專利名稱：電子天平上電初期量程誤差的補償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子天平上電初期量程誤差的補償方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電磁力補償(MFR)電子天平有個特性剛上電時，由于各個機械零
件、電子元件處于預熱狀態(tài)，需要一段時間才能進入穩(wěn)定狀態(tài)，因此，在此期
間，量程會發(fā)生漂移，產(chǎn)生誤差；經(jīng)過一段時間后，電子天平內(nèi)部各部分達到 穩(wěn)定，電子天平的量程也趨于穩(wěn)定不再變化。量程穩(wěn)定所需時間的長短隨設計 的不同而有較大的差異。
最優(yōu)設計方案可以保證上電后幾分鐘之內(nèi)量程達到穩(wěn)定，但是該設計方案 通常需要進行反復優(yōu)化、選用很精密的電子元器件，而且在生產(chǎn)過程中需要嚴 格控制各機械零件、電子元器件的質(zhì)量，因此，該方案設計成本、制造成本都 相對較高。
一般設計無需選用特別昂貴的精密零部件，可以保證電子天平在上電30 分鐘左右達到量程穩(wěn)定。該方案設計成本、制造成本相對較低。
較差的設計可能導致電子天平在上電1小時后量程還有較大波動，該方案 不太可取。
因此，常用設計方案采用第二種，保證上電30分鐘左右量程達到穩(wěn)定。 以電阻應變片作為傳感元件的電子天平也存在類似的問題。 為了保證電子天平尤其是精密電子天平在上電初期(通常為30分鐘)稱量 結(jié)果可靠，歐洲、美國、中國等要求對貿(mào)易天平進行上電初期性能測試，如歐 洲OIML認證、美國NTEP認證。這些認證要求上電30分鐘時間內(nèi)量程漂移 誤差在認證許可的最大允許誤差(MPE)范圍內(nèi)。如量程為500g、讀數(shù)分度為 lmg、檢定分度為10mg的精密天平，剛上電30分鐘之內(nèi)量程漂移最大允許誤 差(MPE)為15mg。對于一般設計的電子天平來說，該段時間內(nèi)量程漂移誤差往往會超過最大允許誤差，如前述500g電子天平，有的量程漂移誤差會達到 21mg，因此，該項性能測試較難通過認證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種電子天平上電初期量程誤差的補償方法，以解 決上電初期量程漂移超過最大允許誤差的問題。
為此，本發(fā)明提出一種電子天平上電初期量程誤差的補償方法，包括以下
步驟統(tǒng)計電子天平上電初期的量程誤差隨時間變化的量程漂移特性曲線；選 取該曲線中量程漂移速率最大的時間區(qū)間以及量程漂移絕對值最大的時間區(qū) 間；使電子天平在該量程漂移速率最大的時間區(qū)間和該量程漂移最大的時間區(qū) 間內(nèi)執(zhí)行包含在提示等待操作與量程校準操作的組合中的至少一種操作，從而 減小量程漂移誤差。
在上述的方法中，所述的量程漂移特性曲線是從不同批次天平樣本中統(tǒng)計 出來。其中，所述不同批次天平樣本包括不同季節(jié)生產(chǎn)的天平。
在上述的方法中，執(zhí)行包含在提示等待操作與量程校準操作的組合中的至 少一種操作的步驟包含在該電子天平上電時刻至一第一時刻的一區(qū)間執(zhí)行該
提示等待操作，其中該區(qū)間為至少部分該量程漂移速率最大的時間區(qū)間；以及 在該第一時刻之后執(zhí)行至少一量程校準操作，其中至少一量程校準操作包含在 該量程漂移最大的時間區(qū)間內(nèi)。
在上述的方法中，執(zhí)行包含在提示等待操作與量程校準操作的組合中的至 少一種操作還包括根據(jù)電子天平實際量程漂移曲線修改該第一時刻。
在上述的方法中，量程校準操作的次數(shù)為1-3次。
在上述的方法中，該量程校準操作是借助外部砝碼校準完成，或者通過內(nèi) 部砝碼自校完成。
在上述的方法中，該提示等待操作包括倒計時等待。其中，該倒計時等待 是通過電子天平實時時鐘實現(xiàn)，或者通過電子天平的CPU晶振計數(shù)實現(xiàn)。
本發(fā)明的電子天平上電初期量程誤差的補償方法可以提高天平品質(zhì)，縮短 預熱時間，同時解決上電初期量程漂移超過最大允許誤差的問題，使電子天平， 尤其精密天平上電性能滿足各種認證需求。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā) 明的具體實施方式
作詳細說明，其中 圖1為某一典型的量程漂移曲線。 圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的量程誤差補償流程。 圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的量程誤差補償流程。 圖4為本發(fā)明的量程誤差補償方法的實施步驟。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明
以某一型號的500gXlmg精密電子天平為例，首先隨機抽選不同批次正常 生產(chǎn)(最好包含不同季節(jié))的合格電子天平若干臺(如20臺)，然后對每臺
電子天平分別進行上電初期的加載測試，同時記錄測試時間點、空載讀數(shù)、滿
載讀數(shù)，加載測試持續(xù)時間可以比認證的要求稍長，如2小時；以上電后第O
分鐘時刻的量程(滿載讀數(shù)一空載讀數(shù))為基準，分別計算出后續(xù)各時間點相 對于基準點的量程誤差。以時間為橫軸、量程誤差為縱軸，將每臺天平的測試 數(shù)據(jù)繪制成圖。其中某一典型預熱特性曲線如圖1所示，從圖中可以看出，最
大量程誤差約為20mg，超出認證許可15mg范圍，因此，必須進行量程誤差補償。
其次，以圖1為例，分析其量程漂移速率最大時間區(qū)間以及量程漂移絕對 值最大的時間區(qū)間。從圖l可以看出，在0至5分鐘內(nèi)曲線斜率最大即量程漂 移的速率最大，而且在該段時間內(nèi)量程漂移占總漂移量的一半以上；量程漂移 最大值出現(xiàn)在15至20分鐘內(nèi)；在35分鐘之后量程趨于穩(wěn)定。
最后，通過對電子電平進行配置(例如軟件編程)，使之在量程漂移速率 最大的時間區(qū)間和量程漂移最大的時間區(qū)間合理執(zhí)行提示等待操作與量程校 準操作，減小量程漂移誤差。提示等待操作典型地是在電子電平上顯示倒計時， 以提示使用者不可迸行稱量。
根據(jù)本發(fā)明的補償方法，若量程漂移速率最大的時間區(qū)間較短(如小于2分鐘)，則可在全區(qū)間實行倒計時等待；若該段區(qū)間時間較長(如大于5分鐘)， 則不適宜全區(qū)間等待，可以預設前N1分鐘(如2分鐘)倒計時(此時天平不 允許稱量)，計時結(jié)束后進入正常稱量；在上電時間達到該時間區(qū)間邊界N2 (如5分鐘時刻點)時啟動量程校準，部分補償量程誤差，校準結(jié)束后仍然進 入正常稱量。隨后，在量程漂移最大的時間區(qū)間內(nèi)某時刻點N3 (如I5分鐘時 刻點)以及量程穩(wěn)定后的某時刻點N4 (如30分鐘時刻點)再分別啟動量程校 準，校準后天平進入正常稱量。其中量程校準的次數(shù)可以根據(jù)量程漂移誤差的 大小做適當增減，例如當量程漂移速率最大的時間區(qū)間內(nèi)最大漂移量較小時 可以省去第一次量程校準。
圖2根據(jù)本發(fā)明一實施例的量程誤差補償?shù)牧鞒?，其中有上電時刻0和4 個時刻Nl-N4。在本實施例中，結(jié)合圖1所示量程漂移曲線的實例，令Nh2 分鐘，N2=5分鐘，N3-15分鐘，N4-30分鐘，于是量程補償流程為，天平上 電開始進行倒計時至第一時刻Nl-2分鐘結(jié)束，進入正常稱量狀態(tài)；在5分鐘 時刻開啟量程校準，校準后進入正常稱量狀態(tài)；在15分鐘時刻再次啟動量程 校準，校準后進入正常稱量狀態(tài)；在30分鐘時刻再次啟動量程校準，這次校 準結(jié)束后天平將一直處于正常稱量狀態(tài)。在本發(fā)明的實施例中，量程校準操作 可以借助外部砝碼校準完成，也可以通過內(nèi)部砝碼自校完成。倒計時等待可以 通過電子天平實時時鐘實現(xiàn)，也可以通過電子電平的CPU晶振計數(shù)實現(xiàn)。
由于Nl與N2之間的時間間隔較小只有3分鐘，也即是說，僅僅正常稱 量了 3分鐘就要啟動量程校準，這會讓用戶感覺不舒服。同時考慮到2分鐘至 15分鐘的量程漂移約為10mg，在認證許可15mg范圍內(nèi)，于是考慮舍去2分 鐘到5分鐘之間的正常稱量狀態(tài)，在倒計時結(jié)束后直接開啟量程校準，即令流 程中N2二N1。后續(xù)的流程保持不變。于是得到另一實施例的一種簡化的量程誤 差補償流程，如圖3所示。
當然，本發(fā)明的以上實施例僅僅是根據(jù)具體的量程漂移曲線所作的設計， 本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以不局限于上述的實施例而在本發(fā)明的范圍內(nèi)設計其 他的變化例。
根據(jù)以上的實施例，歸納出本發(fā)明的電子天平上電初期量程誤差的補償方 法，參照圖4所示，在步驟100，統(tǒng)計電子天平上電初期的量程誤差隨時間變驟200，選取該曲線中量程漂移速 率最大的時間區(qū)間以及量程漂移絕對值最大的時間區(qū)間；以及在步驟300，使 電子天平在該量程漂移速率最大的時間區(qū)間和該量程漂移最大的時間區(qū)間的 至少部分時間內(nèi)執(zhí)行量程誤差補償流程，即適當?shù)貓?zhí)行提示等待操作與量程校 準操作，從而減小量程漂移誤差。本發(fā)明簡單易行，同時適用于具有外校功能電子天平和具有內(nèi)校功能電子 天平，而且有無實時時鐘均不影響方法的執(zhí)行。使用本發(fā)明，在生產(chǎn)時無需單 獨測試每臺電子天平的量程漂移特性(測試時間至少為30分鐘)曲線，可以 根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果進行量程誤差補償流程參數(shù)的批量設定，節(jié)省生產(chǎn)時間，提高生 產(chǎn)效率。以上所述，僅是本發(fā)明的實施例而已，對本發(fā)明技術(shù)所在領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案及其構(gòu)思進行簡單修改、等同變化或修飾， 均屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種電子天平上電初期量程誤差的補償方法，所述方法包括以下步驟a.統(tǒng)計電子天平上電初期的量程誤差隨時間變化的量程漂移特性曲線；b.選取該曲線中量程漂移速率最大的時間區(qū)間以及量程漂移絕對值最大的時間區(qū)間；c.使電子天平在該量程漂移速率最大的時間區(qū)間和該量程漂移最大的時間區(qū)間內(nèi)執(zhí)行包含在提示等待操作與量程校準操作的組合中的至少一種操作，從而減小量程漂移誤差。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟a中的量程漂移特性 曲線是從不同批次天平樣本中統(tǒng)計出來。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述不同批次天平樣本包括 不同季節(jié)生產(chǎn)的天平。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟C包含在該電子天平上電時刻至一第一時刻的一區(qū)間執(zhí)行該提示等待操作，其中 該區(qū)間為至少部分該量程漂移速率最大的時間區(qū)間；以及在該第一時刻之后執(zhí)行至少一量程校準操作，其中至少一量程校準操作包 含在該量程漂移最大的時間區(qū)間內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)電子天平實際量 程漂移曲線修改該第一時刻。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，包括在量程漂移特性曲線的 量程穩(wěn)定后的一時刻執(zhí)行該量程校準操作。
7. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該量程校準操作的次數(shù)為1-3次。
8. 如權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，該量程校準操作是借助 外部砝碼校準完成，或者通過內(nèi)部砝碼自校完成。
9. 如權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，該提示等待操作包括倒 計時等待。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該倒計時等待是通過電子天 平實時時鐘實現(xiàn)，或者通過電子天平的CPU晶振計數(shù)實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子天平上電初期量程誤差的補償方法，以克服電子天平在剛上電時量程漂移過大的缺點，同時使電子天平的該項指標滿足各種認證的需求。該發(fā)明首先通過統(tǒng)計電子天平上電初期的量程漂移特性曲線，然后選取量程漂移速率最大的時間區(qū)間以及量程漂移絕對值最大的時間區(qū)間，最后，使電子電平在量程漂移速率最大的時間區(qū)間和量程漂移最大的時間區(qū)間適當安排提示等待操作與量程校準操作，從而減小量程漂移誤差。
文檔編號G01G23/00GK101629845SQ20081004067
公開日2010年1月20日 申請日期2008年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者葉寶軍, 孫衛(wèi)祥, 王長林 申請人:梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;奧豪斯儀器(上海)有限公司