate 2 may be plane-parallel, form a Aufiiahmeschale or have another optimized for receiving an object to be weighed shape.
  • the resilient spacer elements 3 may also be arbitrarily shaped, with their elastic recoverability defines the maximum load capacity of the balance.
  • there it is also possible for there to be three or, depending on the shape of the two plates 1, 2 or the spacer elements 3, one or two or more than four spacer elements.
  • the spacer elements 3 are in this example metal diaphragm springs, which are bent from a continuous sheet and provided with concentric areas. But it can also use leaf springs, coil springs or other suitable spring elements with sufficiently large elastic restoring force.
  • the spacers 3 are mounted on the base plate 1 and the support plate 2 is loosely on them.
  • the support plate 2 can also be firmly connected to the spacer elements 3 or the spacer elements 3 can be mounted on the support plate 2 and rest loosely on the base plate 1.
  • the balance further comprises a weighing means for determining the weight of the object to be weighed.
  • this weighing means is at least one inductive proximity sensor.
  • the balance therefore has a sensor unit 4 with a printed circuit board 40.
  • On the circuit board 40 four electric coils 41, 42, 43, 44 are arranged, forming four corners of a square.
  • the sensor unit 4 is arranged in this example in the central region, more precisely here in the middle of the base plate 1 and the support plate 2. However, it can also be arranged at a different location.
  • the individual coils 41, 42, 43, 44 may be arranged on different circuit boards instead of on a common circuit board 40, which are arranged distributed over the base plate 1 or the support plate 2.
  • another number of Coils are used, in particular one or three. In the case of only one coil, however, only a weight measurement, but not a skew correction can be performed. This requires three sensors.
  • the coils 41, 42, 43, 44 are preferably of identical construction and in this exemplary embodiment they are flat coils formed from printed conductors, as described in EP 0 913 857. Each coil forms part of a proximity sensor.
  • the counterpart to this is formed by a reference plate 20, which is metallic, ferromagnetic or paramagnetic. It may, as shown in Figure 4, be part of the support plate 2, the corresponding surface of the plate may be corresponding metallized or coated or the reference plate may be attached to the support plate 2.
  • a common reference plate 20 can be used for all proximity coils 41, 42, 43, 44 or each coil can be assigned its own reference plate.
  • the circuit board 40 is mounted on a cavity 8 of the base plate 1 on this, in which the arranged on the circuit board 40, not shown here electronic components can protrude.
  • the printed circuit board 40 is connected to a transmitter 5, which has a display unit 50.
  • the evaluation electronics 5 can also be integrated on the printed circuit board 40 and the display unit 50 can be connected directly afterwards or, as shown here, at a distance thereto.
  • the connection between the printed circuit board 40 and the display unit 50 is preferably carried out by means of electrical cables, which extend in a connecting channel 6 in the example shown here. However, an infrared signal transmission, radio or other wireless signal transmission means may be used.
  • the printed circuit board 40 can also be fastened to it via a cavity 8 of the support plate 2 and the reference plate 10 or plates are arranged in or on the base plate 1.
  • the spacer elements 3 are preferably likewise fastened to the support plate 2.
  • the operation of the balance is the same and corresponds to the measuring principle described in EP 0 913 857:
  • the coils are energized with an alternating current and generate a magnetic field. If the distance between the reference plate 10, 20 and coil 41, 42, 43, 44 is changed by resting an object to be weighed on the support plate 2, then the ohmic resistance or the inductance of the coil changes as a function of the change in distance.
  • a possible measuring principle is as follows: the four signals U1, U2, U3, U4 of the four coils 41, 42, 43, 44 are summed in a sum amplifier, in parallel a possible inclination of the plate in comparison with the vertical is calculated in a tilt calculator, for example, by forming the differences between the signal of the fourth coil with the third and the first coil and the sum or difference of these two differences as a correction value in a correction calculator.
  • the correction calculator the sum of the summation amplifier is corrected with the correction value, thereby obtaining a weight signal which takes into account a possible skew of the plate.
  • This signal can now be provided with a corresponding calibration value and displayed as a kg or pound indication on the display 50 or forwarded to a printer or to another electronic unit.
  • the scale can also be used without skew correction.
  • the inventive scale is thus robust and allows a great deal of flexibility in the external design of the balance.

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Abstract

Eine Waage weist eine Grundplatte (1), eine beabstandet über der Grundplatte (1) angeordnete Auflageplatte (2) zur Auflage eines zu wägenden Objekts und federnde Distanzelemente (3) auf, welche zwischen Grundplatte (1) und Auflageplatte (2) angeordnet sind. Ferner umfasst sie ein Wägemittel zum Bestimmen des Gewichts des Objekts, wobei dieses Wägemittel mindestens ein induktiver Näherungssensor (10, 20, 4) ist. Diese Waage ist robust aufgebaut und ermöglicht eine grosse Flexibilität in der äusseren Gestaltung der Waage.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Waage gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind die unterschiedlichsten Waagen bekannt. Meistens weisen sie entweder ein mechanisches Gegengewicht auf oder sie verfügen über Federn oder Biegebalken, um die Gewichtsbelastung zu messen. Ferner ist es bekannt, Näherungssensoren zu verwenden, um den Nullwert der Waage einzustellen oder um eine un- gleichmässige Belastung der Waage zu kompensieren.
So offenbart die DE 38 119 42 Al eine elektronische Waage mit Ecklastsensoren, die eine erste Messanordnung mit einer Spule und einem Lagesensor zur Messung des Gewichts und eine zweite Messanordnung mit einer weiteren Spule zur Messung der Verbiegung der Waagschale aufweist. Die Gewichtsmessung erfolgt durch die Erfassung eines Kompensationsstroms, der zur Erzeugung einer Kompensationskraft zur Kompensation des Gewichtes des Wägegutes erforderlich ist. Hierfür wird durch den Lagesensor eine durch das Wiegen vermittelte Bewegung detektiert und ein entsprechendes Signal an die Spule zur Erzeugung der Kompensationskraft gesendet. Die Messung der Verbiegung der Schale durch die zweite Spule wird durchgeführt, um Fehler bei der Ge- wichtsmessung durch ungleiche Belastung der Waagschale zu kompensieren. Die beiden Messungen erfolgen von einander unabhängig und werden erst durch eine Signalverarbeitungsanlage miteinander verbunden. In der US 5 773 767 wird beispielsweise eine Waage mit einem Biegebalken und einem Hallsensor gezeigt, welcher nach Entfernen und Wiedereinsetzen einer Wiegeplattform eine automatische Nulleinstellung vornimmt.
Das Patent US 4,503 ,922_betrifft eine elektronische Personenwaage mit einem Flachspulensensor zur Abstandsbestimmung. Hierbei sind zwischen einer Wägefläche und einer Grundplatte Arme bzw. Verstrebungen vorgesehen, die mit einer Federvorrichtung verbunden sind und eine Bewegung der Arme durch Einwirkung einer Gewichtskraft auf den Sensor übertragen. Der Sensor besteht im Wesentlichen aus einer ortsfesten Platte auf der eine oder zwei Spulenkreise vorgesehen sind und einer beweglichen Platte, aufweiche die Arme einwirken.
US 5 717 167 beschreibt eine Fahrzeugwaage mit einem Inklinometer, welcher eine mögliche Schräglage der Waage kompensiert. Auch in WO 03/007072 wird die Schräglage, hier eines Gabelstaplers, gemessen, um eine Gewichtsmessung zu korrigieren.
In US 4 507 742 wird ein Wägesystem für Flugzeuge beschrieben mit einem Inklinome- terpaar zur Bestimmung des Gewichts des Flugzeugs.
Bei grossen Waagen für Fahrzeuge oder Flugzeuge steht die maximale Belastbarkeit im Vordergrund. Insbesondere bei Haushalt- und Personenwaagen sind jedoch die Anforderungen an das äussere Design sehr gross. Leider beeinträchtigt die Messtechnik die Gestaltungsfreiheit, sind doch Federn, Biegebalken, Elektronik und allfällige Verkabelungen möglichst von aussen nicht sichtbar in die Waage zu integrieren. Des weiteren sollte die Waage möglichst robust sein, um auch transportiert werden zu können und eventuellen Schlägen oder anderen Beeinträchtigungen standzuhalten.
Darstellung der Erfindung Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Waage zu schaffen, welche robust ist und eine möglichst grosse Flexibilität in der äusseren Gestaltung der Waage ermöglicht.
Diese Aufgabe löst eine Waage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die erfindungsgernässe Waage weist eine Grundplatte, eine beabstandet über der Grundplatte angeordnete Auflageplatte zur Auflage eines zu wägenden Objekts, federnde Distanzelemente, welche zwischen Grundplatte und Auflageplatte angeordnet sind und ein Wägemittel zum Bestimmen des Gewichts des Objekts auf. Das Wägemittel wird durch mindestens einen induktiven Näherungssensor gebildet, der eine elektrische Spule und eine metallische, ferromagnetische oder paramagnetische Referenzplatte um- fasst, wobei die mindestens eine Spule in dem Einen aus Auflageplatte oder Grundplatte angeordnet ist und die Referenzplatte in dem Anderen aus Auflageplatte oder Grundplatte angeordnet ist oder davon gebildet wird. Das heisst, die Spule ist entweder in der Auflageplatte oder der Grundplatte angeordnet und die Referenzplatte ist jeweils in der anderen dieser beiden Platten angeordnet oder wird von dieser gebildet.
Diese Waage benötigt relativ wenige und lediglich kleine Einzelteile, welche zudem kaum störungsanfällig sind. Des weiteren sind sie kostengünstig. Die Einzelteile müssen nicht zwecks Auswertung der Messung mechanisch oder elektronisch miteinander verbunden sein, so dass sie die äussere Formgebung der Waage kaum beeinflussen. Diese Waage eignet sich insbesondere, aber nicht ausschliesslich als Personenwaage oder Haushaltwaage. Die Waage eignet sind speziell zum Wägen von nicht ruhenden Objekten, beispielsweise von Babys.
Vorzugsweise verwendet der Näherungssensor dasselbe Messprinzip, wie es in EP 0 913 857 offenbart ist. Dort wird ein Verfahren und eine Einrichtung für die Justierung eines Bondkopfes eines Bonders beschrieben, welche als Messprinzip eine induktive Abstandsmessung verwenden.
Vorzugsweise sind die Distanzelemente verteilt an in einem Randbereich der Grundplatte und der Auflageplatte angeordnet und der mindestens eine Näherungssensor befindet sich im mittleren Bereich der Grundplatte und der Auflageplatte. Da ein induktiver Näherungssensor verwendet wird, können bereits kleinste Distanzabweichungen gemessen werden.
Da das Wägemittel lediglich aus induktiven Näherungssensoren und diese aus in einer Leiterplatte integrierten Flachspulen sowie zugehörigen Referenzplatten besteht, ist die Waage sehr robust aufgebaut. Vorteilhaft ist, dass die induktiven Näherungssensoren eine kontaktlose Messung erlauben und keine Kabelverbindungen notwendig sind. Dadurch lassen sich die Auflageplatte bzw. alle Teile, welche mit dem zu messenden Ob- jekt in Berührung kommen, vollständig getrennt von sämtlicher Elektronik anordnen.
Auch bei nicht elastischer Rückstellung der Auflageplatte lässt sich auf einfache Weise eine Nulleinstellung der Waage erzielen, indem der neue Abstand zwischen Spule und Referenzplatte als Nullwert genommen wird. Dank der Verwendung von mehreren, ins- besondere drei oder vier Spulen, lassen sich Schräglagen der Auflageplatte zum Lot wie auch zur Grundplatte automatisch erkennen und kompensieren. Dank den relativ kleinen Näherungsspulen, welche zudem alle auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet sein können, erübrigen sich Verkabelungen, welche über grosse Strecken entlang der Waage verlegt werden müssten. Zudem sind keine mechanischen Messmittel notwen- dig. Das Wägemittel beeinflusst somit die Formgebung der Waage nur minimal. Insbesondere können durchsichtige Auflageplatten und Grundplatten verwendet werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbei- spielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Ansicht einer erfindungsgemässen Waage gemäss einer ersten Ausfuhrungsform von oben;
Figur 2 eine Seitenansicht der Waage gemäss Figur 1 ;
Figur 3 einen Querschnitt durch die Waage gemäss Figur 1 ;
Figur 4 eine vergrösserte Darstellung eines Ausschnitts gemäss Figur 3;
Figur 5 eine Seitenansicht einer Waage gemäss einer zweiten Ausführungs- form der Erfindung;
Figur 6 einen Querschnitt durch die Waage gemäss Figur 5 und
Figur 7 eine vergrösserte Darstellung eines Ausschnitts gemäss Figur 6.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In den Figuren 1 bis 4 ist ein erstes Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemässen Waa- ge dargestellt. Sie weist eine Grundplatte 1 und eine darüber angeordnete Auflageplatte 2 auf. Zwischen den zwei Platten 1, 2 sind federnde Distanzelemente 3 angeordnet, so dass zwischen den Platten 1 , 2 ein Hohlraum 7 entsteht. Bei Belastung der Auflageplatte 2 mit einem zu wägenden Objekt werden die Distanzelemente 3 zusammengedrückt und der Abstand zwischen Auflageplatte 2 und Grundplatte 1 wird verringert.
Die zwei Platten 1, 2 sind in diesem Beispiel rechteckfόrmig ausgebildet, wobei die Auflageplatte 2 grösser als die Grundplatte 1 ist. Sie können jedoch eine beliebige und voneinander unterschiedliche Form aufweisen. Sie können zudem aus einem beliebigen Material gefertigt sein, wobei die Auflageplatte 2 stabil genug sein muss, um ein zu wägendes Objekt ohne Verformung zu tragen. In diesem Beispiel sind die Auflageplatte 2 und die Grundplatte 1 aus Metall gefertigt. Sie können jedoch beispielsweise auch aus Kunststoff oder Glas sein. Die Grundplatte 1 ist vorzugsweise im wesentlichen planpa- rallel ausgebildet. Die Auflageplatte 2 kann planparallel sein, eine Aufiiahmeschale bilden oder eine andere zur Aufnahme eines zu wägenden Objekts optimierte Form aufweisen.
Die federnden Distanzelemente 3 können ebenfalls beliebig geformt sein, wobei ihre elastische Rückstellbarkeit die maximale Belastbarkeit der Waage definiert. Vorzugsweise sind vier Distanzelemente 3 vorhanden, welche in den äussersten Überlappungsbereichen der Grund- und Auflageplatte 1, 2 verteilt angeordnet sind, d.h. in ihren Randbereichen. Sie bilden vorzugsweise die Eckpunkte eines gemeinsamen Rechtecks. Es können aber auch drei oder je nach Form der zwei Platten 1, 2 bzw. der Distanzelemente 3 ein oder zwei bzw. mehr als vier Distanzelemente vorhanden sein.
Die Distanzelemente 3 sind in diesem Beispiel metallene Membranfedern, welche aus einem durchgehenden Blech gebogen und mit konzentrischen Bereichen versehen sind. Es lassen sich aber auch Blattfedern, Spiralfedern oder andere geeignete Federelemente mit genügend grosser elastischer Rückstellkraft verwenden.
Im hier dargestellten Beispiel sind die Distanzelemente 3 auf der Grundplatte 1 befestigt und die Auflageplatte 2 liegt lose auf ihnen auf. Die Auflageplatte 2 kann jedoch eben- falls mit den Distanzelementen 3 fest verbunden sein bzw. die Distanzelemente 3 können auf der Auflageplatte 2 befestigt sein und auf der Grundplatte 1 lose aufliegen.
Die Waage weist ferner ein Wägemittel zur Bestimmung des Gewichts des zu wägenden Objekts auf. Dieses Wägemittel ist erfindungsgemäss mindestens ein induktiver Nähe- rungssensor. Die Waage weist deshalb eine Sensoreinheit 4 mit einer Leiterplatte 40 auf. Auf der Leiterplatte 40 sind vier elektrische Spulen 41, 42, 43, 44 angeordnet, wobei sie vier Ecken eines Quadrates bilden. Die Sensoreinheit 4 ist in diesem Beispiel im mittleren Bereich, genauer hier in der Mitte der Grundplatte 1 bzw. der Auflageplatte 2 angeordnet. Sie kann jedoch auch an einer anderen Stelle angeordnet sein. Ebenso kön- nen die einzelnen Spulen 41, 42, 43, 44 anstatt auf einer gemeinsamen Leiterplatte 40 auf verschiedenen Leiterplatten angeordnet sein, welche verteilt über die Grundplatte 1 bzw. die Auflageplatte 2 angeordnet sind. Des weiteren kann eine andere Anzahl von Spulen verwendet werden, insbesondere eine oder drei. Im Fall von nur einer Spule kann jedoch lediglich eine Gewichtsmessung, nicht jedoch eine Schräglagenkorrektur durchgeführt werden. Hierzu werden drei Sensoren benötigt.
Die Spulen 41, 42, 43, 44 sind vorzugsweise identisch ausgebildet und in diesem Ausfuhrungsbeispiel sind sie aus Leiterbahnen gebildete Flachspulen, wie sie in EP 0 913 857 beschrieben sind. Jede Spule bildet einen Teil eines Näherungsssensors. Das Gegenstück dazu wird durch eine Referenzplatte 20 gebildet, welche metallisch, ferromag- netisch oder paramagnetisch ist. Sie kann, wie in Figur 4 dargestellt, Bestandteil der Auflageplatte 2 sein, die entsprechende Oberfläche der Platte kann entsprechend metallisiert oder beschichtet sein oder die Referenzplatte kann an der Auflageplatte 2 befestigt sein. Zudem kann, wie in diesem Beispiel gezeigt, eine gemeinsame Referenzplatte 20 für alle Näherungsspulen 41, 42, 43, 44 verwendet werden oder jeder Spule kann eine eigene Referenzplatte zugeordnet sein.
Die Leiterplatte 40 ist über einem Hohlraum 8 der Grundplatte 1 auf dieser befestigt, in welchen die auf der Leiterplatte 40 angeordneten, hier nicht dargestellten Elektronikbauteile hineinragen können. Die Leiterplatte 40 ist mit einer Auswerteelektronik 5 verbunden, welche eine Anzeigeeinheit 50 aufweist. Die Auswerteelektronik 5 kann auch auf der Leiterplatte 40 integriert sein und die Anzeigeeinheit 50 kann direkt anschlies- send oder, wie hier dargestellt, beabstandet dazu angeordnet sein. Die Verbindung zwischen Leiterplatte 40 und Anzeigeeinheit 50 erfolgt vorzugsweise mittels elektrischen Kabeln, welche im hier dargestellten Beispiel in einem Verbindungskanal 6 verlaufen. Es kann jedoch auch eine Infrarotsignalübertragung, Funk oder ein anderes drahtloses Signalübertragungsmittel verwendet werden.
Wie in den Figuren 5 bis 7 erkennbar ist, kann die Leiterplatte 40 auch über einem Hohlraum 8 der Auflageplatte 2 an dieser befestigt sein und die Referenzplatte 10 bzw. Platten sind in oder auf der Grundplatte 1 angeordnet. In diesem Fall sind die Distanz- elemente 3 vorzugsweise ebenfalls an der Auflageplatte 2 befestigt.
Unabhängig davon, ob die Näherungsspulen 41, 42, 43, 44 in bzw. an der Auflageplatte 2 oder in bzw. an der Grundplatte 1 befestigt sind, ist die Funktionsweise der Waage dieselbe und entspricht dem in EP 0 913 857 beschriebenen Messprinzip: Die Spulen werden mit einem Wechselstrom erregt und erzeugen ein magnetisches Feld. Wird durch Auflage eines zu wägenden Objekts auf die Auflageplatte 2 der Abstand zwischen Referenzplatte 10, 20 und Spule 41, 42, 43, 44 verändert, so ändert sich der ohmsche Widerstand bzw. die Induktivität der Spule in Abhängigkeit der Abstandsänderung.
Ein mögliches Messprinzip ist wie folgt: die vier Signale Ul, U2, U3, U4 der vier Spulen 41, 42, 43, 44 werden in einem Summenverstärker summiert, parallel dazu wird in einem Neigungsberechner eine mögliche Neigung der Platte im Vergleich zur Senkrechten errechnet, indem beispielsweise die Differenzen zwischen dem Signal der vierten Spule mit der dritten bzw. der ersten Spule gebildet werden und die Summe bzw. Differenz dieser zwei Differenzen als Korrekturwert in einen Korrekturberechner gegeben wird. Im Korrekturberechner wird nun die Summe des Summenverstärkers mit dem Korrekturwert korrigiert und dadurch ein Gewichtssignal erhalten, welches eine mögliche Schräglage der Platte berücksichtigt. Dieses Signal lässt sich nun mit einem entsprechenden Kalibrierwert versehen und als kg oder Pfund- Angabe auf dem Display 50 anzeigen bzw. auf einen Drucker oder an eine andere elektronische Einheit weiterleiten. Die Waage kann jedoch auch ohne Schräglagenkorrektur verwendet werden.
Die erfindungsgemässe Waage ist somit robust aufgebaut und ermöglicht eine grosse Flexibilität in der äusseren Gestaltung der Waage.
Bezugszeichenliste
1 Grundplatte
10 untere Referenzplatte
2 Auflageplatte
20 obere Referenzplatte
3 Distanzelement
4 Sensoreinheit
40 Leiterplatte
41 erster Näherungssensor
42 zweiter Näherungssensor
43 dritter Näherungssensor
44 vierter Näherungssensor
45 Summierverstärker
46 Korrekturberechner
47 Neigungsberechner
5 Auswerteelektronik
50 Anzeigefenster
6 Verbindungskanal
7 erster Hohlraum
8 zweiter Hohlraum

Claims

Patentansprüche
1. Waage mit einer Grundplatte (1), einer beabstandet über der Grundplatte (1) angeordneten Auflageplatte (2) zur Auflage eines zu wägenden Objekts, mit federnden Distanzelementen (3), welche zwischen Grundplatte (1) und Auflageplatte (2) angeordnet sind, und mit einem Wägemittel zum Bestimmen des Gewichts des Objekts, das von mindestens einem induktiven Näherungssensor (10, 20, 4) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Näherungssensor (10, 20, 4) eine elektrische Spule (41, 42, 43, 44) und eine metallische, ferromagnetische oder paramagnetische Referenzplatte (10, 20) umfasst, wobei die mindestens eine Spule (41, 42, 43, 44) in dem Einen aus Auflageplatte (2) oder Grundplatte (1) angeordnet ist und die Referenzplatte (20) in dem An- deren aus Auflageplatte (2) oder Grundplatte (1) angeordnet ist oder davon gebildet wird.
2. Waage nach Anspruch 1, wobei die Distanzelemente (3) verteilt an in einem Randbereich der Grundplatte (1) und der Auflageplatte (2) angeordnet sind und dass der mindestens eine Näherungssensor (1, 20, 4) im mittleren Bereich der
Grundplatte (1) und der Auflageplatte (2) angeordnet ist.
3. Waage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei genau vier Näherungssensoren vorhanden sind.
4. Waage nach Anspruch 3, wobei die vier Näherungssensoren eine gemeinsame Referenzplatte (10, 20) aufweisen.
5. Waage nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die vier Näherungssensoren in einem Quadrat angeordnet sind.
6. Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Näherungssensoren mit einer gemeinsamen Auswerteelektronik (5) verbunden sind, welche die Signale der vier Sensoren addiert und einen Mittelwert bildet und welche die Differenzen der Signale von mindestens drei Sensoren bildet und diese als Kor- rekturwert mit dem Mittelwert verrechnet.
7. Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die federnden Distanzelemente (3) Membranfedern sind.
8. Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei genau vier Distanzelemente (3) vorhanden sind, welche Eckpunkte eines gemeinsamen Rechtecks bilden.
PCT/CH2008/000185 2007-05-04 2008-04-23 Waage WO2008134906A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08733811A EP2145162A1 (de) 2007-05-04 2008-04-23 Waage
US12/598,620 US20100133016A1 (en) 2007-05-04 2008-04-23 Scales

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH7342007 2007-05-04
CH734/07 2007-05-04

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Publication Number Publication Date
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