專利名稱：帶有模塊校準(zhǔn)元件的負(fù)載傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及負(fù)載傳感器。
一個負(fù)載傳感器包括一個反力(counterforce)和諸如應(yīng)變計之類的至少一個力傳感器。反力(也可用諸如力接收器等其他已知術(shù)語)是為支承一負(fù)載并隨其變位(deflect)而成形和配置。所述力傳感器安裝在力接受器上并用于產(chǎn)生正比于由力接受器支承的負(fù)載的模擬電信號。一般來說，力傳感器包括一個或多個應(yīng)變計，應(yīng)變計固定在力接受器表面，以致當(dāng)該力接受器受到負(fù)載所施加的應(yīng)力和應(yīng)變時，應(yīng)變計產(chǎn)生一個與負(fù)載成比例的模擬電信號。在典型的負(fù)載傳感器中，四個應(yīng)變計被附著在力接受器表面并以威斯頓全橋形式加以電氣連接。該威斯頓橋的模擬電輸出信號便是該負(fù)載傳感器的輸出信號。
正如在VK專利說明書1，462，808中所揭示的，一個負(fù)載傳感器的模擬輸出通常耦合到用于將其變換成數(shù)字信號并處理該數(shù)字信號的電路裝置。該電路裝置還能包括用于貯存校正數(shù)據(jù)的存儲器，該校正數(shù)據(jù)與每個負(fù)載傳感器相聯(lián)系并可用于相對諸如零和量程誤差，非線性，遲滯性，溫度和蠕變之類因素校正數(shù)字信號。
正如在本申請受讓人所擁有并在此引入供參考的U.S專利4，815，547中所描述的，在其所提供的一個數(shù)字負(fù)載傳感器中，一個就地印刷電路板被附裝到力接受器并封入一個模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，微處理器和用于貯存該負(fù)載傳感器標(biāo)定特性和校正特性的存儲器。正如該專利所述，待存入就地電路板上的存儲器內(nèi)的標(biāo)定與校正數(shù)據(jù)(為相對例如由蠕變之類因素引起誤差校正數(shù)字信號)是通過讓負(fù)載傳感器承受溫度，負(fù)載等諸如此類的已知條件再確定要用于由處理器所采用校正算法中的常數(shù)和系數(shù)而獲得的。如該專利所公開內(nèi)容而生產(chǎn)的數(shù)字式負(fù)載傳感器是一種自含式模塊裝置，即，在失效情況下，可以最少工作量，用同樣裝置更換之。然而，缺點(diǎn)在于在失效情況下可能損失該負(fù)載傳感器和/或整個電路板，造成浪費(fèi)。
本發(fā)明的一個主要目的是提供克服了上述缺點(diǎn)的負(fù)載傳感器。
本發(fā)明的另一重要目的是提供一種就組成該傳感器的標(biāo)定元件為模塊的負(fù)載傳感器。
本發(fā)明又一重要目的是提供這樣一種負(fù)載傳感器，即其中需要標(biāo)定或校正數(shù)據(jù)的元部件被永久地附裝到那些貯存標(biāo)定或校正數(shù)據(jù)并形成模塊部件的元件上。
本發(fā)明的其他目的與優(yōu)點(diǎn)將部分陳述于以下說明中，部分則是從該說明中可顯而易見，或可通過實(shí)施本發(fā)明而了解到。本發(fā)明的這些目的和優(yōu)點(diǎn)可借助在所附權(quán)利要求書中具體指出的手段和組合方式加以實(shí)現(xiàn)和獲得。
為達(dá)到這些目的和按照本發(fā)明用途，正如本文體現(xiàn)和概述的，在本發(fā)明負(fù)載傳感器中，用數(shù)字表示存儲的標(biāo)定和/或校正數(shù)據(jù)的元件以及與數(shù)據(jù)有關(guān)的元件均彼此永久附著成一個模塊部件。
根據(jù)本發(fā)明，諸如電可擦可編程只讀存貯器芯片(EEPROM)等存儲器芯片被永久附裝到具有諸如多個應(yīng)變計的傳感器的力接受器上。EEPROM被電氣連接到處理器，該處理器可永久地安裝在一個包括模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器和其他負(fù)載傳感器電路的就地電路板上。EEPROM物理上與就地電路板隔開并貯存待經(jīng)由處理器加到來自A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號上的標(biāo)定/校正系數(shù)。所述力傳感器與安裝在就地電路板上的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器電氣連通。就地電路板可拆卸地附裝到力接受器或可與力接受器就地配置或遙控配置。一個軟性電路薄片提供從力傳感器和EEPROM到包含模數(shù)轉(zhuǎn)換器和其他負(fù)載傳感器電路的電氣連接。
包含在本文和構(gòu)成本說明書一部分的附圖示出本發(fā)明的一個實(shí)施例并與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。


圖1是按照本發(fā)明的數(shù)字式負(fù)載傳感器的最佳實(shí)施例的正面透視圖并以虛線示出某些附屬特性;
圖2是一部分圖1負(fù)載傳感器的部分正面透視圖;
圖3是圖2所示諸元件的電氣原理圖;
圖4是圖1實(shí)施例所選元部件的電氣原理圖;以及圖5是包括按本發(fā)明數(shù)字式負(fù)載傳感器的一個實(shí)施例的稱重設(shè)備的示意圖。
現(xiàn)將參考附圖中所示的一個或多個實(shí)例，詳述本發(fā)明的當(dāng)前最佳實(shí)施例。每個實(shí)例均以解釋本發(fā)明的方式提出而并不是對本發(fā)明的限制。事實(shí)上，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可能對本發(fā)明作出不脫離本發(fā)明范圍或?qū)嵸|(zhì)的各種顯而易見的改型和變動。例如，作為某個實(shí)施例組成部分所圖示或描述的特點(diǎn)可用在另一實(shí)施例上又產(chǎn)生另外一個實(shí)施例。因此，我們希望本發(fā)明覆蓋包括在所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)這類改型和變動及其等同物。貫穿諸附圖與說明書的相同元部件被標(biāo)以相同數(shù)字。
本發(fā)明一個負(fù)載傳感器最佳實(shí)施例示于圖1并總體地由數(shù)字20表示。圖1所示實(shí)施例是一種力矩低靈敏度[a.k.a.單力矩(single moment)]構(gòu)型，即檢測為同一負(fù)載，而與該負(fù)載施加的相對于應(yīng)變計位置的位置無關(guān)。
本發(fā)明負(fù)載傳感器設(shè)備包括一個用于支承要由負(fù)載傳感器測量的負(fù)載的力接收器。該力接收器被如此構(gòu)造，以滿足使用該負(fù)載傳感器時的安裝和尺寸規(guī)格。該力接收器的材料組成和結(jié)構(gòu)還由予期要作用到力接收器的負(fù)載量來確定。如圖1所示，力接收器22是由諸如鋁或不銹鋼之類的金屬構(gòu)成并呈現(xiàn)矩形塊狀。橫穿該矩形塊鉆有多個孔以形成由上梁26和下梁28接合的開口24(以虛線示出)。
在本發(fā)明負(fù)載傳感器設(shè)備中，設(shè)有一傳感器裝置，用以產(chǎn)生代表施加到力接收器的力負(fù)載的模擬電信號。該傳感器裝置安裝在力接收器的表面上。正如本文體現(xiàn)和圖1和2所示的，傳感器裝置由標(biāo)號30指示，并安裝在力接收器22的表面上。如圖2更詳細(xì)示出的，傳感器裝置的一個實(shí)施例被設(shè)置成四個獨(dú)立應(yīng)變計32，33，34，35即以圖3簡圖中標(biāo)以標(biāo)號36的威斯頓全電橋結(jié)構(gòu)中加以電氣連接的四個電阻元件。
正如圖2所示，力傳感器裝置設(shè)置成康銅(constantin)箔薄片形，該薄片已經(jīng)受光刻以產(chǎn)生經(jīng)導(dǎo)電層25，27，29，31，37，38，39，40電氣連接的四個應(yīng)變片而形成威斯頓全電橋36。這些導(dǎo)電層終止于五個接線端41，42，43，44，45。正如本領(lǐng)域已知的，康銅有較高電阻率使得一個極薄的箔片的阻值可相當(dāng)高，同時該箔片是如此之薄致使其能彎曲。當(dāng)其彎曲時，它伸展或壓縮從而可以高度予知的方式改變其電阻，使其能充當(dāng)一個力傳感器，產(chǎn)生正比于其上安裝了康銅應(yīng)變片元件32，33，34，35的力接受器支承的力負(fù)載的模擬電信號。此外，康銅的電阻幾乎不隨溫度而變化。
正如圖2所示，力傳感器裝置被永久地附裝到力接受器的表面。最好，形成應(yīng)變計的光刻箔薄片采用經(jīng)加熱加壓熱固成形的環(huán)氧樹脂，永久性地附裝到鋁塊表面。然而，也可采用將應(yīng)變計永久性地安裝到力接收器表面的別的方法。如圖2所示，應(yīng)變計32，35和33，34之每一對對稱地置于虛線X-Y周圍，分別與置于應(yīng)變計對下面的開口的上園筒部分46，48的縱向中心線對齊。
在本發(fā)明的負(fù)載傳感器中，一個溫度檢測器安裝在力接收器上，以檢測力接收器的溫度。該溫度為處理器(以后描述)所用，以對用于表示加到力接收器上負(fù)載的數(shù)字電信號確定校正系數(shù)和標(biāo)定系數(shù)。例如，如圖2所示，一個以鎳電阻形式的溫度檢測器50采用經(jīng)加熱和加壓熱固的環(huán)氧樹脂被永久地附裝到力接收器22的表面。然而，也可用別的方法將溫度檢測器永久地安裝到力接收器的表面。為充分獲取制造效率方面的優(yōu)點(diǎn)，最好，以與力傳感器裝置的同樣操作方式粘接該溫度檢測器。
在本發(fā)明負(fù)載傳感器設(shè)備中，設(shè)有一個用于儲存為補(bǔ)償是負(fù)載傳感器特征的物理響應(yīng)因數(shù)(physical response factors)的數(shù)據(jù)的存儲裝置。該數(shù)據(jù)用于校正由于諸如非線性，遲滯性，蠕變和溫度變化等因素造成的誤差。正如本文所體現(xiàn)和圖1-3所示的，該補(bǔ)償數(shù)據(jù)存儲裝置最好包括諸如數(shù)字存儲芯片52之類的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲器。該補(bǔ)償數(shù)據(jù)存儲裝置的一個實(shí)施例是諸如表面安裝的1024位系列EEPROM93C46之類的EEPROM形式設(shè)置的，該EEPROM93C46可從國家半導(dǎo)體供應(yīng)商和其他供應(yīng)商獲得。該EEPROM也可用于貯存諸如負(fù)載傳感器序號，制造日期，傳感器的起始零位特性等等的其他類型信息。
根據(jù)本發(fā)明，該補(bǔ)償數(shù)據(jù)存儲裝置是與用于貯存校正數(shù)據(jù)或標(biāo)定數(shù)據(jù)的負(fù)載傳感器的元部件結(jié)合成一體的。最好，這些元部件的一體化是永久的。如圖1-3所示，需要將校正數(shù)據(jù)施加到從力傳感器裝置導(dǎo)出的數(shù)字信號上的負(fù)載傳感器元部件應(yīng)變計32，33，34，35和力接收器22被永久地彼此連接。構(gòu)成補(bǔ)償數(shù)據(jù)存儲裝置的存儲器芯片52附裝在力接收器22上以使這三個部件，應(yīng)變計，力接收器和存儲器芯片構(gòu)成負(fù)載傳感器的一個模塊部件。還包括溫度檢測器50，以確定存入存儲器芯片的標(biāo)定數(shù)據(jù)和校正因數(shù)，該溫度檢測器也永久地附裝在力接收器22上。這樣在本實(shí)施例中，可將應(yīng)變計，力接收器，溫度檢測器，和存儲器芯片認(rèn)作負(fù)載傳感器的標(biāo)定部件。
如本文體現(xiàn)和圖2所示，存儲器芯片52被電氣地連接到設(shè)在由數(shù)字54概略標(biāo)出的軟性電路上的接線端。軟性電路54如力傳感器裝置-樣被貼在力接收器22的同一表面。為充分獲取制造效率，最好將軟性電路以與力傳感器裝置和溫度檢測器相同的操作和相同方式加以粘貼。
該軟性電路以傳統(tǒng)方式構(gòu)成，具有一敷層焊件(backing member)其上淀積有導(dǎo)電條并形成用于電氣連接到待互連的元部件的接線端。例如，該軟性電路能用其上以傳統(tǒng)的光刻法沉積銅軌跡的的聚酰胺載體材料形成。然后以另一聚酰胺片密封該載體和銅軌跡。在那些要施加數(shù)字存儲器芯片和要曝露接線端的區(qū)域，將一釬料掩模敷設(shè)在被暴露的軌跡上，以便在軟性電路連到力接收器的加熱處理期間，保護(hù)這些區(qū)域內(nèi)的銅軌跡。
在為將軟性電路54，溫度檢測器50和力傳感器裝置30敷設(shè)到力接收器而采用的熱處理之后，最好要清潔它們所暴露的接線端表面，以去除加熱處理期間產(chǎn)生的氧化層。這可以傳統(tǒng)方式完成而且并不構(gòu)成本發(fā)明的組成部分。
正如圖2所示，溫度檢測器50設(shè)置在軟性電路54的附近并在圖3中用箭頭和“T”表示其與溫度相關(guān)的電阻簡要示出其電結(jié)構(gòu)。圖3中貫穿每個應(yīng)變計32，33，34，35的箭頭和“L”意在指示其負(fù)載有關(guān)的電阻。如圖1-3所示，威斯頓電橋36置于軟性電路54附近以及被電氣連接到軟性電路。如圖2所示，電引線56，57，58，59，60連接在軟性電路54和力傳感裝置30的接線端之間。電引線61和62連接在軟性電路和溫度檢測器上的接線端之間。最好，這些引線由鋁線構(gòu)成并用傳統(tǒng)可用機(jī)械設(shè)備作超聲連接，免除了將應(yīng)變計和溫度檢測器的引線連接到就地電路板(下面描述)的強(qiáng)體力勞動，因?yàn)檫@些功能可以傳統(tǒng)方式由連接引線的機(jī)械設(shè)備來完成。然而，導(dǎo)線也可由諸如用導(dǎo)電膠之類的其他裝置或由手工或機(jī)器焊接來連接。
如圖2和3所示，EEPROM被電氣連接到五根引線64，65，66，67，68，而濾波電容器70設(shè)置在接地引線65與供EEPROM的電源引線64之間。連到EEPROM的還有一根使能引線68，通過引線68，EEPROM可為貯存或檢索信息而被存取，一根時鐘引線67，EEPROM可通過該引線接收電信號，使EEPROM能接收和貯存數(shù)字信息，一根數(shù)據(jù)引線66，EEPROM借助該引線可將數(shù)據(jù)傳送到(/從)諸如處理器之類的另一數(shù)字式裝置(傳送數(shù)據(jù))。
這里在本發(fā)明負(fù)載傳感器的制造和裝配過程中，最好讓力接收器，溫度檢測器和應(yīng)變計經(jīng)受各種負(fù)載和操作條件。如圖1簡要示出的，測試設(shè)備72(虛線)被連接到軟性電路54的帶狀部分74(虛線)中的引線，并在力接收器和安裝其上的應(yīng)變計經(jīng)歷的種種條件下獲得數(shù)字式負(fù)載顯示。這些負(fù)載顯示用于確定具體力接收器和該負(fù)載傳感器的模塊部件的應(yīng)變計的校正系數(shù)。在這里確定的這些校正系數(shù)和標(biāo)定數(shù)據(jù)被存入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存貯裝置52，供操作負(fù)載傳感器時用。制造過程中的這一標(biāo)定步驟發(fā)生在力傳感器裝置，溫度檢測器和帶有存貯器芯片的軟性電路已永久性地連到力接收器上之后。然而，該標(biāo)定步驟可在帶有或不帶形成連到軟性電路的數(shù)字就地電路裝置的印刷電路板76(下面描述)兩種情況下進(jìn)行。在沒有就地板76時，標(biāo)定設(shè)備可包括為從承受標(biāo)定的力接收器讀出信號的相應(yīng)電路。沒有就地印刷電路板使標(biāo)定程序能在較少空間中執(zhí)行或者說在給定間內(nèi)同一時間能標(biāo)定更多數(shù)量的力接收器元件。沒有就地數(shù)字印刷電路板就無須處理該板也就避免了處理過程中對它的可能損害。
將力接收器與應(yīng)變計，用于貯存構(gòu)成力接收器和應(yīng)變計唯一標(biāo)記的校正系數(shù)和/或標(biāo)定數(shù)據(jù)的數(shù)字存儲器芯片永久結(jié)合成一體的原理可應(yīng)用于包括有與圖1所示力接收器22不同結(jié)構(gòu)的力接收器的負(fù)載傳感器的其他構(gòu)型的負(fù)載傳感器。該原理還可應(yīng)用于與圖1和2四應(yīng)變計構(gòu)型不同的其他構(gòu)型的力傳感器裝置。
在本發(fā)明負(fù)載傳感器中，設(shè)有能電氣地響應(yīng)外部控制的就地電路裝置。該就地電路裝置最好包括用于接收代表加到力接收器的負(fù)載的模擬電信號并將其轉(zhuǎn)換成代表加到力接收器負(fù)載的數(shù)字電信號。該就地電路裝置與經(jīng)由軟性電路54安裝在力接收器上的補(bǔ)償數(shù)據(jù)存儲裝置，遠(yuǎn)距安裝并與其形成可拆卸的電通信連接。就地電路裝置的一個實(shí)施例簡要地示于圖4中。如圖1所示，該就地電路裝置可以與力接收器22相聯(lián)的剛性電路板76的形式設(shè)置。或者，如圖1所示，該就地電路裝置可設(shè)置在剛性電路板76上，而電路板76借助多個螺釘固定件(虛線)77，78可拆卸地固定在力接收器上。
正如圖2和3所示，威斯頓電橋36，溫度檢測器50，軟性電路54和存儲器芯片52在圖3和4所示界面A-A處被電氣連接到圖1和4中所示就地電路裝置。軟性電路54的十個導(dǎo)電通路的接線端各設(shè)有自己的在圖3與圖4中相同的標(biāo)記B至K。
正如圖1所示，就地電路裝置可通過軟性電路54的柔性帶引線部分74(實(shí)線)和安裝在印刷電路板76上形成就地電路裝置的連接器80可拆卸地連到軟性電路。該就地電路裝置包括一個兩通道模-數(shù)轉(zhuǎn)換器82，該模-數(shù)轉(zhuǎn)換器與應(yīng)變計32，33，34，35構(gòu)成的威斯頓電橋36的輸出和與溫度檢測器50形成電氣連通。該就地電路裝置也能包括諸如Intel8051處理器之類的電子處理器84。如圖1所示，處理器84可永久性地安裝在就地電路板76上?；蛘?，如圖4和5中簡要示出的，處理器可從遙控電路板86與就地電路板形成電通信連接。如圖5所簡要示出的，遙控電路86可為控制就地電路裝置以及計算和顯示對來自特定應(yīng)用如雜貨商店(grocery stere)秤，郵資(postage)秤，或應(yīng)用本發(fā)明的一個或多個負(fù)載傳感器的其他裝置中的一個或多個負(fù)載傳感器200的信號處理后的信息而構(gòu)造。
現(xiàn)參照圖3和4，圖1和2的數(shù)字負(fù)載傳感器20的電路包括連成電橋電路36的應(yīng)變計32，33，34和35。電橋電路36經(jīng)接線端B和D向前置放大器92提供模擬重量信號。來自前置放大器92的重量信號通過一模擬濾波器94耦合到模擬開關(guān)96的一個輸入端。開關(guān)96的輸出連接到雙通道模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器82的輸入端。如圖3所示鎳電阻50與橋路36串聯(lián)連接。如圖3和4簡要所示，鎳電阻50經(jīng)接線端E和J通過前置放大器101給模擬開關(guān)96的另一輸入端提供信號。存儲器芯片52經(jīng)接線端K由一恒定電壓(Vcc)電源供電。電源103給橋路36供電;還通過模擬開關(guān)96給兩通道A/D轉(zhuǎn)換器82提供-已知基準(zhǔn)電壓。A/D轉(zhuǎn)換器82的輸出端連接到處理器84。處理器84控制模擬開關(guān)96的操作，以使來自電橋36的模擬重量信號和來自鎳電阻50的溫度指示信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器82轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并送到處理器84。然而，負(fù)載傳感器20的就地電路裝置的其他結(jié)構(gòu)也可用于本發(fā)明，只要該就地電路裝置如此構(gòu)成，致使數(shù)字標(biāo)定數(shù)據(jù)存儲裝置僅僅是可拆卸地連接成與就地電路裝置通信。
本發(fā)明設(shè)備由于對包含其內(nèi)存貯校正系數(shù)的存儲器芯片52的集成模塊部件中提供了需要校正系數(shù)的元件而享有勝過類似其他數(shù)字負(fù)載傳感器的若干截然不同的優(yōu)點(diǎn)。該就地印刷電路板76可用于由相對不熟練的技術(shù)人員操作的現(xiàn)場。一旦出故障，可將板76從力接收器22和應(yīng)變計32，33，34，35拆下并更換之而不必重新標(biāo)定力接收器和應(yīng)變計和獲取所有的標(biāo)定數(shù)據(jù)待再存入為此目的設(shè)置在負(fù)載傳感器中的存儲器芯片52中。類似地，若要更換力接收器或應(yīng)變計，可將安裝在力接收器22上的軟性電路54從就地印刷電路板76拆下并用被集成在一模塊中的新的力接收器22替換該力接收器，該模塊包括貯存用于新的力接收器和安裝在新的力接收器上的應(yīng)變計的標(biāo)定數(shù)據(jù)的數(shù)字存儲器芯片52。這使得力接收器和應(yīng)變計可在現(xiàn)場更換。這種工序的每一道都避免了不得不將稱重裝置和/或組成該稱重裝置的負(fù)載傳感器從用戶所在地運(yùn)回到可能位于另一洲的工廠的麻煩。這為用戶縮短了檢修周轉(zhuǎn)時間并節(jié)約了運(yùn)輸費(fèi)用。由于力接收器的重量遠(yuǎn)小于稱重裝置的重量-它僅是其中的一個組成部分，故這一優(yōu)點(diǎn)特別實(shí)際。這種模塊件的維護(hù)保養(yǎng)方便性減少了必須報廢的電路板數(shù)目，因而避免了回收或廢物處置方面的種種問題。
圖5簡要示出一個運(yùn)用按本發(fā)明的至少一個負(fù)載傳感器200的稱重設(shè)備198。負(fù)載傳感器200包括一個力接收器，粘貼在力接收器上的溫度檢測器，粘貼在力接收器上的傳感器裝置，粘貼在力接收器上的軟電路，安裝在軟性電路上的補(bǔ)償數(shù)據(jù)存儲裝置，和與力接收器相關(guān)聯(lián)的就地電路裝置。該補(bǔ)償數(shù)據(jù)存儲裝置是與負(fù)載傳感器的用于貯存校正數(shù)據(jù)或標(biāo)定數(shù)據(jù)的那些部件集成為一整體。補(bǔ)償數(shù)據(jù)存儲裝置貯存用于力接收器和傳感器裝置的校正/標(biāo)定數(shù)據(jù)。該就地電路裝置包括用于產(chǎn)生加到力接收器的負(fù)載的數(shù)字顯示裝置和，需要時，響應(yīng)外部訪問以發(fā)送這些數(shù)字顯示的裝置。補(bǔ)償數(shù)據(jù)存儲裝置實(shí)際上不與就地電路裝置永久性地集成一整體，而是與就地電路裝置處于可拆可連的電氣通信狀態(tài)。
如圖5概略示出的，稱重設(shè)備還包括一個以由負(fù)載傳感器200支承的剛性平臺202形式的負(fù)載接收裝置。該稱重設(shè)備也能包括一個用于處理來自多個負(fù)載傳感器200的數(shù)字顯示以產(chǎn)生支承在負(fù)載接收裝置上的總重量之?dāng)?shù)字顯示裝置。如圖5所示，該處理裝置能以遙控電路板86的形式設(shè)置，可包括一微處理器并通過導(dǎo)線204電氣連接以控制提供平臺上總重量的數(shù)字顯示的數(shù)字顯示器206。
權(quán)利要求
1.供有就地電路裝置的數(shù)字式負(fù)載傳感器使用一種設(shè)備，該就地電路裝置包括用于接收模擬表示并將其轉(zhuǎn)換成加到該數(shù)字式負(fù)載傳感器的負(fù)載的數(shù)字表示的裝置和用于將數(shù)字校正系數(shù)施加到所述數(shù)字表示的裝置，所述設(shè)備包括一個為接收加到所述負(fù)載傳感器的負(fù)載而設(shè)置構(gòu)造的力接收器；一個傳感器裝置，用于產(chǎn)生加到所述力接收器的負(fù)載的模擬表示，所述傳感器裝置安裝在所述力接收器上；用于貯存為補(bǔ)償所述力接收器和所述傳感器裝置中至少一個的特征物理響應(yīng)因數(shù)(physical response factors characteristic)的數(shù)字校正系數(shù)的裝置；以及其中所述存儲裝置被安裝在所述力接收器上并遠(yuǎn)離就地電路裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述存儲裝置被粘貼在所述力接收器上。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于還包括一個將所述存儲裝置連接到就地電路裝置的軟性電路。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述軟性電路被構(gòu)造成可拆卸地連接成與就地電路裝置處于電通信中。
5.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述軟性電路被連接到所述力接收器并永久性地與所述存儲裝置連接成電通信狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述存儲裝置包括EEPROM。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于還包括一個連接到所述力接收器的軟性電路，所述存儲裝置包括-EEPROM，所述EEPROM被電氣安裝到所述軟性電路，所述傳感器裝置被連接成位于所述軟性電路附近的威斯頓電橋，并電氣連接到所述軟性電路。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于還包括一個粘貼在所述力接收器上和電氣連接到所述軟性電路的溫度檢測器。
9.如權(quán)利要求8所述設(shè)備，其特征在于所述軟性電路被構(gòu)造成可拆卸地與就地電路裝置連接成電氣連通。
10.如權(quán)利要求9的設(shè)備，其特征在于所述力接收器被構(gòu)造成可拆卸地附裝到就地電路裝置。
11.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于還包括耦合到所述力接收器的軟性電路;其中所述傳感器裝置包括四個電阻性應(yīng)變計，它們以形成威斯頓全電橋的構(gòu)型電氣地連接到所述軟性電路，和其中所述存儲裝置包括EEPROM，所述EEPROM形成所述軟性電路的一個部件。
12.如權(quán)利要求11的設(shè)備，還包括電氣連接到所述軟性電路的溫度檢測器。
13.一種數(shù)字式負(fù)載傳感器設(shè)備，包括一個力接收器;一個傳感器裝置，用于產(chǎn)生加到所述力接收器的負(fù)載的模擬表示，所述傳感器裝置被安裝在所述力接收器上;一個就地電路裝置，用以電氣地響應(yīng)外部控制，所述就地電路裝置包括用于接收加到所述力接收器負(fù)載的模擬表示并將其轉(zhuǎn)換為加到所述力接收器的負(fù)載的數(shù)字表示。存儲裝置，用于貯存為補(bǔ)償所述力接收器和所述傳感器裝置的至少一個的特征物理響應(yīng)系數(shù)的數(shù)據(jù);以及所述存儲裝置被安裝在所述力接收器上并遠(yuǎn)離所述就地電路裝置。
14.如權(quán)利要求13的設(shè)備，其特征在于所述存儲裝置是可拆卸地可連接成與所述就地電路裝置進(jìn)行電通信。
15.如權(quán)利要求13的設(shè)備，其特征在于所述傳感器裝置是可拆卸地連接成與所述就地電路裝置進(jìn)行電通信。
16.稱重設(shè)備，包括至少一個負(fù)載傳感器，所述至少一個負(fù)載傳感器包括一個力接收器，安裝在所述力接收器上的傳感器裝置，與所述力接收器相聯(lián)而可物理分隔的就地電路裝置，所述就地電路裝置包括用以產(chǎn)生加到所述力接收器之負(fù)載的數(shù)字表示的裝置，用以對所述數(shù)字表示至少施加一個校正系數(shù)的裝置和用以發(fā)送所述校正后數(shù)字表示的裝置，所述至少一個負(fù)載傳感器還包括用于貯存為補(bǔ)償所述力接收器和所述傳感器裝置至少之一的物理響應(yīng)特性的校正系數(shù)的裝置，所述存儲裝置安裝在所述力接收器上并遠(yuǎn)離所述就地電路裝置，和用于將所述存儲裝置可拆卸地連接到所述就地電路裝置的裝置;至少部分由所述至少一個負(fù)載傳感器支承的負(fù)載接收裝置;和用于使用來自每個所述負(fù)載傳感器的所述校正后數(shù)字表示去產(chǎn)生所述負(fù)載接收裝置上的總重量的數(shù)字表示的裝置。
17.一種制造模塊式數(shù)字負(fù)載傳感器的方法，該負(fù)載傳感器包括一個力接收器和與該力接收器電氣上關(guān)聯(lián)實(shí)體可與其分離，用于產(chǎn)生加到力接收器的負(fù)載的數(shù)字表示的數(shù)字就地電路裝置，該方法包括以下步驟將一個力傳感器裝置永久性地固定在所述力接收器上，用于給數(shù)字就地電路裝置提供模擬負(fù)載表示;將一個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲裝置永久性地固定到所述力接收器上;將一軟性電路電氣地連接到所述傳感器裝置和所述存儲裝置;使所述力接收器經(jīng)受各種負(fù)載和操作條件并在所述條件下獲得數(shù)字負(fù)載表示;利用所述負(fù)載表示去確定所述負(fù)載傳感器的數(shù)字校正系數(shù);和將所述校正系數(shù)存入所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲裝置，以供所述負(fù)載傳感器的工作之用。
全文摘要
包括永久連到力接收器的EEPROM以及溫度檢測器和多個應(yīng)變計的數(shù)字負(fù)載傳感器。應(yīng)變計以全威斯頓電橋構(gòu)型裝在力接收器上。EEPROM與電橋連到與可永久裝在與EEPROM實(shí)體分離的就地電路板上的包括處理器，A/D轉(zhuǎn)換器等電路可拆可連接成電氣連通的軟電路。就地電路板如此工作以使EEPROM可為存儲標(biāo)定/校正系數(shù)而編程，這些系數(shù)經(jīng)由處理器加到來自A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字重量信號上。就地電路板與力接收器相聯(lián)，另一方面可拆卸地連到力接收器。
文檔編號G01L25/00GK1111750SQ95102759
公開日1995年11月15日 申請日期1995年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月1日
發(fā)明者S·R·格林姆, R·C·洛什包 申請人:梅特勒-托利多有限公司