[发明专利]组合式数字测力计的制造方法

说明书

本申请是申请号为88108281.3的申请的分案申请。

本发明涉及制造称重装置的方法，更具体地，涉及制造组合式新型数字测力计以及作为推力元件的摇杆的方法。

所谓“摇杆”是具有弧形端面的立柱，并且，多年来已经用于称重场合，通常作为负荷传递装置。摇杆的主要优点是它能够自动竖直，也就是说，以便通常竖直的杆相对于其底座或落地端倾斜后，当取消使其倾斜的负荷时，该杆将回到它竖直的位置。自动竖直特性在称重场合是一种优点，在这种场合，会遇到暂时的侧向负荷。获得所述自动竖直特性的方法是：使杆具有一定的形状，以致每个端面的曲率半径大于杆的总高度的一半。这种摇杆还容易制造，因为，所需要的整个造形都是圆的，因而，可以通过在车床上车削该杆来实现。不需要钻孔，攻螺纹或其他机械加工。因此，所述杆的加工成本是低廉的。

在称重应用中，各种立柱结构已经装备应变阻片或类似的换能器，并用作推力元件。但是，主要是由于非线性问题，所述立柱的性能已经不完全令人满意。与产生几乎均匀的拉伸和压缩应变的各种推力元件相比，所述立柱负重时产生的不均匀的拉伸和压缩应变产生非线性的应变特性。已经通过以下方法获得一定程度的线性修正，即，把与输入电压串联的半导体应变电阻片附加到所述应变电阻片电桥中，所述半导体应变电阻片改变了电桥的电压，以这样的方式来补偿所述非线性。但是，非线性仍然是立柱形测力计的本质的缺点。

最近，已经出现所谓“数字测力计”，其中，把模/数转换器和微处理器用于单个测力计中。电子电路安装在直接连接于测力计的推力元件上的印刷电路板上。这种进展已经使得有可能对各种测力计误差进行数字式修正。

本发明的目的是要提供一种使用摇杆作为推力元件的测力计的制造方法。另一个目的是要克服与圆柱形测力计相联系的上述缺点。再一个目的是提供一种数字测力计的制造方法，这种测力计是组合式的，并且，在制造之后不需要机械调整，因而，可以将该测力计密封，以允许并且仅仅需要来自外部信号源的数字分析和修正。

按照本发明的一个方面，提供了一种制造组合式数字测力计的方法，所述测力计包括推力元件、安装在所述推力元件上的换能装置、以及安装在所述推元件上的用于提供加在所述推力元件上的负荷的数字式表示的数字电路装置，其特征在于所述方法包括以下步骤：为所述换能装置和所述数字电路装置提供密封的外壳，为所述数字电路装置与外部的通信提供穿过所述外壳的通路，使所述推力元件经受各种负荷量和各种工作条件，并且，在所述各种条件下取得数字式负荷表示，利用所述负荷表示确定所述测力计的数字式修正因数，以及存储所述修正因数以供所述测力计工作时使用。

按照本发明的另一个方面提供的方法，所制成的测力计提供了推力元件上负荷的数字表示。还包括了用来确定和存储推力元件的线性修正因数的步骤，以及用于把所述数字表示与所述线性修正因数相组合，以提供推力元件上负荷的经修正的数字表示的步骤。

根据本发明的再一个方面提供的方法，所制成的测力计具有固定在推力元件上的数字电路板，并为所述电路板和推力元件的换能器支承部分配备了密封外壳。象导线之类的装置穿过所述外壳到达电路板，提供用于外部通信的信号通道，所述电路板包含用于产生数字式重量读数，并且经过所述穿过外壳的信号通道输送这些重量读数的电路，及用于把存储的数字式修正因数加到重量读数上的装置。制作之后，该测力计不需要在外壳内部作机械的调整，而可以利用穿过外壳的信号通道来进行控制和修正。可以把一合或多台秤中的若干组合式测力计连接到公用的主控制器，并且，一起连接成局部区域网络。

所述推力元件可以是摇杆，并且，可以存储预定的线性修正因数，并把它们加到重量读数上。

图1是根据本发明的、使用摇杆推力元件的数字测力计的纵剖面图；

图2是图1的测力计的顶视平面图；

图3是摇杆推力元件的前视图；

图4是图3的推力元件的直径收缩部分的展开的视图，图中示出其上的应变电阻片的排列；

图5是所述数字测力计的电子电路的方块图；

图6是使用数字测力计的车辆秤的平面图；

图7是说明图6的车辆秤的主要部件的连接的示意图；

图8是用于图6和7的中最佳形式主控制器的方块图；

图9A至9M是说明本发明中每个数字测力计的操作的程序框图；

图10A和10B是说明数字测力计中使用的线性补偿过程的程序框图；

图11A至11L是说明图8的主控制器的操作的程序框图；