[发明专利]测力装置和基准单元

权利要求书

1.一种测力装置(1000)，其带有测量单元(100)，并且还带有用于提供基准量、基准电流(I_REF)或基准电压(U_REF)的基准单元(100R)，借助于所述基准单元(100R)，待测定的测量对象的力(F_MO)可通过所述测量单元(100)被测量和/或数字化，其特征在于，所述基准单元(100)为一测力装置，其加载有基准质量(m_REF)，并根据电磁力补偿原理产生基准电流(I_REF)，所述基准电流(I_REF)可借助于一测量和调节装置(3R，4R)被控制，由此使得在由一基准杠杆(105R)保持的第一基准线圈(1R，1Ra)中，所述基准电流(I_REF)产生一磁场，所述磁场与一基准磁体(2R；2-2R)的磁场相互作用，以使得一磁力施加于所述基准杠杆(105R)上，其中同样作用于所述基准杠杆上的基准质量(m_REF)的力(F_REF)可由所述磁力补偿。

2.如权利要求1所述的测力装置(1000)，其特征在于，所述基准电流(I_REF)流过一基准电阻(5)，以产生跨越所述基准电阻(5)的基准电压(U_REF)和/或将所述基准电流(I_REF)或所述基准电压(U_REF)转换并用作数字基准量。

3.如权利要求1或2所述的测力装置(1000)，其特征在于，所述基准杠杆(105R)的实际瞬时位置可借助于一光学位置传感器单元(3R)测量，所述光学位置传感器单元(3R)用于提供相应的反馈量，基于所述反馈量，流过所述调节装置(4R)的基准电流(I_REF)可以被控制，以使得所述基准杠杆(105R)始终返回到目标位置。

4.如权利要求1、2或3所述的测力装置(1000)，其特征在于，频率超过在10Hz至50Hz的范围内的给定值的所述反馈量的信号分量可由一高通滤波器(43)发送至一调节单元(44)，借助于所述调节单元(44)，一放大器(46)可以被控制，以将相应的补偿电流(I_K)发送至与所述基准杠杆相连的第二基准线圈(R1b)，其中所述补偿电流(I_K)产生一磁场，所述磁场与所述基准磁体(2R)的磁场协作，以使得在所述较高频率范围内的干扰作用可以被修正。

5.如权利要求4所述的测力装置(1000)，其特征在于，所述补偿电流(I_K)可以通过所述第二基准线圈(R1b)被引导至一积分器(47)的输入，所述积分器(47)的输出返回至所述放大器(46)的输入，由此建立一反馈环路，所述反馈环路始终将所述积分器(47)的输出信号返回至起始位置。

6.如权利要求1至5之一所述的测力装置(1000)，其特征在于，

在根据应变仪原理工作的测量单元(100)中，由所述基准单元(100R)产生的基准电压(U_REF)被应用于一测量桥接电路，或者

在根据磁力补偿原理工作的测量单元(100)中，由所述基准单元产生的基准电流(I_REF)被切换成交替地流过由一补偿杠杆(105)保持的第一和第二补偿线圈(1a，1b)，因此产生一磁场，所述磁场与相关磁体系统(2)的磁场协作，以使得一力通过所述补偿杠杆(105)作用于相关杠杆机构(101，102，103，104)上，因而同样作用于所述杠杆机构(101，102，103，104)上的测量对象的力(F_MO)可由所述测量单元(100)补偿，或者

所需的补偿电流源自于所述基准电压(U_REF)或所述基准电流(I_REF)，或者

所述测量单元(100)包括A/D转换器，所述A/D转换器能够接收和使用所述基准电压(U_REF)或基准电流(I_REF)并将其作为基准量，借助于所述基准量，所述测量对象(m_MO)的测量信号(s_MO)可以被数字化。