[发明专利]差分测量电路和具有力补偿的秤

说明书

一种差分测量电路，其被设计成用于使用在具有电磁力补偿的秤中，并被配置以接收由光电二极管生成的两个光电流作为输入，并且生成与光电流的差成比例的输出信号，差分测量电路包括开关，在时间周期T的两个阶段内，开关可在两个状态之间拨动以控制通过节点的电流的流动，两个光电流被引导至节点。根据本发明，可以这种方式控制开关使得由电压或电流源递送的参考电流可在时间阶段内交替地叠加在持续地流入到节点的两个光电流中的一个上。节点位于积分器的输入端，积分器的积分器信号可在比较器中与符合前述时间周期的循环重现的斜坡信号相比较，而在比较器的输出端，可生成矩形形状的比较器信号并且比较器信号可被引导至开关的控制输入端。

技术领域

本发明涉及一种用于具有电磁力补偿的秤的差分测量电路，以及一种具有电磁力补偿的秤。

背景技术

具有电磁力补偿的秤，其包括具有差分测量电路的控制器装置，属于现有技术并例如在[1]，DE 101 53 603 A1中公开。在那里描述的和如在此之后图1中示出的秤包括具有气隙的杯形永磁系统109，在所述气隙中布置有线圈。所述线圈连接至可移动测量杆106并传导补偿电流I_comp的流动，所述补偿电流I_comp的幅度与作用在测量杆106上的力有关。借助光电测量装置111来测量测量杆106的位置，所述光电测量装置111连接至控制器装置10’，所述控制器装置10’响应于输入的测量信号来以这种方式调节补偿电流I_comp，使得测量杆106总是保持在恒定的位置处或者在负载改变之后返回至相同位置。

永磁体系统109布置在控制台104中，所述控制台104通过挠性枢轴103a经由平行引导构件103连接到悬挂器101，所述悬挂器101包括用于接收待测量的负载的悬臂式延伸部101a。由负载生成的力的垂直分量从悬挂器101通过连接构件105传递至测量杆106，所述测量杆106借助挠性支点107悬挂在控制台104的部分104b处。

为测量所述测量杆106的位置，光电测量装置111包括两个光电二极管D1、D2，所述两个光电二极管D1、D2与发光二极管D3相对、布置在附接到控制台104的有角支架104a的内侧上。光电二极管D1、D2与发光二极管D3之间的空间被测量杆106的端部106b横切，所述测量杆106的端部106b被配置为挡光板或狭槽孔径叶片并包括孔径狭槽106a，使得由发光二极管D3发射的辐射根据挡光板的位置可穿过孔径狭槽到达光电二极管D1、D2，所述光电二极管D1，D2生成相应的光电流I₁和I₂作为至控制器装置10’的输入。当测量杆106偏离出其起始位置或原位时，第一光电二极管D1或第二光电二极管D2接收更多的辐射，因此，控制器装置10’接收不等幅度的光电流I₁和I₂。

控制器装置10’包括差分测量电路1’，所述差分测量电路1’基于两个电流I₁和I₂生成差分电压u_Δ，所述差分电压u_Δ在光电流I₁和I₂相等的情况下消失。差分电压u_Δ被引导至在电路路径中下游的接下来的驱动电路2，并使得相应的补偿电流I_comp流动经过参考电阻3通过线圈110，由此生成相应于负载的并使测量杆106返回至起始位置的反作用力。由补偿电流I_comp在参考电阻3两端生成的电压由转换器模块A/D接收，并转换为呈现在显示器单元DSP上的相应的数字值。

可用于从来自两个光电二极管的两个信号产生差分信号的差分测量电路的另外的示例例如在[2]US 3,727,708和[3]DE 2 311 676中公开。