[发明专利]多模块测力装置和在其中传输测量值的方法以及测力模块

说明书

技术领域

本发明涉及在多模块测力装置中特别是在多模块称重装置中传输测量 值的方法，而且进一步涉及多模块测力装置以及适用于多模块装置的测力 模块。

背景技术

此处使用的术语多模块测力装置指的是按照模块设计被构建的测力装 置，其中至少两个被互相独立测量的力用至少两个互相独立的测力模块单 独地捕捉。多模块称重装置是一种特别的多模块测力装置，其中至少两个 独立称重物体的各自的重量体现了要被独立测量的力，所谓的重负载。在 此情况下，测力模块被称为称重模块。

为了测量作用力，每一个测力模块具有作为用于被测数量的变换器的 机电测力单元，因为其将输入的量即力转换成相对应的电测量信号。在称 重模块里，测定量的转换类似的以所谓的称重单元的方式发生了，该称重 单元产生了对应于称重物体施加的重力的电测量值。

根据具体情况而定，单独测力模块或单独称重模块的测量信号通常是 传递到信号评价单元来评价。此信号评价单元通常被配置作为一个中央处 理单元，从而从测量信号中得到的测量结果能够可视化显示，传输到中央 电脑，或者被导入系统控制器。

在称重相同特性物质的自动化生产和测试系统中发现了多模块称重装 置的典型应用。此系统特别包括用于生产和/或测试小而昂贵的零件的装 置，例如在配药工厂用于药片、胶囊或针剂填充和包装的机器，或者在机 器工厂用于检查球轴承。相同物体的称重是一个其中多个负载被独立称重 的过程，例如用于称量检查、剂量分配、或者在紧凑空间内的容器填装。

这种多模块测力装置的所需特性在于，测量模块有高测量精度、高重 复性和高度稳定性，它们以最节省空间和尽可能紧凑的方式被设置，并且 独立的测力模块的设计最简单且尽可能获得最大成本效益。

美国专利号6112162公开了一种多模块称重装置，其中独立称重单元 的模拟信号被导入中央转换装置，即所谓的多路器。因此，放大器以及模 拟/数字转换器可在特定的时间间隔期间被独立的测力模块使用。然而，在 这样的安排中称重单元的干扰敏感测量信号通过联线被载入中央信号评价 单元，在此它们通过了转换装置。结果，传输信号导致的或源自开关器件 的干扰影响降低了测量信号的质量。因此，可达到的精度是有限的，并且 在该参考文献中所描述的装置不太适合应用于需要较高准确性的地方。此 外，仅仅在相对低速的状态下这个装置才允许执行测量过程，因为仅仅在 第一称重单元的测量循环完成后，下一个称重单元才可开始接下来的测量 循环。

此外，在德国专利DE102005025534B3公开的配置中，用于称重模块 的运行所需的电子电路被放置在称重单元的正下方，即，在称重模块的靠 下的部分。从而可避免由测量信号的传输导致的干扰。但是，在这样的配 置下，缺点是巨大空间需求和电气电路的多次复制导致的高成本，以及由 于在电气模块中产生热而导致对称重单元产生不良影响。热量产生的问题 在于电气电路产生的热按照已知的浮力原理上升到热感应称重单元，因而 可能会破坏测量装置的准确性和/或稳定性。

EP1557648公开了一种构造，其中下级测力装置(孩子)与上级测力 装置(父母)通过共享的总线结构相连(例如RS485)。然而，这个总线结 构需要一个适合的协调通信(例如地址和/或协议)，以确保仅有一个测力 装置在某一时间通过总线结构传输文件。这种交错产生出相对缓慢的数据 传递过程以及用于控制通信所需的电子装置导致前述的热量产生增加和额 外费用提高的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种传输多模块测力装置特别是多模块 称重装置的测量值的方法，以及进一步提供多模块测力装置和适合的测力 模块，从而可得到简单且兼顾成本效益的设计以及测量装置的操作，满足 在速度测量、精确性测量以及稳定性等方面的严格要求。

通过具有独立权利要求所述特征的方法、多模块测量装置和测力模块 实行了上述目的。本发明的优选实施例体现在进一步的从属权利要求中。