[發明專利]具有光電位置傳感器的、基于磁力補償原理的稱量單元

有效

• 申請號: 201310061444.1
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN103292879A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: C·貝甘;T·克佩爾;S·巴爾蒂斯伯格
• 申請（專利權）人: 梅特勒－托利多公開股份有限公司
• 主分類號: G01G7/02
• 分類號: G01G7/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉佳斐;蔡勝利

1.一種基于電磁力補償原理的稱量單元(1)，包括：固定基底部分(2)；負載接收器(3)，它被約束到基底部分(2)上具有有導向的運動性并且用來接受稱量負載(4)的重力；永磁體系統(5)，它具有氣隙(6)；線圈(8)，它可移動地懸在氣隙(6)中，及在以稱量模式工作時引導補償電流(7)的流動；及力傳遞機械連接件(9)，它位于負載接收器(3)和線圈(8)之間；

還包括光電位置傳感器，該位置傳感器包括：光源(12)、光接收器(13)和光閘片(10)，該光閘片被牢固地連接到可移動的力傳遞連接件上，其中，該光源(12)和光接收器(13)的中點限定出光軸線(y)，光源(12)和光接收器(13)被布置成橫跨空間間隔(d)彼此面對，及光閘片(10)在光源(12)和光接收器(13)之間被可移動地布置在光軸線上的光閘距離(d_B)處，其中，光接收器(13)用來產生相應于光閘片(10)從零位置的偏移(z)的位置傳感器信號(S)，該偏移通過把負載(4)放置在負載接收器(3)上來產生，及其中，具有控制器(15)，該控制器進行工作，從而響應于位置傳感器信號(S)以這樣的方式來調整補償電流(7)，即，光閘片(10)和連接到光閘片(10)上的稱量單元的可移動部分借助線圈(8)和永磁體系統(5)之間的電磁力被返回到零位置；

其特征在于，光閘距離(d_B)位于空間間隔(d)的子區段(u)中，所述子區段(u)鄰接于光接收器(13)并且在不超過該空間間隔(d)的1/3上延伸。

2.根據權利要求1所述的稱量單元(1)，其特征在于，子區段(u)由于下面的事實而不同于空間間隔(d)的剩余部分：該位置傳感器的標準化靈敏度(E^*)相應于位置傳感器信號(S)關于偏移量(z)的導數以及與標準化常數的比例，該標準化靈敏度基本上采用它的最大值。

3.根據權利要求2所述的稱量單元(1)，其特征在于，在子區段(u)內，相應于與標準化常數(N)成比例的位置傳感器信號(S)的標準化傳感器信號函數(S^*(z))至少在偏移量(z)的有限范圍內基本上是線性的，其中所述有限的范圍隨著減小的光閘距離(d_B)而增大。

4.根據權利要求3所述的稱量單元(1)，其特征在于，在子區段(u)內和在偏移量(z)的所述有限范圍內，標準化靈敏度(E^*)在光閘距離(d_B)有變化時保持基本不變。

5.根據權利要求3或4所述的稱量單元(1)，其特征在于，借助停止部使光閘片(10)的偏移量(z)局限于全偏移幅度(a)的偏移范圍(-a≤z≤+a)。

6.根據權利要求1-5任一所述的稱量單元，其特征在于，光源(12)包括發光二極管(17)，該二極管結合在載體臺(18)內。

7.根據權利要求1-6任一所述的稱量單元，其特征在于，光接收器(13)包括至少一個光敏表面區域(21、22)，該光敏表面區域沿著z方向具有規定高度(h)。

8.根據權利要求1-7任一所述的稱量單元，其特征在于，光閘片(10)包括通道開口，尤其是沿著z方向具有狹縫寬度(b)的狹縫孔(11)。

9.根據權利要求1-7任一所述的稱量單元，其特征在于，光閘片(10)包括通道開口，尤其是沿著z方向具有寬度(b)的圓形或者伸長形孔洞。

10.根據權利要求8或9所述的稱量單元(1)，其特征在于，通過狹縫孔(11)或者通過圓形或者伸長形孔洞輻射的光把照明圖像(24)投影到光接收器(13)的光敏表面區域(21、22)上，其特征在于，在考慮空間間隔(d)、光閘距離(d_B)、光源直徑(D)、高度(h)和/或整個偏移幅度(a)的大小之后，狹縫孔的寬度(b)被如此定尺寸，即，即使在整個偏移幅度(a)，由偏移所導致的移位的照明圖像(24’)仍然落入光敏表面區域(21、22)的高度(h)內。