[发明专利]采用不同负载额量的测力传感器的称重装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种称重装置，例如称量秤。更特别地，本发明涉及一种包括不同负载额量（灵敏度）的测力传感器的称重装置。

背景技术

一种常用的称重装置是称量秤。各种称量秤（或秤），例如用于称量车辆或其它物体的那些秤，通常包括载荷接收元件、输送带或用于接收待称量的物体的其它载荷接收元件。载荷接收元件通常由多个位于下方的测力传感器支撑，所述测力传感器可具有模拟或数字输出。搁置在载荷接收元件上的物体的重量在每个测力传感器上施加某一幅度的力。施加给测力传感器的力的幅度与由给定的测力传感器支撑的物体的重量的一部分对应。

在采用多个模拟测力传感器的称量秤中，测力传感器通常并行地电连接，以形成组合电路，且所述组合电路的输出实际上是测力传感器输出的平均。输出连接到二次装置（例如，计量仪），该二次装置的功能是将组合电路输出转换为重量值。由于度量衡要求规定秤必须提供与物体在载荷接收元件上的位置无关的重量，因此测力传感器的灵敏度必须被调节为大致相等。为了实现这一点，更灵敏的测力传感器的输出被调节为不太灵敏的测力传感器的输出，这或通过降低提供给更灵敏的测力传感器的激励电压或通过在它们的输出上增加被隔离的电阻器进行。最终的电路输出此时变成代表最不灵敏的测力传感器的输出。

如上所述，采用多个模拟测力传感器的称量秤的测力传感器通常并行地电连接。因此，如本领域的技术人员所很好理解的那样，这种称量秤的总体灵敏度随着测力传感器的总数的增大而降低。

与上述模拟结构形式不同，称量秤也可采用数字测力传感器，这意味着，每个测力传感器产生数字值作为输出，该数字值表示由于存在位于载荷接收元件上的物体而施加到测力传感器上的力。这种数字测力传感器的一个实施例描述于美国专利No.4,815,547中。在采用数字测力传感器的称量秤中，每个测力传感器的输出被修正，以补偿载荷在载荷接收元件上的不同位置。为此，可为每个测力传感器确定乘法修正因数，以提供与物体在载荷接收元件上的位置无关的秤输出。较大的因数应用于不太灵敏的测力传感器，较小的因数应用于较灵敏的测力传感器。测力传感器修正因数可以多种方式中的任何方式确定，例如通过美国专利No.4,804,052中描述的技术。这种数字系统的秤输出通过数字上求秤的所有测力传感器的输出的和而确定。

数字测力传感器不必并行地连接，而在使用多个模拟测力传感器的称量秤中通常要并行地连接。相反，放置在采用数字测力传感器的称量秤上的载荷的重量通过数字上求各个数字测力传感器的输出的和而确定，这与将模拟测力传感器的组合电路的输出转换为重量值不同。这样，与采用多个模拟测力传感器的称量秤不同，采用多个数字测力传感器的称量秤的灵敏度不随测力传感器的数量的增大而减小。

在过去，通常做法是使用类似负载额量的测力传感器制造模拟和数字类型的称量秤。根据秤使用的是模拟的还是数字的测力传感器，组装到秤结构上和暴露在载荷下的测力传感器输出的修正然后如上所述地进行。

然而，已经确定，多测力传感器秤的测力传感器通常不支撑待称量的给定物体的重量的相同部分。相反，如下面更详细地解释和说明那样，一个或一组测力传感器通常比另一个测力传感器或另一组测力传感器支撑更多的物体重量。

本领域的技术人员可以理解，现有的和典型的秤设计需要选择具有类似灵敏度的测力传感器，因此，足以适应最高加载的负载额量很可能在相关的秤中被看见。然而，在考虑在多测力传感器秤的测力传感器中的上述不成比例的重量分布时，也可理解，这不是期望的状态。特别地，即使这种典型的秤的某些测力传感器很可能比其他测力传感器经受较小的力，但它们的负载额量将与那些经受较大力的测力传感器相同。因此，前者的测力传感器将具有过大的负载额量，这种设计可导致秤的灵敏度降低。

显而易见的是，较大负载额量的测力传感器通常由于它们的尺寸较大、结构更坚固等而比较小负载额量的测力传感器贵很多。因此，至少在采用数字测力传感器构造的称量秤的情况下（或可能地，在采用连接到一个或多个数字转换盒的模拟测力传感器构造的称量秤的情况下），如果有可能使用较小负载额量的测力传感器，可降低秤的总成本。为此，以这种方式构造数字测力传感器称量秤具有成本益处。如下面更详细地所述，还可能有度量学方面的益处。

发明内容