專利名稱：稱重方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稱重設(shè)備。具體地，本發(fā)明涉及秤(例如但不絕對(duì)地，涉及用于零售店 的秤)，以及秤關(guān)于水平面傾斜時(shí)對(duì)所測(cè)重量的影響。
背景技術(shù)：
秤(weighing scales)廣泛用于準(zhǔn)確測(cè)量商品的重量，以賦予商品的特定所測(cè)重 量適當(dāng)?shù)膬r(jià)錢?，F(xiàn)代零售店的和其它需要準(zhǔn)確稱量商品重量的場(chǎng)所中的秤通常使用稱重傳 感器(load cell)來稱量商品重量。通常稱重傳感器包括兩部分，第一承載載荷部分和固 定部分，其中，秤臺(tái)固定到該第一承載載荷部分，稱重傳感器通過該固定部分固定到秤或?qū)?要被安裝到秤中的底板上。稱重傳感器通常包括一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變儀(strain gauges)，其在 施加的載荷放置在秤上時(shí)變形。當(dāng)應(yīng)變儀變形時(shí)，其發(fā)出對(duì)應(yīng)于未經(jīng)補(bǔ)償?shù)闹亓恐档某跏?電信號(hào)，該未經(jīng)補(bǔ)償?shù)闹亓恐祵⒃诒疚闹胸灤┱f明書稱為原始輸出或重量值Wa。在秤傾斜離開水平面的任何時(shí)刻，由稱重傳感器測(cè)量的施加載荷的原始重量值變 得比施加載荷在水平時(shí)測(cè)量的實(shí)際重量輕。這樣，秤通常放置在平直表面上，和/或具有例 如可調(diào)節(jié)底腳等機(jī)構(gòu)來在需要時(shí)將秤調(diào)節(jié)為水平。但是，盡管名義上設(shè)置在平直表面上，但 是繁忙的零售店中的秤通常四處移動(dòng)，并且可能通常受到故意的或無意的撞擊。為了系統(tǒng) 命名，并且易于理解，遍及該申請(qǐng)的術(shù)語，例如“水平”或“調(diào)節(jié)到水平”指傾斜程度，在該傾 斜程度下，稱重傳感器測(cè)量施加載荷的真正重量。秤通常以規(guī)定的稱量精度出售，并且通常由地方或國(guó)家法律要求具有在規(guī)定公差 內(nèi)的準(zhǔn)確性。這可能提出一個(gè)問題，即如果秤從水平面傾斜，那么秤傾斜離開水平面時(shí)測(cè)量 重量的誤差可能使水平測(cè)量時(shí)名義上準(zhǔn)確的秤超過公差范圍。而且，在稱重量時(shí)盡可能使 秤保持水平對(duì)于零售商還具有商業(yè)性的重要性，因?yàn)閬碜苑Q重傳感器的較輕的重量讀數(shù)意 味著消費(fèi)者將給商品支付比商品在水平情況下稱量的真正價(jià)錢更便宜的價(jià)錢。多個(gè)文件描述了多種用于補(bǔ)充稱重設(shè)備傾斜時(shí)所稱重量中的誤差的技術(shù)和方法。 用于補(bǔ)充傾斜度的最常用的技術(shù)之一是使用傾斜計(jì)測(cè)量稱重傳感器在水平平面中兩個(gè)不 同軸中的傾斜度，然后由這兩個(gè)傾斜度值計(jì)算補(bǔ)償原始重量中的誤差的校正因子。一個(gè)這樣的文件是專利文件US 6137065。該文件描述了用于補(bǔ)償傾斜影響的與稱 重傳感器緊鄰安裝或一體化的傾斜計(jì)。在該文件中，當(dāng)傾斜計(jì)與稱重傳感器一體化時(shí)，稱重 傳感器輸出傾斜校正的值。當(dāng)傾斜計(jì)緊鄰稱重傳感器安裝在底座上時(shí)，傾斜度信息輸出到 顯示器，這表明應(yīng)調(diào)節(jié)秤的底座裝置的腿來將秤調(diào)節(jié)到水平。專利文件US 5717167描述了支撐在垃圾車上的稱量裝置。傾斜計(jì)設(shè)置用于檢測(cè) 偏離水平面的情況，并且輸出至少一個(gè)角度信號(hào)。該角度信號(hào)用于調(diào)節(jié)所稱的重量，以提供 布置在秤上的載荷關(guān)于該傾斜角的準(zhǔn)確的重量讀數(shù)，該角度信號(hào)還用于通過由傾斜計(jì)檢測(cè) 傾斜量，來成比例地校準(zhǔn)由布置在垃圾車的秤上的載荷產(chǎn)生的剪切力。專利文件W02004/102134描述了一種稱量系統(tǒng)，包括容器和稱重傳感器，該稱重 傳感器可在垃圾車上操作，載荷獲取范圍從通常5000磅到50000磅。設(shè)置在容器中的傾斜角傳感器用于該系統(tǒng)中，以當(dāng)垃圾車停止在傾斜地面上時(shí)，駕駛室控制器可補(bǔ)償稱重傳 感器測(cè)量值。該專利描述了通過在添加載荷之前取得和存儲(chǔ)稱重傳感器和傾斜度傳感器讀 數(shù)，并且使用這些讀數(shù)作為基礎(chǔ)測(cè)量值來計(jì)算“獲取”重量的方法。在添加載荷之后重復(fù)該 相同過程，并且根據(jù)載荷添加之前和之后取得的讀數(shù)之間的差值計(jì)算獲取重量。該目的是 輸出容器的初始重量，但是該重量?jī)H在添加載荷測(cè)量和沒有添加載荷測(cè)量之后獲得。因此 該稱重系統(tǒng)沒有預(yù)標(biāo)準(zhǔn)化來使每個(gè)施加載荷僅需要進(jìn)行一次測(cè)量。因此該重量測(cè)量系統(tǒng)對(duì) 于每一個(gè)新獲取的讀數(shù)必需進(jìn)行兩次測(cè)量，以輸出初始容器重量。該系統(tǒng)的目的還包括通 過獲取彼此間隔短時(shí)間內(nèi)取得的前和后載荷讀數(shù)來消除系統(tǒng)誤差，例如垃圾車底盤扭轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在所附權(quán)利要求中提出。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)指出，來自稱重傳感器的對(duì)應(yīng)于稱重設(shè)備預(yù)先存在的重量的 輸出數(shù)據(jù)值在稱重測(cè)量中必須正確輸出。當(dāng)進(jìn)行施加載荷的測(cè)量時(shí)，不僅承載載荷的容器 /秤臺(tái)的質(zhì)量、重量必須補(bǔ)償，而且還需補(bǔ)償由機(jī)械地將秤臺(tái)結(jié)合到稱重傳感器的任何配 件和稱重傳感器自身部分產(chǎn)生的秤自身的“空載載荷”(dead-load)；和由與稱重傳感器相 關(guān)的電子裝置引入的任何恒定偏移值，該恒定偏移值不隨傾斜度改變。稱重傳感器測(cè)量的 重量(不包括施加到設(shè)備的載荷和任何恒定偏移值)在后文中貫穿本申請(qǐng)稱為稱重設(shè)備的 “空載重量”(deadweight)。與現(xiàn)有技術(shù)不同，現(xiàn)有技術(shù)試圖對(duì)每一個(gè)載荷的測(cè)量值進(jìn)行總 體傾斜度補(bǔ)償，本發(fā)明試圖僅傾斜度補(bǔ)償稱重傳感器輸出讀數(shù)的實(shí)際上隨傾斜度改變的組 成部分，并且不傾斜度補(bǔ)償所述輸出讀數(shù)的不隨傾斜度改變的組成部分。本發(fā)明因而提供一種校準(zhǔn)稱重設(shè)備的方法。所述稱重設(shè)備包括稱重傳感器；傾 斜計(jì)，其關(guān)于所述稱重傳感器設(shè)置在限定位置中。所述方法包括以下步驟在第一位置中使 用所述稱重傳感器測(cè)量對(duì)應(yīng)于至少第一重量值的第一值和又一個(gè)第一值；所述第一重量值 根據(jù)第一傾斜度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；在第一位置處使用所述傾斜計(jì)測(cè)量 與所述稱重傳感器的傾斜相關(guān)的第一傾斜度值；在第二位置中使用所述稱重傳感器測(cè)量對(duì) 應(yīng)于至少第二重量值和又一個(gè)第二重量值的第二值；所述第二位置處于與所述第一位置不 同的傾斜度；所述第二重量值根據(jù)所述第一傾斜度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變； 在第二位置處使用所述傾斜計(jì)測(cè)量與稱重傳感器的傾斜相關(guān)的第二傾斜度值；比較所述第 一值和第二值；根據(jù)與所述第一關(guān)系不同的所述又一個(gè)值和稱重傳感器傾斜度之間的第二 傾斜度關(guān)系獲得參數(shù)。本發(fā)明還提供一種使用稱重設(shè)備進(jìn)行稱重的方法。所述稱重設(shè)備包括稱重傳感 器；傾斜計(jì)，其關(guān)于所述稱重傳感器設(shè)置在限定位置中。所述方法包括以下步驟使用所 述稱重傳感器測(cè)量對(duì)應(yīng)于至少以下值的第一值與重量相關(guān)的值；和又一個(gè)值；所述重量 值根據(jù)第一傾斜度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；所述又一個(gè)值根據(jù)與所述第一傾 斜度關(guān)系不同的第二傾斜度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；使用傾斜計(jì)測(cè)量與所述 稱重傳感器的傾斜度相關(guān)的傾斜度值；根據(jù)第一傾斜度關(guān)系和所述傾斜度值修改所述重量 值；根據(jù)至少所述又一個(gè)值和所述修改的重量值計(jì)算第二值。本發(fā)明還提供一種稱重設(shè)備，包括稱重傳感器；傾斜計(jì)，其關(guān)于所述稱重傳感器 設(shè)置在限定位置中；存儲(chǔ)裝置，其存儲(chǔ)參數(shù)；所述稱重設(shè)備包括可操作用于以下步驟的處理裝置接收對(duì)應(yīng)于至少與重量和又一個(gè)值相關(guān)的值的第一稱重傳感器值；所述重量值根 據(jù)第一傾斜度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；所述又一個(gè)值根據(jù)與所述第一傾斜度 關(guān)系不同的第二傾斜度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；接收來自與所述稱重傳感器 傾斜度相關(guān)的傾斜計(jì)的傾斜度值；根據(jù)所述第一傾斜度關(guān)系和所述傾斜度值修改所述重量 值；根據(jù)至少所述又一個(gè)值和修改的重量值計(jì)算第二值。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)償空載重量和恒定偏移值可通過獲得和存儲(chǔ)與所述空載重量 和恒定偏移值相關(guān)的預(yù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并且隨后在將來的載荷/重量測(cè)量中使用該相同的數(shù)據(jù) 實(shí)現(xiàn)。用于補(bǔ)償空載重量和恒定偏移值的預(yù)校準(zhǔn)的稱重設(shè)備能夠減少進(jìn)行施加載荷的重量 測(cè)量所需的程序步驟數(shù)量，并且因而減少總稱量時(shí)間。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，測(cè)量重量中的殘余誤差仍存在于傾斜度補(bǔ)償?shù)闹亓孔x數(shù)中。雖 然空載重量和載荷傾斜度補(bǔ)償能夠減小來自存在于原始重量稱量中的誤差的大小，但是殘 余誤差可仍存在，使得傾斜度補(bǔ)償?shù)闹亓恐挡辉谔囟ň确秶鷥?nèi)。因此，為了獲得準(zhǔn)確的重 量稱量，需要補(bǔ)償除了稱重傳感器傾斜度和施加載荷產(chǎn)生的剪切力以外的其它傾斜度依賴 性誤差來源。這些來源為稱重傳感器自身中顯示的那些，例如彎曲力矩，并且在所述稱重傳 感器傾斜時(shí)產(chǎn)生。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)這些殘余誤差遵循使傾斜度和施加載荷與殘余誤差大小相關(guān) 的近似關(guān)系。通過進(jìn)行一次或多次校準(zhǔn)測(cè)量來確定一個(gè)或多個(gè)這些關(guān)系，本發(fā)明因而能夠 預(yù)校準(zhǔn)并且補(bǔ)償這樣的殘余誤差。因而本發(fā)明提供一種校準(zhǔn)稱重設(shè)備的方法，所述設(shè)備包 括稱重傳感器；傾斜計(jì)，其關(guān)于所述稱重傳感器設(shè)置在限定位置中；所述方法包括以下步 驟提供與在第一傾斜度值下所測(cè)的第一質(zhì)量的重量相關(guān)的第一值；在從水平傾斜的第二 傾斜度下，使用稱重傳感器測(cè)量與所述第一質(zhì)量的重量相關(guān)的第二值；在第二傾斜度下，使 用傾斜計(jì)測(cè)量與所述稱重傳感器相關(guān)的第二傾斜度；根據(jù)至少第一傾斜度關(guān)系和所述第二 傾斜度關(guān)系修改所述第二值；根據(jù)至少下述關(guān)系計(jì)算誤差參數(shù)第一值和修改的第二值的 比較；以及重量和稱重傳感器傾斜度之間的誤差關(guān)系。本發(fā)明還提供使用稱重設(shè)備進(jìn)行稱重的方法。所述稱重設(shè)備包括稱重傳感器； 傾斜計(jì)，其關(guān)于所述稱重傳感器設(shè)置在限定位置中。所述方法包括以下步驟使用所述稱重 傳感器測(cè)量對(duì)應(yīng)于至少重量值的第一值；所述重量值根據(jù)第一傾斜度關(guān)系隨所述稱重傳感 器的傾斜度改變；使用所述傾斜計(jì)測(cè)量與所述稱重傳感器傾斜度相關(guān)的傾斜度值；根據(jù)所 述第一傾斜度關(guān)系和所述傾斜度值修改所述重量值；根據(jù)至少所述修改的重量值計(jì)算第二 值；根據(jù)至少誤差參數(shù)和所述傾斜度值修改所述第二值。本發(fā)明還提供一種稱重設(shè)備，包括稱重傳感器；傾斜計(jì)，其關(guān)于所述稱重傳感器 設(shè)置在限定位置中；存儲(chǔ)裝置，其存儲(chǔ)誤差參數(shù)；所述稱重設(shè)備包括可操作用于以下步驟 的處理裝置接收對(duì)應(yīng)于至少重量值的第一稱重傳感器值；所述重量值根據(jù)第一傾斜度關(guān) 系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；從所述傾斜計(jì)接收與所述稱重傳感器的傾斜度相關(guān)的 傾斜度值；根據(jù)所述第一傾斜度關(guān)系和所述傾斜度值修改所述重量值；根據(jù)至少所述修改 的重量值計(jì)算第二值；根據(jù)至少誤差參數(shù)和所述傾斜度值修改所述第二值。本發(fā)明的其他方面描述于權(quán)利要求中。


圖1顯示了稱重傳感器的示意性平面視圖。
圖2顯示了圖1中的稱重傳感器的正面視圖。圖3顯示了用于本發(fā)明的稱重設(shè)備的稱重組件的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式下面描述怎樣體現(xiàn)本發(fā)明不同方面的優(yōu)選示例。該示例不旨在限制本發(fā)明的范 圍，因?yàn)橐云渌黄x本申請(qǐng)中公開的發(fā)明概念的方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明可能是可行的 。本發(fā)明主要涉及用于零售店例如超市的秤，但是通?？蛇m用于任何稱重設(shè)備。就 這點(diǎn)而言，術(shù)語“稱重設(shè)備”和“秤”貫穿本申請(qǐng)可互換使用。通常，用于超市的秤具有最大載 重量為約15千克(已知為15kg秤)或更小，但是原則上高于此的載重量也可使用。通常， 最大載重量為15kg的秤具有兩部分稱量范圍，每一部分具有不同的額定精度，例如對(duì)于小 于等于6kg、15kg秤具有2g的分辨率，其在該部分稱量范圍中給出3000分度值的范圍，并 且對(duì)于6kg到15kg，該15kg秤在該第二部分范圍中具有5g的分辨率，給出1800分度值的 范圍。秤也可制造用于更準(zhǔn)確地測(cè)量更小的重量，例如分辨率為Ig的6kg機(jī)器，給出6000 分度值的范圍。本發(fā)明的稱重設(shè)備使用一個(gè)或多個(gè)如圖1和2中示例的稱重傳感器10來進(jìn)行施 加質(zhì)量的重量的測(cè)量，示值讀出通常以施加質(zhì)量的質(zhì)量單位進(jìn)行校準(zhǔn)。通常稱重傳感器10 在其一端固定到底座部分，優(yōu)選為底板40，而相對(duì)的自由端固定到秤臺(tái)或容器。為了貫穿該 申請(qǐng)方便限定，X和Y軸關(guān)于圖1中所示的稱重傳感器10的平面視圖限定成X軸限定為沿 稱重傳感器10的通常長(zhǎng)尺寸從底板安裝位置到稱重傳感器10的自由端平行延伸的軸線， 其中秤臺(tái)和相關(guān)配件固定到稱重傳感器10的自由端；Y軸限定為垂直于該X軸線的軸線， 其名義上平行于稱重傳感器10的短尺寸平行延伸；每一個(gè)軸線處于水平平面中。本發(fā)明的稱重設(shè)備還包括傾斜計(jì)。用于本申請(qǐng)目的的傾斜計(jì)為可操作來給出一個(gè) 或多個(gè)與傾斜計(jì)裝置關(guān)于水平面的角度或傾斜度相關(guān)的讀數(shù)的任何裝置。在優(yōu)選實(shí)施例 中，傾斜計(jì)為加速度計(jì)20，其輸出與沿水平面中的兩個(gè)垂直軸的傾斜度相關(guān)的數(shù)據(jù)值。加速 度計(jì)20的輸出通常隨溫度改變。這些溫度變量可通過本領(lǐng)域中已知的多種方法補(bǔ)償，例如 與加速度計(jì)20 —體化的專用硬件，其測(cè)量環(huán)境和/或加速度計(jì)20的溫度，并且根據(jù)預(yù)限定 關(guān)系自動(dòng)補(bǔ)嘗輸出變量?？商娲兀Q重設(shè)備可輸出適用于溫度校正的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，用于 本發(fā)明的稱重設(shè)備中的加速度計(jì)20是包括溫度補(bǔ)償功能的加速度計(jì)，但是原則上可使用 任何類型的加速度計(jì)20。本發(fā)明中還優(yōu)選的是，加速度計(jì)20輸出對(duì)應(yīng)于傾斜度的數(shù)據(jù)值，該傾斜度的精度 在每一次測(cè)量中高于士0.05°，更優(yōu)選士0.01°。通常加速度計(jì)20或其它傾斜計(jì)安裝在 PCB30(印刷電路板)上，該P(yáng)CB30具有用于操作加速度計(jì)的相關(guān)電子元器件。加速度計(jì)20 以關(guān)于稱重傳感器10預(yù)限定的基本上固定的位置關(guān)系安裝，以使由加速度計(jì)20獲得的傾 斜度值可用于測(cè)量稱重傳感器10的傾斜度。優(yōu)選地，加速度計(jì)20以與稱重傳感器10相同 的傾斜度安裝，以使來自加速度計(jì)20的零傾斜度的測(cè)量值對(duì)應(yīng)于稱重傳感器10的零傾斜 度。優(yōu)選的位置關(guān)系將由傾斜計(jì)測(cè)量的加速度的一個(gè)或兩個(gè)軸與圖1中所示的稱重傳感器 10的一個(gè)或兩個(gè)相應(yīng)的軸對(duì)準(zhǔn)。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選示例的一些校準(zhǔn)步驟，加速度計(jì)20需 要測(cè)量沿稱重傳感器10的X和Y兩個(gè)軸的加速度。在本發(fā)明的優(yōu)選示例中，秤設(shè)置成如果最大傾斜角度高于某個(gè)閾值，例如關(guān)于水平面5°，則秤將停止輸出重量值，并且相反通過顯示器指示使用者將秤調(diào)水平。可替代地， 秤可自動(dòng)調(diào)節(jié)秤的底腳來使秤回到真正的水平面。但是低于該閾值，則優(yōu)選示例的秤應(yīng)用 補(bǔ)償來減小由于秤傾斜造成的誤差。加速度計(jì)也可與稱重傳感器10 —體化安裝或安裝在稱重傳感器10上。但是在優(yōu) 選示例中，加速度計(jì)20安裝到稱重傳感器10側(cè)部，與稱重傳感器10 —起安裝在共用底板 40上。該布置具有比與稱重傳感器10 —體化或安裝在稱重傳感器10上更有利，因?yàn)?1) 如果在裝配和校準(zhǔn)過程中發(fā)現(xiàn)加速度計(jì)20或稱重傳感器10有毛病，則僅需更換有毛病的 組件；(2)底板40可特別制造成容納并且提供用于PCB30的安裝結(jié)構(gòu)，其中稱重傳感器10 通常限制在其裝置(facilities)中，以安裝外部PCB30。優(yōu)選示例中的底板40是精確加工的單個(gè)金屬板，在頂部表面上具有兩個(gè)安裝區(qū)， 一個(gè)可操作來安裝稱重傳感器10，一個(gè)可操作來安裝具有加速度計(jì)20的PCB30。底板40 也可由任何合適的具有一定硬度并且提供足夠的溫度翹曲抵抗性的材料制造。底板40也 可由一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的底板形成，該一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的底板隨后固定在一起。在優(yōu)選示例中，結(jié)合在一起的加速度計(jì)20、PCB30、稱重傳感器10和底板40的子裝 置稱為“稱重傳感器組件15”。但是稱重傳感器組件15可以是其中稱重傳感器10和加速 度計(jì)20處于相對(duì)固定位置中的任何裝置。當(dāng)按照如下分章節(jié)中描述的將傾斜度和安裝誤 差進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，如果秤中現(xiàn)有稱重傳感器組件15存在毛病，則可將稱重傳感器組件15作為 單個(gè)裝置調(diào)換，而無需更換整個(gè)秤。底板40的底部和頂部表面優(yōu)選加工為落在彼此平面傾 斜度公差為+/-0. 05°以內(nèi)，以當(dāng)?shù)装?0安放或安裝到另一個(gè)表面50時(shí)，用于安裝PCB30 的頂部表面區(qū)域和稱重傳感器安裝頂部表面的水平度關(guān)于彼此準(zhǔn)確已知。優(yōu)選PCB30靠近稱重傳感器10安裝到底部40上的區(qū)域安裝。在優(yōu)選示例中，這 樣的位置緊鄰稱重傳感器10，并且在稱重傳感器10旁邊，如圖1中所示。將加速度計(jì)20盡 可能近地安裝到稱重傳感器10安裝到底板40的點(diǎn)，這樣安裝可最小化發(fā)生在底板40的稱 重傳感器10和加速度計(jì)20之間的部分中的任何溫度或其它原因的作用引起的翹曲。該靠 近關(guān)系很重要，因?yàn)榧铀俣扔?jì)20和稱重傳感器10之間的該位置和角度傾斜關(guān)系在整個(gè)使 用中在底板40上盡可能必須保持固定和恒定，以確保當(dāng)秤以正常操作使用時(shí)，校準(zhǔn)的測(cè)量 值正確并且可連續(xù)應(yīng)用。為了進(jìn)一步最小化翹曲的影響，本發(fā)明的加速度計(jì)20安裝在兩個(gè)“PCB30-底板 40”安裝固定裝置35之間，如圖1中所示。優(yōu)選示例中的PCB30具有兩個(gè)孔，邊緣緊鄰加速 度計(jì)20的邊緣(距離加速度計(jì)20的邊緣優(yōu)選小于5mm)設(shè)置。兩個(gè)螺釘穿過這兩個(gè)孔并 進(jìn)入底板40中的相應(yīng)的螺紋孔內(nèi)，以將PCB30(并且因此加速度計(jì)20)固定到底板40。由 于螺釘靠近加速度計(jì)20，并且PCB30通過將加速度計(jì)20任一側(cè)固定來固定到底板40的事 實(shí)，因此消除了可顯著改變加速度計(jì)20關(guān)于稱重傳感器10的相對(duì)位置的任何PCB30翹曲 的可能性。傾斜計(jì)和安裝校準(zhǔn)不同的加速度計(jì)通常具有不同的操作性能。這些性能之一是由于加速度計(jì)20的 制造工藝造成的加速度計(jì)20中存在恒定的固有傾斜偏移值。該固有偏移值可能甚至在加 速度計(jì)20完全關(guān)于水平面水平時(shí)仍存在，因而可能在傾斜角計(jì)算時(shí)帶有恒定誤差。該固有 偏移值通常對(duì)于每一個(gè)單獨(dú)的加速度計(jì)20裝置不同，其中較好的(通常較貴的)加速度計(jì)
9通常具有較低的恒定固有傾斜偏移值。通常較貴的加速度計(jì)具有+/-0.05°或更小的固有 傾斜偏移值。當(dāng)使用加速度計(jì)20來測(cè)量稱重傳感器10的傾斜時(shí)，也可能存在其它傾斜度誤差。 這些誤差由加速度計(jì)20和稱重傳感器10之間的由加速度計(jì)20和稱重傳感器10之間的安 裝布置造成的任何相對(duì)傾斜偏移值造成。圖3顯示了根據(jù)優(yōu)選示例的稱重組件的該安裝誤 差的夸大情況。優(yōu)選示例中的這些誤差由以下原因造成a)加速度計(jì)20到PCB30的安裝，b) PCB30到底板40的安裝， c)底板40中的任何加工誤差引起底板40的底部表面和用于安裝稱重傳感器10 和加速度計(jì)20/PCB30的頂部表面區(qū)域之間的傾斜度，d)稱重傳感器10到底板40的安裝。本發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到，當(dāng)使用加速度計(jì)20來獲得秤中的稱重傳感器10的傾斜度 的準(zhǔn)確讀數(shù)時(shí)，加速度計(jì)20不需要具有低固有傾斜偏移值。相反，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過將 加速度計(jì)20和稱重傳感器10安裝到固定裝置或組件中，然后校準(zhǔn)該裝置來補(bǔ)償內(nèi)部加速 度計(jì)20傾斜偏移值和安裝傾斜度偏移值，可使用便宜的加速度計(jì)20，其固有傾斜偏移值大 于更昂貴的加速度計(jì)的更準(zhǔn)確的傾斜偏移值。在本發(fā)明的優(yōu)選示例中，所使用的加速度計(jì) 20具有小于等于+/-0. 11度的固有傾斜偏移值。而且，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，校準(zhǔn)稱重 傳感器組件15無需考慮安裝誤差因素，使得加速度計(jì)20不必直接安裝到稱重傳感器10上 或內(nèi)。上述安裝誤差和固有加速度計(jì)20偏移值通過第一校準(zhǔn)步驟校準(zhǔn)，該第一校準(zhǔn)步 驟校準(zhǔn)稱重傳感器10和加速度計(jì)20之間的所有初始傾斜度偏移值。根據(jù)優(yōu)選示例的該第 一校準(zhǔn)步驟為稱重傳感器組件15關(guān)于水平面的平直度在士0. 05°內(nèi)時(shí)進(jìn)行的單次校準(zhǔn)測(cè) 量。該第一校準(zhǔn)步驟優(yōu)選在稱重傳感器組件15安裝到秤中之前，并且在秤臺(tái)安裝到稱重傳 感器10之前在稱重傳感器組件15上進(jìn)行。在優(yōu)選示例中，該校準(zhǔn)步驟使用計(jì)算機(jī)軟件自 動(dòng)運(yùn)行，但是原則上其可手動(dòng)運(yùn)行或以任何其它自動(dòng)或非自動(dòng)方式進(jìn)行。底板40與稱重傳 感器組件15的其余部分一起放置在關(guān)于水平面水平度在+/-0. 05度內(nèi)的平直表面50上。 于是來自加速度計(jì)20的輸出值(對(duì)應(yīng)于上面描述的傾斜偏移值和安裝誤差)被讀取并存 儲(chǔ)在稱重傳感器10的記憶存儲(chǔ)裝置或其它存儲(chǔ)介質(zhì)中。優(yōu)選地，存儲(chǔ)介質(zhì)應(yīng)在稱重傳感器 組件15上，以使得稱重傳感器組件15在秤中進(jìn)行更換而無需重新校準(zhǔn)傾斜度和安裝偏移 值，或無需訪問外部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或記錄。將該校準(zhǔn)步驟過程中所測(cè)量的稱重傳感器組件15所 處的傾斜度視為稱重傳感器10的用于任何校準(zhǔn)步驟和其它施加載荷的測(cè)量的真正的“零 傾斜度”或精確的水平方向，以使相應(yīng)的X和Y加速度計(jì)20偏移值可用于任何進(jìn)一步校準(zhǔn) 步驟或施加載荷的測(cè)量。優(yōu)選示例中稱重傳感器的輸出使用模擬_數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A-D轉(zhuǎn)換器)由模擬信號(hào) 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后由數(shù)字過濾器進(jìn)行過濾，優(yōu)選在硬件中實(shí)施，以得到每IOOms的重量 讀數(shù)。該重量讀數(shù)的頻率可提供在處理器性能要求和在秤輸出顯示上給出良好視覺響應(yīng)之 間的良好折衷。由稱重傳感器10輸出的經(jīng)過濾的數(shù)據(jù)不是直接的重量測(cè)量值，而是稱重 傳感器“計(jì)數(shù)”的數(shù)值，其對(duì)應(yīng)于沿稱重傳感器測(cè)量軸取向的特定載荷。這些經(jīng)過濾的稱重 傳感器輸出計(jì)數(shù)值可然后轉(zhuǎn)換為可由秤輸出的重量值，并且因而轉(zhuǎn)換為可由秤輸出的質(zhì)量值。在本申請(qǐng)中為了方便措辭，假設(shè)稱重傳感器輸出為經(jīng)處理以轉(zhuǎn)換成由秤輸出的重量和 /或質(zhì)量值的“計(jì)數(shù)”值。優(yōu)選示例中從加速度計(jì)20輸出的對(duì)應(yīng)于X和Y軸傾斜度的原始數(shù)據(jù)也由與重量 過濾相同的過濾方法進(jìn)行過濾，并且因而經(jīng)過濾的加速度計(jì)讀數(shù)(相應(yīng)地標(biāo)示為Dx和Dy) 以與經(jīng)過濾的重量讀數(shù)相同的速率輸出。當(dāng)稱重傳感器10處于真正的零度水平度時(shí)，來自 加速度計(jì)20的對(duì)應(yīng)于X和Y傾斜度軸的原始輸出數(shù)據(jù)分別以Dxi和Dyi標(biāo)示。對(duì)應(yīng)于處 于零傾斜度的秤的加速度值可從這兩項(xiàng)加速度計(jì)輸出數(shù)據(jù)值Dxi和Dyi確定并分別存儲(chǔ)為 Xoff和Yoff值。Xoff和Yoff值優(yōu)選地電子存儲(chǔ)在稱重傳感器組件15中的記憶裝置中， 更優(yōu)選地存儲(chǔ)在稱重傳感器10中。于是零傾斜度偏移值Xoff和Yoff可用于確定后序測(cè) 量或校準(zhǔn)步驟中稱重傳感器10的相對(duì)傾斜度，如在本申請(qǐng)中下面更詳細(xì)描述的那樣。通常用于優(yōu)選示例中的加速度計(jì)具有關(guān)于加速度計(jì)20裝置的操作而固有的數(shù)字 偏移值常數(shù)(Dk)和敏感度常數(shù)(Sk)。在優(yōu)選示例中，這些常數(shù)Dk和Sk用于下面的方程1 和2中，以得出各自X和Y軸的加速度讀數(shù)Xoff和Yoff。方程1 方程2 本發(fā)明的該第一傾斜度偏移值校準(zhǔn)步驟可同樣在安裝在秤中的稱重傳感器組件 15上進(jìn)行。在安裝在秤中之前僅校準(zhǔn)稱重傳感器組件15的優(yōu)選示例的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)稱重傳感 器組件15安裝到其它秤部件，例如由秤底腳支撐的秤殼體上時(shí)，則其變得非常難于確保稱 重傳感器10處于關(guān)于水平面在+/-0. 05度內(nèi)的水平度的平直表面50上。這是因?yàn)槠渌?件，例如秤的底腳和秤殼體的底部通常未經(jīng)精確制造來關(guān)于水平面水平，并且可能由于其 固定在一起的方式而關(guān)于彼此進(jìn)一步具有不期望的傾斜度。作為對(duì)照，由于稱重傳感器10 在單個(gè)的精確加工的底板40上，該底板40中，頂部表面安裝區(qū)已知平直并在+/-0. 05度內(nèi) 平行于底板40的底部表面，則當(dāng)?shù)装?0設(shè)置在關(guān)于水平面精確到+/-0. 05度的水平秤臺(tái) 上時(shí)，稱重傳感器10已知處于在+/-0. 1度內(nèi)的平直水平面上。優(yōu)選示例描述了確定Xoff和Yoff值的一種方法。但是，可使用其它方法來確定 初始X和Y加速度計(jì)的Xoff和Yoff值，其為稱重傳感器10處于關(guān)于水平面平直時(shí)加速度 計(jì)輸出值的表示方式。使用該優(yōu)選方法的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)校準(zhǔn)裝置裝配成測(cè)試表面50平直度關(guān) 于水平面在+/-0. 05度時(shí)，僅需一次測(cè)量來校準(zhǔn)初始傾斜度誤差，因而減少制造時(shí)間，并且 節(jié)約成本。當(dāng)稱重傳感器10已經(jīng)如上所述進(jìn)行傾斜度偏移值校準(zhǔn)時(shí)，則稱重傳感器組件15 可安裝到秤殼體中，并且秤臺(tái)或容器和相關(guān)固定裝置可固定到稱重傳感器10的自由端。具 有已完成的初始傾斜度偏移值校準(zhǔn)的稱重傳感器10可進(jìn)行施加載荷的測(cè)量，所述測(cè)量補(bǔ) 償了由于秤關(guān)于水平軸傾斜時(shí)施加載荷傾斜造成的誤差。類似于方程1和2，當(dāng)稱重傳感器10 (和因此加速度計(jì)20)隨后用于初始傾斜度 校準(zhǔn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于分別沿X和Y軸的傾斜度的加速度輸出值Xa和Ya可使用下面的方程3和4由從加速度計(jì)20Dx和Dy輸出的原始X和Y數(shù)據(jù)獲得。方程3 方程4 分別沿X和Y軸的傾斜角Xb和Yb可通過使用方程5和6由加速度值Xa和Ya以 及初始X和Y偏移加速度Xoff和Yoff獲得。方程5 方程 5a 方程6 方程6a 在優(yōu)選示例中，加速度計(jì)20也對(duì)溫度進(jìn)行了補(bǔ)償，其中在特定溫度下的角度中的 誤差稱為Tc。分別沿X和Y軸的溫度補(bǔ)償?shù)膬A斜角Xc和Yc可因此如方程5a和6a中所描 述的通過從原始傾斜角Xb和Yb減去角度中的溫度依賴性誤差Tc來計(jì)算。當(dāng)施加載荷由傾斜的秤稱量時(shí)，存在的稱量誤差可通過如下面方程7描述的考慮 了溫度補(bǔ)償傾斜角Xc和Yc的單個(gè)合成傾斜角Td來校正。然后合成傾斜角Td可與方程8 一起使用來計(jì)算傾斜度補(bǔ)償因子Tk，該補(bǔ)償因子Tk可用于校正本申請(qǐng)中描述的稱重傳感 器讀數(shù)中的測(cè)量誤差。方程7 方程8 傾斜度依賴性空載重量和其它稱重傳感器信號(hào)偏移值的校準(zhǔn)獨(dú)立的初始校準(zhǔn)用 于補(bǔ)償(i)當(dāng)稱重傳感器10偏離水平面傾斜時(shí)，由處于一定角度的施加載荷產(chǎn)生的重量 中的誤差；并且優(yōu)選補(bǔ)償(ii)加速度計(jì)20的溫度依賴性；由秤的空載載荷產(chǎn)生的空載重量也必須正確校 準(zhǔn)以用于傾斜依賴性誤差。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)無載荷施加時(shí)，從稱重傳感器10輸出的輸出讀數(shù)或“計(jì)數(shù)” 值由兩個(gè)主要來源合成1)空載載荷的空載重量。2)其它來源，例如來自電子元器件的積累到稱重傳感器10中或與稱重傳感器相關(guān)的基本上恒定的偏移值，例如A-D轉(zhuǎn)換器。這些其它來源通常恒定，但是可能原則上對(duì)由 來自稱重傳感器10的輸出計(jì)數(shù)值有用的任何來源和/或影響稱重傳感器10輸出的計(jì)數(shù)值 的任何裝置產(chǎn)生，該稱重傳感器10與稱重傳感器組件15具有與空載載荷的空載重量不同 的傾斜度關(guān)系。在優(yōu)選實(shí)施例中，“其它來源”由A-D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生，并且在后文中稱為“電子 偏移值”。類似于施加載荷的測(cè)量重量的余弦傾斜角依賴性，秤的空載載荷的所測(cè)空載重量 也隨合成傾斜角的余弦值變化。但是電子偏移值基本上為常數(shù)，其通常不隨傾斜角改變。 因而總稱重傳感器輸出值的一部分與重量有關(guān)，并且根據(jù)第一傾斜度關(guān)系隨稱重傳感器10 的傾斜度改變，而總稱重傳感器輸出值的一個(gè)或多個(gè)其它部分(其它值)根據(jù)與第一傾斜 度關(guān)系不同的第二或其它傾斜度關(guān)系隨稱重傳感器10的傾斜度改變。在優(yōu)選示例中，如果 秤在無施加載荷時(shí)傾斜，則來自稱重傳感器10的總輸出讀數(shù)隨傾斜角改變，該總輸出讀數(shù) 是傾斜角可變的空載重量和恒定的電子偏移值的和。因此在未施加載荷時(shí)將由稱重傳感器10獲得的輸出計(jì)數(shù)讀數(shù)作為絕對(duì)空載重量 測(cè)量值是不正確的，因?yàn)樵撟x數(shù)還包括“電子偏移值”，該“電子偏移值”不等于空載載荷。 在想要如下面詳細(xì)所述的預(yù)校準(zhǔn)秤的空載重量時(shí)，該“電子偏移值”添加到由稱重傳感器10 測(cè)量的空載重量成為問題。當(dāng)秤用于測(cè)量施加載荷的重量時(shí)，來自稱重傳感器10的輸出讀數(shù)由下述值合成 施加載荷的重量(隨稱重傳感器傾斜角改變) 秤的空載載荷的重量(隨稱重傳感器傾斜角改變)，和 存在的恒定電子偏移值現(xiàn)有的秤傾斜角補(bǔ)償方法僅將傾斜角校正值在施加載荷放置到秤上時(shí)應(yīng)用到總 稱重傳感器輸出讀數(shù)，以獲得施加載荷的傾斜角校正的重量值。然后為了獲得僅該施加載 荷的傾斜角校正的重量值，該秤或其它重量計(jì)算系統(tǒng)減去對(duì)應(yīng)于在零傾斜角下測(cè)量的空載 載荷的空載重量和電子偏移值的相關(guān)計(jì)數(shù)值。但是，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)施加載荷時(shí)，通 過最初傾斜角校正來自稱重傳感器10的總輸出計(jì)數(shù)，空載載荷和施加載荷重量部分得到 補(bǔ)償，但是電子偏移值無需傾斜角補(bǔ)償為較大的新值，這造成傾斜角補(bǔ)償?shù)妮敵鲎x數(shù)中的 誤差。因而隨后從該傾斜角校正的總計(jì)數(shù)值減去單個(gè)之前存儲(chǔ)的空載重量值和電子偏移值 將不完全補(bǔ)償電子偏移值，給出施加載荷重量的錯(cuò)誤值?，F(xiàn)在舉例來示出上述誤差來源。給出的值不是真實(shí)值，只是旨在顯示本發(fā)明已經(jīng) 進(jìn)行了識(shí)別和抵消的誤差來源。該示例假設(shè)不存在由例如溫度變化和稱重傳感器彎曲力矩 等來源產(chǎn)生的其它誤差。該示例涉及稱量放置在傾斜5度的秤上的6kg載荷。假設(shè)如果在零傾斜度下測(cè)量 對(duì)應(yīng)于施加載荷的真實(shí)值的稱重傳感器的計(jì)數(shù)值為600000 ；對(duì)應(yīng)于零傾斜度空載載荷的 (所測(cè))空載重量的稱重傳感器計(jì)數(shù)值為150000計(jì)數(shù)值，電子偏移值為5000計(jì)數(shù)值。在 進(jìn)行施加載荷的測(cè)量之前，秤預(yù)儲(chǔ)存了幾個(gè)對(duì)應(yīng)于零傾斜度未施加載荷的稱重傳感器計(jì)數(shù) 值，其為電子偏移值和空載重量的和，即為5000+150000 = 155000計(jì)數(shù)值。然后將施加載 荷放置在傾斜度角為5度時(shí)的秤上。稱重傳感器輸出735000的計(jì)數(shù)值該計(jì)數(shù)值的590000 為施加載荷的結(jié)果，由于秤傾斜，其小于真實(shí)值600000;該計(jì)數(shù)值的140000為空載載荷的 結(jié)果，由于秤傾斜，其小于真實(shí)值150000 ；該計(jì)數(shù)值中的5000由電子偏移值引起，其為常數(shù)，并且不會(huì)由于秤傾斜而改變。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法，735000的總計(jì)數(shù)可于是總體(作為 整體)傾斜度校準(zhǔn)為755200的數(shù)值其中施加載荷的初始值正確地調(diào)節(jié)到600000 ；空載載 荷的初始值正確地調(diào)節(jié)為150000 ；但是電子偏移值的初始值不正確地調(diào)節(jié)到5200。當(dāng)秤于 是從傾斜校正值755200減去預(yù)存儲(chǔ)的“零傾斜度”計(jì)數(shù)值155000 (對(duì)應(yīng)于空載載荷和電子 偏移值)時(shí)，仍然存在由于過補(bǔ)償電子偏移值造成的誤差。施加載荷的所得的計(jì)數(shù)值等于 600200，其反之對(duì)應(yīng)于所施加載荷的6002kg的不正確的重量輸出值。本發(fā)明人已經(jīng)指出，為了能夠在秤傾斜某個(gè)角度時(shí)獲得施加載荷的更準(zhǔn)確的測(cè)量 重量值，來自加載秤的輸出讀數(shù)中必須補(bǔ)償來自未加載秤的輸出讀數(shù)，該補(bǔ)償通過考慮并 且如果需要修改該加載和未加載讀數(shù)的根據(jù)第一關(guān)系隨傾斜角改變的部分和隨傾斜角不 改變(基本上恒定)或根據(jù)第二關(guān)系隨傾斜角改變的部分來進(jìn)行。當(dāng)通過應(yīng)用根據(jù)優(yōu)選示 例的傾斜角補(bǔ)償來計(jì)算稱重傳感器輸出計(jì)數(shù)值的修改值時(shí)，在測(cè)量施加載荷時(shí)將電子偏移 值的校正值從稱重傳感器10的傾斜角補(bǔ)償計(jì)數(shù)值減去。這可通過多種方法實(shí)現(xiàn)，包括存 儲(chǔ)多個(gè)電子偏移值的傾斜角補(bǔ)償值，并且根據(jù)由傾斜計(jì)測(cè)量的傾斜角調(diào)用和減去適當(dāng)?shù)碾?子偏移值；每次將要稱量載荷時(shí)，在與施加載荷的測(cè)量相同的傾斜角度下進(jìn)行零載荷校準(zhǔn) 測(cè)量，優(yōu)選在緊接著施加載荷的測(cè)量之前或之后進(jìn)行零載荷校準(zhǔn)測(cè)量。根據(jù)本申請(qǐng)優(yōu)選示 例的該方法包括預(yù)確定用于該秤的電子偏移值，存儲(chǔ)該值，并且隨后在進(jìn)行任何其它稱重 傳感器測(cè)量時(shí)使用和再使用該值。期望零售店或其它環(huán)境中的秤進(jìn)行預(yù)校準(zhǔn)來消除空載重量和恒定偏移值的校正 值，以使秤的正常使用者不需要每次在相同的秤傾斜角下進(jìn)行兩次對(duì)比測(cè)量來稱量施加載 荷的實(shí)際重量。因而本發(fā)明通過使用稱重傳感器10在第一位置中測(cè)量對(duì)應(yīng)于至少第一重量值和 又一個(gè)第一重量值的第一稱重傳感器輸出值來預(yù)校準(zhǔn)稱重設(shè)備。該第一重量值根據(jù)第一傾 斜度關(guān)系隨稱重傳感器10的傾斜度改變。然后本發(fā)明在第一位置處使用傾斜計(jì)測(cè)量與稱 重傳感器10的傾斜角相關(guān)的傾斜度值。一旦這些測(cè)量進(jìn)行完，則本發(fā)明的方法在第二位置 中使用稱重傳感器10測(cè)量對(duì)應(yīng)于至少第二重量值和又一個(gè)第二重量值的第二稱重傳感器 輸出值。但是在與第一位置處于不同傾斜度的第二位置，該第二重量值仍根據(jù)第一傾斜度 關(guān)系隨稱重傳感器10的傾斜度改變。而且在第二位置處，傾斜計(jì)測(cè)量與稱重傳感器10的傾 斜角相關(guān)的第二傾斜度值。一旦所有這些測(cè)量進(jìn)行完，則本發(fā)明比較該第一值和第二值，并 且根據(jù)該又一個(gè)重量值和稱重傳感器傾斜度之間的第二傾斜度關(guān)系，獲得參數(shù)(例如“電 子偏移值”)。該第二傾斜度關(guān)系與第一傾斜度關(guān)系不同，并且可能基本上是常數(shù)。在優(yōu)選示例中，該方法通過確定“電子偏移值”、通過在不同傾斜角下讀取下面以 輸出計(jì)數(shù)值Ml和M2標(biāo)示的至少兩個(gè)稱重傳感器測(cè)量值來應(yīng)用。使用相同的施加載荷量來 進(jìn)行至少兩次測(cè)量，該施加載荷量在優(yōu)選示例中為零。優(yōu)選地，這兩個(gè)傾斜度值應(yīng)間隔足夠 遠(yuǎn)來獲得空載重量的余弦關(guān)系的準(zhǔn)確表示方式。由于在兩個(gè)不同傾斜角度下，空載重量將 以已知的余弦關(guān)系變化，但是電子偏移值保持恒定，因此Ml和M2的比較將確定與電子偏移 值相關(guān)的計(jì)數(shù)值。一旦已知該計(jì)數(shù)值，則優(yōu)選示例中可將該電子偏移值在應(yīng)用任何傾斜角 補(bǔ)償之前從測(cè)量值去除。在優(yōu)選示例中，在稱重傳感器10關(guān)于水平面處于零傾斜角時(shí)，在沒有施加載荷的 情況下，獲得空載重量的第一測(cè)量值(Ml)和電子偏移值。在優(yōu)選示例中，該值已知為“零值”，并且存儲(chǔ)(優(yōu)選在稱重傳感器10中)用于該申請(qǐng)中后面描述的其它校準(zhǔn)步驟中。第 二測(cè)量值(M2)優(yōu)選在稱重傳感器10僅沿一個(gè)軸(X或Y)傾斜到秤在正常操作中設(shè)計(jì)進(jìn)行 校正的最大期望傾斜度時(shí)獲得，該最大傾斜度在優(yōu)選示例中為5°。當(dāng)沿該一個(gè)軸傾斜到第 二傾斜角時(shí)，另一個(gè)垂直軸保持基本上關(guān)于水平面在+/-0. 1度內(nèi)的水平度。但是原則上測(cè) 量值Ml和M2可通過任何兩個(gè)不同的X和Y傾斜角的組合來獲得。通過在關(guān)于水平面0和 5度傾斜度下測(cè)量空載重量和電子偏移值，對(duì)應(yīng)于空載負(fù)載的計(jì)數(shù)部分(DW)可使用方程9 進(jìn)行計(jì)算。方程9 由于在優(yōu)選示例中，測(cè)量值Ml以兩個(gè)軸關(guān)于水平面在士0. 1°內(nèi)的水平度下進(jìn) 行，因此Ml可視為恒定偏移值和最大空載重量值，因而在計(jì)數(shù)值中，恒定的電子偏移值 Eoff可于是使用方程10進(jìn)行計(jì)算。該值可存儲(chǔ)在稱重傳感器10、稱重傳感器組件15或稱 重設(shè)備的其它部件中的記憶裝置中，或可永久或臨時(shí)存儲(chǔ)在進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)量的外部系統(tǒng)中。方程10Eoff = Ml-Dff該優(yōu)選示例中的上述傾斜角依賴性空載重量校準(zhǔn)測(cè)量在稱重傳感器組件15已經(jīng) 裝配到秤中時(shí)通過固定到稱重傳感器10自由端的秤臺(tái)進(jìn)行。通過參照加速度計(jì)20輸出值， 因此參照從加速度計(jì)20獲得的傾斜角度，將該秤首先調(diào)平到關(guān)于水平面+/-0. Γ內(nèi)。這通 常通過調(diào)節(jié)秤的底腳進(jìn)行。沒有施加載荷放置到秤臺(tái)上。然后在關(guān)于水平面0度的第一傾 斜角下記錄測(cè)量值Ml。然后將該秤傾斜到第二傾斜角(在該示例中關(guān)于水平面為5度)， 存儲(chǔ)測(cè)量值M2。當(dāng)計(jì)算出該恒定電子偏移值“Eoff”并且存儲(chǔ)在秤中時(shí)，其可于是用于更準(zhǔn)確地測(cè) 量施加載荷在傾斜秤上的重量。將施加載荷放置在秤上時(shí)讀取的稱重傳感器輸出計(jì)數(shù)為 Wa，其對(duì)應(yīng)于施加載荷、空載載荷和電子偏移值。當(dāng)已經(jīng)獲得該測(cè)量值Wa，并且Eoff已知且 存儲(chǔ)時(shí)，秤可正確計(jì)算施加載荷的真實(shí)的零傾斜角重量。這首先通過將預(yù)計(jì)算的EofT存儲(chǔ) 值從總稱重傳感器輸出計(jì)數(shù)值(Wa)減去，從而僅保留對(duì)應(yīng)于空載載荷和所施加載荷的稱 重傳感器輸出計(jì)數(shù)值，這兩個(gè)值都關(guān)于傾斜角具有余弦依賴性關(guān)系。然后再次應(yīng)用傾斜度 補(bǔ)償來得出表示空載載荷和施加載荷的校正“零傾斜角”計(jì)數(shù)值的值(Wb)。方程11 可于是根據(jù)方程12通過從Wb減去之前計(jì)算的零水平度空載重量而獲得施加載荷 準(zhǔn)確的傾斜角校正的重量值。可替代地，合成傾斜角補(bǔ)償?shù)目蛰d載荷和施加載荷值(Wb)在 重量計(jì)算中可用作如下面所述的進(jìn)一步補(bǔ)償其它稱量誤差的一項(xiàng)。方程12對(duì)應(yīng)于施加的空載重量的計(jì)數(shù)值=Wb-DW殘余稱重傳感器誤差的校準(zhǔn)本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)秤傾斜時(shí)，甚至在進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，所測(cè)的施加載荷的重量值中仍出現(xiàn)誤差由于當(dāng)稱重傳感器10傾斜離開水平面時(shí)，施加質(zhì)量關(guān)于稱重傳感器測(cè)量軸線處 于某個(gè)角度而產(chǎn)生的重量中的誤差；加速度計(jì)20的溫度依賴性；和當(dāng)補(bǔ)償空載載荷的空載重量的傾斜度依賴性時(shí)保持恒定的偏移值。為了在該申請(qǐng)中系統(tǒng)命名，所測(cè)重量中的這些額外的誤差稱為“殘余誤差”，并且 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，是由傾斜角對(duì)稱重傳感器10的內(nèi)部運(yùn)行機(jī)構(gòu)和部件的影響造成的。當(dāng)待稱量的 載荷施加到秤時(shí)，施加重量的動(dòng)作造成稱重傳感器10變形。當(dāng)這在一定角度下進(jìn)行時(shí)，稱 重傳感器10中的其它彎曲力矩造成輸出重量讀數(shù)中的誤差，該誤差沒有使用前面部分中 所描述的傾斜角校正方法進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，誤差還由應(yīng)變計(jì)的任何輕微的移位造 成，該應(yīng)變計(jì)結(jié)合到稱重傳感器的框架。這樣，如果秤補(bǔ)償這些誤差，則需要比方程12中表 述的更復(fù)雜的關(guān)于傾斜的秤的載荷/重量計(jì)算。本發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如由下面方程13和14描述的，這些殘余稱量誤差隨著增 大的傾斜角和增大的載荷而增加，其中關(guān)于Y軸的殘余誤差與施加載荷和傾斜角的積成比 例，而關(guān)于X軸的殘余誤差與傾斜角和施加載荷的平方的積成比例。方程13Y軸殘余誤差oc (施加載荷)X(傾斜角)方程14X軸殘余誤差oc (施加載荷)2X(傾斜角)因此本發(fā)明提供一種預(yù)校準(zhǔn)稱重設(shè)備來補(bǔ)償這些殘余誤差的方法。這通過在一個(gè) 傾斜角下進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量的一次或多次稱重傳感器測(cè)量、根據(jù)已知的傾斜度關(guān)系補(bǔ)償 傾斜角、指明(記錄)初始傾斜度補(bǔ)償之后存在的殘余誤差、和計(jì)算一個(gè)或多個(gè)誤差補(bǔ)償參 數(shù)來獲得，所述誤差補(bǔ)償參數(shù)可用于使用稱重傳感器10的后序稱量中。將與第一質(zhì)量的重 量相關(guān)的第一值提供給該設(shè)備或由該設(shè)備提供。該第一值與在第一傾斜度值下測(cè)量的第一 質(zhì)量的重量相關(guān)。原則上，第一傾斜度值可以是與水平面相同的水平度值或關(guān)于水平面處 于一定傾斜度的值。優(yōu)選地，該第一重量值與第一質(zhì)量的重量相關(guān)，其中第一傾斜度值為 零，即與水平面相同的水平度。該第一值可以是以前已知的，或可以通過進(jìn)行第一測(cè)量的設(shè) 備獲得。當(dāng)該第一值由該設(shè)備獲得時(shí)，第一測(cè)量?jī)?yōu)選通過稱重傳感器10在基本上水平的水 平度下進(jìn)行。該第一測(cè)量輸出與第一質(zhì)量的重量相關(guān)的第一值，該第一質(zhì)量可以是秤上的 施加載荷或秤自身的空載載荷。于是本發(fā)明要求在稱重傳感器10關(guān)于水平面處于第二傾斜度時(shí)稱量該第一質(zhì) 量，以記錄與第一質(zhì)量的重量相關(guān)的第二值。對(duì)應(yīng)于第二值的關(guān)于水平面的第二傾斜度與 關(guān)于第一值的第一傾斜度不同。而在該第二傾斜度下，該傾斜計(jì)測(cè)量第二傾斜度值。于是本 發(fā)明根據(jù)至少已知的傾斜度關(guān)系和第二傾斜度來將第二重量值修改為對(duì)應(yīng)于該第一傾斜 度的修改值。例如，如果第一值與關(guān)于水平面水平的傾斜度所測(cè)的第一質(zhì)量的重量相關(guān)，則 使用已知的傾斜度關(guān)系修改該第二重量值，以得到也對(duì)應(yīng)于水平面的修改的第二重量值。 該已知的傾斜度關(guān)系通常為余弦關(guān)系。然后該校準(zhǔn)方法比較該第一重量值和修改的第二重 量值，并且根據(jù)至少比較結(jié)果計(jì)算誤差參數(shù)；和重量與稱重傳感器傾斜度之間的誤差關(guān)系 (例如方程13和14中所描述的)?？捎糜谟?jì)算誤差參數(shù)的其它值包括第一重量值和傾斜
16度值。當(dāng)根據(jù)方程14進(jìn)行殘余稱重傳感器誤差校準(zhǔn)時(shí)，在水平下和處于某個(gè)傾斜角下測(cè)量 與第一質(zhì)量不同的另一個(gè)質(zhì)量，用于計(jì)算誤差參數(shù)。在優(yōu)選示例中，該方法通過下述步驟補(bǔ)償殘余誤差a)計(jì)算用于Y軸中的殘余誤差的校正因子(Yk)，和b)計(jì)算用于X軸中的殘余誤差的兩個(gè)校正因子(Xkl，Xk2)；c)存儲(chǔ)這些校正因子值，和d)將其用于施加載荷的后序測(cè)量中。在優(yōu)選示例中，計(jì)算兩個(gè)誤差值，并且求和來考慮由任何X軸傾斜角產(chǎn)生的稱重 傳感器彎曲力矩誤差的二次本質(zhì)(quadratic nature)。計(jì)算一個(gè)誤差值來考慮由任何Y軸 傾斜角產(chǎn)生的稱重傳感器彎曲力矩誤差的線性本質(zhì)。該優(yōu)選示例使用這些校正因子來計(jì)算每一個(gè)軸中的殘余誤差值。然后將該誤差值 從方程11中描述的計(jì)數(shù)值Wb減去來獲得對(duì)應(yīng)于空載載荷和施加載荷重量的計(jì)數(shù)值，其正 確補(bǔ)償傾斜角，去除了不應(yīng)進(jìn)行傾斜度矯正的任何恒定偏移值，并且補(bǔ)償了殘余誤差。該優(yōu)選示例通過如方程15中詳細(xì)描述的從計(jì)數(shù)值Wb計(jì)算殘余誤差補(bǔ)償?shù)闹亓坑?jì) 數(shù)值Wc來實(shí)現(xiàn)該補(bǔ)償，其中，每一個(gè)校正因子與在各自軸(Xc或Yc)中計(jì)算的傾斜角和空 載載荷加上施加載荷的傾斜度校正的計(jì)數(shù)值Wb相乘。Xk2項(xiàng)與Wb的平方相乘。方程15 但是可以設(shè)想，殘余校正因子僅需要進(jìn)行一個(gè)軸(X或Y)的計(jì)算，例如其中期望秤 僅曾經(jīng)在垂直軸傾斜。而且，其它數(shù)學(xué)方法可用于計(jì)算并且因而補(bǔ)償由稱重傳感器彎曲力 矩產(chǎn)生的殘余誤差。該優(yōu)選示例通過進(jìn)行以下步驟獲得校正因子一次或多次校準(zhǔn)測(cè)量，來計(jì)算Y軸 中的校正因子和至少兩次校準(zhǔn)測(cè)量，來計(jì)算X軸中的校正因子。計(jì)算X校正因子Xkl和 Xk2需要兩次測(cè)量，這是由必須解決由于載荷和殘余誤差之間的二次關(guān)系的二次方程造成 的。這些用于確定X和/或Y殘余誤差校正因子的校準(zhǔn)測(cè)量稱為用于本申請(qǐng)的“二次校準(zhǔn) 測(cè)量”。用于Y軸的二次校準(zhǔn)測(cè)量形成一組，用于X軸的二次校準(zhǔn)測(cè)量形成另一組。每一組 二次校準(zhǔn)測(cè)量涉及在秤關(guān)于Y軸傾斜時(shí)將一個(gè)或多個(gè)已知載荷放置在秤上或在秤關(guān)于X軸 傾斜時(shí)將兩個(gè)或多個(gè)已知載荷放置在秤上。已知載荷為施加載荷，其具有之前精確測(cè)量的 已知重量。為了計(jì)算校正因子Yk、Xkl和Xk2，每一個(gè)已知載荷需要稱重傳感器計(jì)數(shù)的參考 值。該已知載荷的參考計(jì)數(shù)值可以多種方式獲得。一種方法是記錄用于每一個(gè)已知載荷的 計(jì)數(shù)值，以在秤關(guān)于水平面平直時(shí)用于二次校準(zhǔn)測(cè)量，然后減去無載荷施加到秤時(shí)處于水 平的秤的稱重傳感器計(jì)數(shù)值。但是這將需要多次測(cè)量，每一次用于在二次校準(zhǔn)測(cè)量中使用 的每一個(gè)已知載荷。該優(yōu)選示例利用從稱重傳感器10關(guān)于增加的施加載荷輸出的計(jì)數(shù)值之間的線性 關(guān)系。因而通過已知對(duì)應(yīng)于施加載荷的兩次“零傾斜度”測(cè)量的稱重傳感器計(jì)數(shù)值，可確定 計(jì)數(shù)值和施加載荷之間的線性關(guān)系。一旦確定該線性關(guān)系，則任何任意的施加載荷的計(jì)數(shù) 值可使用該關(guān)系計(jì)算。該線性關(guān)系通常用于本發(fā)明的稱重設(shè)備使用的稱重傳感器10，但是
17如果發(fā)現(xiàn)稱重傳感器10存在其它線性載荷計(jì)數(shù)關(guān)系，則這樣的關(guān)系應(yīng)適當(dāng)?shù)赝ㄟ^本文描 述的方法和根據(jù)背景技術(shù)的那些方法確定。該優(yōu)選示例根據(jù)方程16通過計(jì)算“跨度值”確定該線性關(guān)系。該跨度值為由稱重 傳感器10在無施加載荷的情況下(已知為如前面所述的零值)在零傾斜度測(cè)得的計(jì)數(shù)值 和由稱重傳感器10在零傾斜度下在對(duì)應(yīng)于稱重傳感器10在實(shí)際中標(biāo)稱測(cè)量的最大載荷的 施加載荷下測(cè)得的計(jì)數(shù)值之間的差值。由于在秤關(guān)于水平面的平直度在+/-0. 1度內(nèi)時(shí)進(jìn) 行計(jì)算跨度值的測(cè)量，因此該跨度值給出對(duì)應(yīng)于二次校準(zhǔn)測(cè)量中最大已知施加載荷的正確 的計(jì)數(shù)值，因?yàn)閮A斜影響的誤差不存在。然后存儲(chǔ)該跨度值，用于二次校準(zhǔn)中將被放置在秤 上的最大已知載荷。于是對(duì)于任何其它較小的施加到秤的已知載荷的正確計(jì)數(shù)值(零傾斜 角)可簡(jiǎn)單地通過將跨度值除以適當(dāng)分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算，其中該適當(dāng)分?jǐn)?shù)對(duì)應(yīng)于較小已知載荷 與最大已知載荷相比較的分?jǐn)?shù)。例如，如果最大的已知施加載荷為6kg，并且較小的已知載 荷為2kg，則對(duì)于較小的載荷，正確的“跨度”計(jì)數(shù)值僅為最大載荷的跨度值除以3。方程16跨度值=(最大已知載荷的計(jì)數(shù)，0傾斜角)-(0載荷的計(jì)數(shù)，0傾斜角)在優(yōu)選示例中，一次二次校準(zhǔn)測(cè)量用于確定Yk。該秤在Y軸中傾斜到5度，并且 在X軸中將水平度保持到士0.1°。將該全(最大)已知載荷施加到秤上，例如6kg(用于 6kg的秤)。記錄由加速度計(jì)20沿Y軸測(cè)量的角度傾斜角的實(shí)際值Yc和該測(cè)量的稱重傳 感器計(jì)數(shù)值。根據(jù)方程11計(jì)數(shù)施加載荷的傾斜度補(bǔ)償重量值加空載重量(Wb)的值。然后 使用方程17確定Yk的值。方程17 進(jìn)行另一個(gè)類似的二次校準(zhǔn)測(cè)量組來確定Xkl和Xk2。本發(fā)明人已經(jīng)實(shí)驗(yàn)性地發(fā) 現(xiàn)，在二次校準(zhǔn)測(cè)量中用于確定Xkl和Xk2所需的兩個(gè)載荷中較小的一個(gè)應(yīng)大約是最大施 加載荷的1/3。在該值下發(fā)現(xiàn)，由傾斜角造成的殘余誤差開始變得顯著。該秤沿X軸傾斜到5度，并且沿Y軸保持士0. 1°的水平度。該全(最大)已知載 荷施加到秤上，例如6kg(用于6kg秤)。由加速度計(jì)20測(cè)量的沿X軸的角度傾斜度的實(shí)際 值Xc與用于該測(cè)量的載荷計(jì)數(shù)值一起記錄。根據(jù)方程11計(jì)算所施加載荷的傾斜度補(bǔ)償重 量值加空載載荷(Wb)。當(dāng)秤沿X軸傾斜到5度時(shí)，對(duì)于1/3已知載荷(2kg)重復(fù)相同的二 次校準(zhǔn)步驟。然后使用方程18-25計(jì)算校正因子Xkl和Xk2。項(xiàng)El、FBI和FA1僅為代表 Xkl和Xk2的中間計(jì)算步驟結(jié)果的值，其中Wb對(duì)應(yīng)于全(最大)已知載荷施加到秤上時(shí)的 校準(zhǔn)步驟。項(xiàng)E1/3、FB2和FA2僅為代表Xkl和Xk2的中間計(jì)算步驟結(jié)果的值，其中Wb對(duì)應(yīng) 于較小的已知載荷施加到秤上時(shí)(其在優(yōu)選示例中為全已知載荷的1/3)的二次校準(zhǔn)測(cè)量 值。方程18 方程19
FBlJWb~E0ff) 方程20FA1 = FBI (ffb-Eoff)方程21E1/3 = (ffb-0 值)_ (跨度值 /3)方程22 方程23 方程24 方程25 本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，沿X和Y軸的殘余稱重傳感器誤差之間存在的一定程度的串 擾(crosstalk)。當(dāng)秤關(guān)于一個(gè)軸傾斜，但是沿另一個(gè)軸保持基本水平時(shí)，如二次測(cè)量所描 述的，則造成沿傾斜軸的殘余誤差的一些或全部因子也可沿正交軸產(chǎn)生殘余誤差。該串?dāng)_ 可例如由加速度計(jì)20內(nèi)的串?dāng)_和/或稱重傳感器10中的串?dāng)_造成。另外，由于水平軸僅 關(guān)于水平面在士0.1°內(nèi)，則沿正交軸可仍存在達(dá)士0.1°的傾斜度，造成二次校準(zhǔn)測(cè)量中 的總殘余誤差。因此發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用之前獲得的用于沿正交軸的殘余誤差的補(bǔ)償因子計(jì)算時(shí)，可更 準(zhǔn)確地確定沿一個(gè)軸補(bǔ)償殘余誤差的一個(gè)或多個(gè)校正因子。還發(fā)現(xiàn)，沿一個(gè)或多個(gè)軸的補(bǔ) 償因子也可需要重新計(jì)算一次或連續(xù)多次，以迭代地提高由于串?dāng)_的影響造成的一個(gè)或多 個(gè)補(bǔ)償因子的精確度。優(yōu)選示例通過使用項(xiàng)Wc (如方程15中所限定的)來代替方程17-23中的項(xiàng)Wb而 考慮并且校正了殘余誤差串?dāng)_。對(duì)于其中校正因子Yk、Xkl或Xk2都未知的情況下的初始 二次校準(zhǔn)測(cè)量，所有這三個(gè)校正因子(Xkl、Xk2、Yk)設(shè)置為零。在用于一個(gè)軸的初始二次校 準(zhǔn)測(cè)量組完成后，則如上所述計(jì)算用于該特定軸的一個(gè)或多個(gè)校正因子，并且存儲(chǔ)。在用于 關(guān)于初始組的正交軸的接下來的二次校準(zhǔn)測(cè)量組中，校正因子通過使用Wc值確定，該Wc值 通過前面確定的用于正交軸的校正因子計(jì)算，而不是Wb。二次校準(zhǔn)測(cè)量可交替重復(fù)，其中每一次，使用改進(jìn)的更準(zhǔn)確的用于正交軸的校正 因子值計(jì)算用于該軸的校正因子的新值。但是本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，足夠準(zhǔn)確的補(bǔ)償因子可 通過進(jìn)行初始組的二次校準(zhǔn)測(cè)量獲得，因而得到用于第一軸的校正因子，將這些初始因子 用于獲得正交第二軸的校正因子，然后使用計(jì)算用于第二軸的校正因子再次重復(fù)用于第一軸的二次校準(zhǔn)組。當(dāng)所有二次校準(zhǔn)測(cè)量已經(jīng)完成時(shí)，將計(jì)算的Xkl、Xk2和Yk的值優(yōu)選存儲(chǔ)在稱重傳 感器10或稱重傳感器組件15中的記憶裝置。因而，在優(yōu)選示例中，秤的稱重傳感器10具 有下面如表1中描述的由所有前述校準(zhǔn)步驟存儲(chǔ)的值。表1在優(yōu)選示例中存儲(chǔ)的校準(zhǔn)值 原則上，由前述校準(zhǔn)步驟計(jì)算或測(cè)量的其它值也可存儲(chǔ)在稱重傳感器10或稱重 傳感器組件15中。稱重設(shè)備正常使用時(shí)補(bǔ)償傾斜度的步驟順序當(dāng)稱重傳感器組件15和秤已經(jīng)使用前述校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)時(shí)，校準(zhǔn)的稱重設(shè)備能夠 在未知的施加載荷放置到秤上時(shí)獲得稱重傳感器讀數(shù)，并且補(bǔ)償由于稱重傳感器10傾斜 離開水平面時(shí)處于一定角度的施加載荷產(chǎn)生的重量中的誤差；加速度計(jì)20的任何溫度依 賴性；當(dāng)補(bǔ)償空載載荷的空載重量的傾斜角依賴性時(shí)的恒定偏移值；由例如其它稱重傳感 器彎曲力矩或應(yīng)變計(jì)移位等影響造成的殘余傾斜角依賴性稱重傳感器誤差。本發(fā)明通過使用計(jì)算的誤差參數(shù)(其在優(yōu)選示例中為Xkl、Xk2和Yk)來補(bǔ)償殘 余誤差，以獲得準(zhǔn)確的傾斜度補(bǔ)償?shù)闹亓亢?或質(zhì)量值。這通過使用稱重傳感器10測(cè)量對(duì)應(yīng)于至少重量值的第一值獲得，其中重量值根據(jù)第一傾斜度關(guān)系(例如所測(cè)重量與秤傾斜 度具有例如正常的余弦關(guān)系)隨稱重傳感器10的傾斜度改變。在稱重傳感器10處于相同 的位置時(shí)，傾斜計(jì)測(cè)量與稱重傳感器10的傾斜度相關(guān)的傾斜度值，這優(yōu)選與第一稱重傳感 器值的測(cè)量同時(shí)進(jìn)行。然后使用所測(cè)的傾斜度值，將所測(cè)的重量值根據(jù)第一傾斜度關(guān)系進(jìn) 行修改，以補(bǔ)償所測(cè)重量的傾斜角依賴性，并且還使用誤差參數(shù)進(jìn)一步修改，以補(bǔ)償殘余誤 差。當(dāng)稱重傳感器10獲得未知載荷的測(cè)量值Wa時(shí)，根據(jù)優(yōu)選示例的稱重設(shè)備通過下 述步驟補(bǔ)償這些誤差a)從加速度計(jì)20記錄加速度計(jì)20值，并且根據(jù)方程3和4沿每一個(gè)稱重傳感器 軸計(jì)算加速度值Xa和Ya;b)根據(jù)方程5和6計(jì)算沿每一個(gè)稱重傳感器軸的傾斜角Xb和Yb ；c)根據(jù)方程5a和6a將溫度補(bǔ)償應(yīng)用到傾斜度角Xb和Yb，以獲得Xc和Yc ；d)從初始稱重傳感器輸出值Wa去除任何恒定電子偏移值“Eoff”，然后使用方程 11補(bǔ)償傾斜角，以得到未知載荷重量加空載重量的傾斜角補(bǔ)償?shù)挠?jì)數(shù)值(Wb)；e)使用方程15補(bǔ)償稱重傳感器10中空載載荷加施加載荷(Wb)的傾斜度補(bǔ)償?shù)?重量計(jì)數(shù)值的傾斜角依賴性殘余誤差，以獲得Wc ；f)可任選地，將重力補(bǔ)償應(yīng)用到Wc來獲得載荷加空載載荷Wd的重力補(bǔ)償?shù)闹亓?值；g)使用方程26從W去除空載載荷的空載重量，以獲得未知的施加載荷的重量。方程26 如上所述，本發(fā)明的方法也可應(yīng)用重力補(bǔ)償來考慮重力的位置依賴本質(zhì)。用于校 準(zhǔn)位置的重力補(bǔ)償因子“Gf”和用于使用位置的“Gs”優(yōu)選存儲(chǔ)在稱重傳感器組件15中，并 且根據(jù)方程27應(yīng)用到值Wc，以計(jì)算載荷和空載載荷的重力補(bǔ)償值Wd。同樣，重力補(bǔ)償可在 去除空載載荷的空載重量之后應(yīng)用到未知的施加載荷的重量值。方程27 在優(yōu)選示例中進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)量的順序本發(fā)明的優(yōu)選示例以下述順序進(jìn)行上述校準(zhǔn)測(cè)量。1.如上面所述，通過將稱重傳感器組件15放置在平直表面50上并且記錄該加速 度值而獲得Xoff和Yoff值。然后將稱重傳感器組件15裝配成至少秤臺(tái)和配件固定到稱 重傳感器10。優(yōu)選地，稱重傳感器組件15安裝到完整的秤殼體中。2.考慮傾斜度偏移值Xoff和Yoff，調(diào)節(jié)稱重傳感器組件15或秤，以使稱重傳感 器10關(guān)于水平面平直。3.在零傾斜角時(shí)，通過在無載荷施加到秤臺(tái)時(shí)記錄稱重傳感器計(jì)數(shù)值來測(cè)量上述 “零值”。零值也是方程9中的Ml值。4.雖然仍處于零傾斜度，通過在將已知的最大施加載荷放置在秤臺(tái)上時(shí)記錄稱重 傳感器計(jì)數(shù)值來測(cè)量跨度值。
5.然后將施加載荷移除，并且將秤傾斜到正常稱重操作中經(jīng)歷的最大傾斜角值， 該最大傾斜角值在優(yōu)選示例中沿Y軸為5度士0.5°。加速度計(jì)值被記錄并用于計(jì)算當(dāng)前 傾斜角Xc和Yc。還記錄稱重傳感器計(jì)數(shù)值M2。該電子偏移值“Eoff”可于是使用方程9 和10進(jìn)行計(jì)算。6.在沿Y軸處于5度傾斜角時(shí)，將最大施加載荷放置到秤臺(tái)上，并且記錄稱重傳感 器計(jì)數(shù)值。該測(cè)量對(duì)應(yīng)于用于Y軸的二次校準(zhǔn)測(cè)量。計(jì)算校正因子Yk。7.然后將該秤沿Y軸調(diào)平到士0. 1°，并且傾斜到正常稱重操作中經(jīng)歷的標(biāo)稱最 大傾斜值，該標(biāo)稱最大傾斜值在優(yōu)選示例中為沿X軸5° 士0.5°。將最大施加載荷放置到 秤臺(tái)上，并且記錄稱重傳感器計(jì)數(shù)值。然后將最大載荷使用較小的載荷代替，該較小的載 荷為最大載荷重量的精確已知的分?jǐn)?shù)(通常為三分之一)，但是如上所述，該較小的載荷可 以是質(zhì)量小于最大載荷的任何載荷。記錄該稱重傳感器計(jì)數(shù)值。這些測(cè)量值對(duì)應(yīng)于用于X 軸的二次校準(zhǔn)測(cè)量(測(cè)量組)。計(jì)算校正因子Xkl和Xk2。前面計(jì)算的Yk值包括在Xkl和 Xk2的計(jì)算中。8.在Yk的再次計(jì)算中，通過使用前面計(jì)算的Xkl和Xk2值重復(fù)步驟6來獲得更準(zhǔn) 確的Yk值。9.將載荷從秤移除，同時(shí)將秤保持在該傾斜角度。然后重復(fù)步驟5來使用方程9 和10考慮Xkl、Xk2和Yk而重新計(jì)算電子偏移值“Eoff”。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，上述優(yōu)選校準(zhǔn)步驟1-8最小化實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)中公開的校準(zhǔn)方法 所需要的測(cè)量和傾斜角調(diào)節(jié)次數(shù)。為了示出本發(fā)明，秤根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選示例完全校準(zhǔn)。然后使用該校準(zhǔn)的秤來測(cè) 量關(guān)于水平面沿Y軸傾斜到5度的秤上的已知6kg載荷的重量。在根本沒有任何誤差補(bǔ)償 的情況下，稱重傳感器計(jì)數(shù)輸出值Wa等于5963g的載荷測(cè)量值，其具有37g的誤差。當(dāng)應(yīng) 用傾斜度補(bǔ)償來去除電子偏移值并且補(bǔ)償秤空載重量和施加載荷的余弦依賴性時(shí)，秤給出 施加載荷的5996g的輸出值，該值仍具有4g誤差。當(dāng)還應(yīng)用校正因子來補(bǔ)償稱重傳感器殘 余誤差時(shí)，該秤的輸出值為6000g。
權(quán)利要求
一種校準(zhǔn)稱重設(shè)備的方法，所述稱重設(shè)備包括I)稱重傳感器；II)傾斜計(jì)，所述傾斜計(jì)關(guān)于所述稱重傳感器設(shè)置在限定位置中；所述方法包括以下步驟A)提供與在第一傾斜度值下所測(cè)的第一質(zhì)量的重量相關(guān)的第一值；B)在關(guān)于水平平面處于第二傾斜度下，使用所述稱重傳感器測(cè)量與所述第一質(zhì)量的重量相關(guān)的第二值；C)在第二傾斜度下，使用所述傾斜計(jì)測(cè)量與所述稱重傳感器相關(guān)的第二傾斜度值；D)根據(jù)至少第一傾斜度關(guān)系和所述第二傾斜度值修改與所述第一質(zhì)量的重量相關(guān)的所述第二值；E)根據(jù)至少下述關(guān)系計(jì)算誤差參數(shù)i)與所述第一質(zhì)量的重量相關(guān)的所述第一值和修改的第二值的比較；和ii)重量和稱重傳感器傾斜度之間的誤差關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過進(jìn)一步使用下述值計(jì)算誤差參數(shù)iii)與所述第一質(zhì)量的重量相關(guān)的所述第一值；和iv)所述第二傾斜度值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述設(shè)備還包括存儲(chǔ)裝置，所述方法還包括 以下步驟將所述誤差參數(shù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一傾斜度關(guān)系為余弦關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述誤差關(guān)系為關(guān)于稱重傳感器傾 斜度成線性關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述誤差關(guān)系為關(guān)于重量成線性關(guān)系。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟A)在關(guān)于水平面處于第二傾斜度下使用所述稱重傳感器測(cè)量第三重量值，所述第三重 量值對(duì)應(yīng)于與所述第一質(zhì)量不同的第二質(zhì)量；B)根據(jù)至少所述第一傾斜度關(guān)系和所述第二傾斜度值修改所述第三重量值；C)比較與所述第一質(zhì)量的重量相關(guān)的第一值、修改的第二值和修改的第三重量值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述誤差關(guān)系為關(guān)于重量的二次方程。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述誤差參數(shù)還基于前面計(jì)算的誤 差參數(shù)。
10.一種使用稱重設(shè)備進(jìn)行稱重的方法，所述稱重設(shè)備包括I)稱重傳感器；II)傾斜計(jì)，所述傾斜計(jì)關(guān)于所述稱重傳感器設(shè)置在限定位置中； 所述方法包括以下步驟A)使用所述稱重傳感器測(cè)量對(duì)應(yīng)于至少重量值的第一值；所述重量值根據(jù)第一傾斜 度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；B)使用所述傾斜計(jì)測(cè)量與所述稱重傳感器傾斜度相關(guān)的傾斜度值；C)根據(jù)所述第一傾斜度關(guān)系和所述傾斜度值修改所述重量值；D)至少根據(jù)修改的重量值計(jì)算與所述重量值相關(guān)的第二值；E)至少根據(jù)誤差參數(shù)和所述傾斜度值修改與所述重量值相關(guān)的所述第二值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述稱重設(shè)備還包括存儲(chǔ)裝置，所述存儲(chǔ)裝置 可操作來存儲(chǔ)所述誤差參數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，還包括至少根據(jù)以下值修改所述第二值的步驟i)與第一稱重傳感器軸相關(guān)的第一誤差參數(shù)；和ii)與第二稱重傳感器軸相關(guān)的第二誤差參數(shù)，其中所述第二稱重傳感器軸垂至于第 一稱重傳感器軸。
13.稱重設(shè)備，包括I)稱重傳感器；II)傾斜計(jì)，所述傾斜計(jì)關(guān)于所述稱重傳感器設(shè)置在限定位置中；III)存儲(chǔ)裝置，所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)誤差參數(shù)；所述稱重設(shè)備包括可操作用于以下步驟的處理裝置A)接收對(duì)應(yīng)于至少重量值的第一稱重傳感器值；所述重量值根據(jù)第一傾斜度關(guān)系隨 所述稱重傳感器的傾斜度改變；B)從所述傾斜計(jì)接收與所述稱重傳感器的傾斜度相關(guān)的傾斜度值；C)根據(jù)所述第一傾斜度關(guān)系和所述傾斜度值修改所述重量值；D)至少根據(jù)修改的重量值計(jì)算與所述重量值相關(guān)的第二值；E)至少根據(jù)誤差參數(shù)和所述傾斜度值修改與所述重量值相關(guān)的所述第二值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的稱重設(shè)備，其中，所述傾斜計(jì)和稱重傳感器安裝在板上。
15.一種校準(zhǔn)稱重設(shè)備的方法，所述稱重設(shè)備包括I)稱重傳感器；II)傾斜計(jì)，所述傾斜計(jì)關(guān)于所述稱重傳感器設(shè)置在限定位置中； 所述方法包括以下步驟A)使用所述稱重傳感器在第一位置測(cè)量對(duì)應(yīng)于至少以下值的第一值i)第一重量值，和ii)第一偏移值；所述第一重量值根據(jù)第一傾斜度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；B)在第一位置處，使用所述傾斜計(jì)測(cè)量與所述稱重傳感器傾斜度相關(guān)的第一傾斜度值；C)在第二位置中，使用所述稱重傳感器測(cè)量對(duì)應(yīng)于至少下述值的第二值iii)第二重量值，和iv)第二偏移值；所述第二位置處于與所述第一位置不同的傾斜度；所述第二重量值根據(jù)所述第一傾斜 度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；D)在所述第二位置處，使用所述傾斜計(jì)測(cè)量與所述稱重傳感器的傾斜度相關(guān)的第二傾 斜度值；E)比較v)對(duì)應(yīng)于至少所述第一重量值和所述第一偏移值的第一值，和vi)對(duì)應(yīng)于至少所述第二重量值和所述第一偏移值的第二值；F)根據(jù)所述偏移值和稱重傳感器傾斜度之間的第二傾斜度關(guān)系獲得參數(shù)，其中所述第 二傾斜度關(guān)系不同于所述第一關(guān)系。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的校準(zhǔn)稱重設(shè)備的方法，其中，所述設(shè)備還包括存儲(chǔ)裝置，所 述方法還包括以下步驟將所述參數(shù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中。
17.一種使用稱重設(shè)備進(jìn)行稱重的方法，所述稱重設(shè)備包括I)稱重傳感器；II)傾斜計(jì)，所述傾斜計(jì)關(guān)于所述稱重傳感器設(shè)置在限定位置中； 所述方法包括以下步驟A)使用所述稱重傳感器測(cè)量對(duì)應(yīng)于至少以下值的第一值i)與重量相關(guān)的值；和ii)偏移值；所述重量值根據(jù)第一傾斜度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；所述偏移值根據(jù)與 所述第一傾斜度關(guān)系不同的第二傾斜度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；B)使用傾斜計(jì)測(cè)量與所述稱重傳感器的傾斜度相關(guān)的傾斜度值；C)根據(jù)所述第一傾斜度關(guān)系和所述傾斜度值修改所述重量值；D)至少根據(jù)所述偏移值和修改的重量值計(jì)算第二值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述第二關(guān)系為所述偏移值和稱重傳感器傾 斜度之間的基本上恒定的關(guān)系。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，其中，所述重量值對(duì)應(yīng)于與所施加的重量和空 載重量相關(guān)的值。
20.一種稱重設(shè)備，包括I)稱重傳感器；II)傾斜計(jì)，所述傾斜計(jì)關(guān)于所述稱重傳感器設(shè)置在限定位置中； IV)存儲(chǔ)裝置，所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)參數(shù)；所述稱重設(shè)備包括可操作用于以下步驟的處理裝置A)接收第一稱重傳感器值，所述第一稱重傳感器值對(duì)應(yīng)于至少與重量和偏移值相關(guān)的 值；所述重量值根據(jù)第一傾斜度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；所述偏移值根據(jù)與 所述第一傾斜度關(guān)系不同的第二傾斜度關(guān)系隨所述稱重傳感器的傾斜度改變；B)從所述傾斜計(jì)接收與所述稱重傳感器的傾斜度相關(guān)的傾斜度值；C)根據(jù)所述第一傾斜度關(guān)系和所述傾斜度值修改所述重量值；D)至少根據(jù)所述偏移值和修改的重量值計(jì)算第二值。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的稱重設(shè)備，其中，所述傾斜計(jì)和稱重傳感器安裝在板上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種稱重設(shè)備和使用所述稱重設(shè)備進(jìn)行稱重以及校準(zhǔn)所述稱重設(shè)備的方法，所述稱重設(shè)備包括稱重傳感器和傾斜計(jì)，所述方法對(duì)稱重傳感器讀數(shù)的根據(jù)不同關(guān)系隨稱重傳感器傾斜度改變的組成部分進(jìn)行傾斜度補(bǔ)償。本發(fā)明還提供一種稱重設(shè)備和使用所述稱重設(shè)備進(jìn)行稱重和校準(zhǔn)所述稱重設(shè)備的方法，所述方法補(bǔ)償已經(jīng)預(yù)補(bǔ)償稱重傳感器傾斜度的所測(cè)重量中的殘余誤差。
文檔編號(hào)G01G23/01GK101876565SQ20101016727
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者凱爾文·丹尼斯·畢曉普 申請(qǐng)人:伊利諾斯工具制品有限公司