有測力裝置的系統表征條件的系統函數Sk，在所述測力裝置中，與系統參考條件的系統函數Se相比，線圈已經偏離其在磁體系統中的居中位置。
[0050]在以下說明中，具有相同功能和類似配置方式的特征由相同的附圖標記標示。
【具體實施方式】
[0051]圖1從側面看去以剖視圖示意性示出設計為杠桿系統的測力裝置I的測力單元10。借助于固定的平行支腿11，測力裝置I支承在支撐結構上。待測量的負載被放置在稱重盤15上，該稱重盤擱置在可移動的平行支腿12上，該可移動的平行支腿借助于兩個平行的導向件14連接到固定的平行支腿11。平行的導向件14借助于柔性的樞轉件16連接到可移動的平行支腿12和固定的平行支腿11。柔性的樞轉件16限定旋轉軸線，并且柔性的樞轉件在橫向于旋轉軸線的方向上表現為實際上剛性的力傳遞元件。測力裝置并非必須如在此所示的那樣在頂部上配置有稱重盤。測力裝置同樣能夠實現有懸掛盤、在大多數情況下實現有懸掛機構。耦合件13將重力傳遞到平衡梁17的第一杠桿臂18，該平衡梁由杠桿支點支撐。測量轉換器20附連到平衡梁17的另一端，即，第二杠桿臂19的外端，所述測量轉換器以補償力來補償稱重負載的經杠桿降低的重力。在此示出的測量轉換器20示出為導電線圈25，該導電線圈以具有被導向的移動性的方式被插入到磁體系統27中。當由測量轉換器20在第二杠桿臂19處產生的補償力相應于在第一杠桿臂18處的負載的重力時，平衡梁17處于平衡并且因此處于平衡位置中。這個平衡位置由位置傳感器21監測。
[0052]當質量或力被施加到稱重盤15時，可移動的平行支腿12以受平行的導向件14以平行運動導向的方式向下偏轉。通過耦合件13連接到可移動的平行支腿12的平衡梁17具有限定的降低比率地將這個運動傳遞到平衡梁17的另一端，該另一端面向測量轉換器20。位置傳感器21產生與線圈25從平衡位置的偏轉相對應的位置信號22。這個位置信號22作為輸入信號被發送到位置控制器單元，該位置控制器單元如此調節通過線圈25的電流24，使得由于合成的補償力，線圈25和線圈所連接到的平衡梁17返回到平衡位置。在該調節的平穩狀態下(當線圈25已經返回到其平衡位置時)，在線圈中流過的電流24的大小代表用于待確定的參量的、即作用在可移動的平行支腿12上的質量或力的量度。電流24的大小借助于處理器單元26測量(參見圖3)，并且結果隨后被作為測參量呈現在顯示器上。
[0053]圖2從側面看去以剖視圖示出測力裝置I的整料構成的測力單元10的可能配置方式。固定的平行支腿11、可移動的平行支腿12、耦合件13、平行的導向件14和平衡梁17被整體地相互連接，由一塊同質的材料制造。所有這些元件由金屬塊構成，通過適當的制造技術分開這些元件，例如削除加工過程、切割、或火花蝕刻。柔性的樞轉件16、平衡梁的杠桿支點和耦合件13的連接端被構成為薄的材料橋接部，其中，柔性的樞轉件16的材料厚度適用于測力裝置I的能力范圍，以使得柔性的樞轉件16的材料橋接部被設計得較強以用于較大的稱重能力。
[0054]圖3示出設計為直接測量系統的測力單元100的可能實施方式。固定的平行支腿111擱置在支撐地面結構上。用于接收負載的、可移動的平行支腿112連接到力傳遞桿117并且被平行的導向件114導向，平行的導向件在這個示例中配置為膜片彈簧。在這個實施方式中，測量轉換器120設置在力傳遞桿117的較低的端部處，其中，線圈示出為連接到可移動的平行支腿112并且磁體系統127設置在固定的平行支腿111處。這個概念可以通過將測量轉換器120設置在平行的導向件114之間的區域中和/或通過更換設置磁體系統127和線圈125的位置來進一步實現。
[0055]材料連接的材料橋接部或彈簧樞轉件或膜片設計得越薄，測力單元10、100越容易遭受由指向可移動的平行支腿12、112處的沖擊、來自突然下降或下跌的沖擊力、或對于過度壓力的其他暴露而引起的損壞。結果，材料橋接部、柔性的樞轉件、或膜片彈簧會彎折變形、破裂或甚至整個破碎或撕裂。
[0056]位置傳感器21和測量轉換器20、120同樣容易遭受沖擊、過度壓力情況和/或碰撞沖擊力。測力裝置I的這些構件在制造過程或接近測力裝置I的完成時間期間被調整就位和對齊。測力裝置I的后續調整因此總是參考測力裝置被初始設定和對齊的位置。如果構件的位置與初始位置偏離，則這將引起使用者不能注意到的稱重結果誤差。
[0057]盡管無論是在材料連接、柔性的樞轉件、膜片彈簧中、或由線圈或位置測量裝置相對于測力裝置I曾被校準的位置而言的變位而對測力單元10、100造成損壞，卻仍可能進行表現為有效的稱重，因為前述類型的損壞不能由當前可用的手段識別。盡管損壞，但是測力裝置I提供稱重結果，雖然是不正確的稱重結果，因為測力裝置表現為未受損害的并且以無誤差的方式工作。
[0058]在下文中，在測力裝置I的操作中的功能流程通過跟隨圖4的方框圖更詳細地描述。被放置在稱重盤15上的負載在可移動的平行支腿12、112上施加力F。連接有線圈25的平衡梁17、或連接到平衡梁17的磁體系統27、或連接有線圈125的力傳遞桿117、或連接到力傳遞桿117的磁體系統127從其平衡位置偏移，即，它們移動到不同位置。新位置X由位置傳感器21檢測并且作為位置信號22被發送到位置控制器單元23。響應于位置信號22，位置控制器單元23 (在大多數情況下的PID控制器)連續地確定線圈電流24的使所述系統返回到其平衡位置所需要的大小。由于電線圈電流24，線圈25、125引起磁場并且通過與磁體系統27、127的相互作用而產生補償力，所述補償力使平衡梁17或力傳遞桿117連同線圈25、125返回到平衡位置。相同周期以閉環調節的方式連續重復自身，以將所述系統保持在其平衡位置中。這個控制環動態地調節平衡梁17或力傳遞桿117的偏轉，即，每秒數次，例如在500Hz至1kHz的范圍內。
[0059]因為電流24代表用于補償力的直接量度，所以電流24被測量并且結果被處理器單元用于計算作為待顯示的值的重力。進入到被顯示的值的由處理器單元26進行的計算中的附加因子例如包括環境溫度、磁體的溫度、以及依據時間的動態效應。
[0060]根據本發明的驗證功能性的方法由以下特征區別:除了電流24的大小之外，處理器單元使用位置傳感器21的位置信號22、即線圈25、125從其平衡位置偏轉的大小用于評估功能性。這在圖4中由虛線表示。作為位置信號22的替代，也可以向處理器單元26提供輸入信號，所述輸入信號包含與位置X、即線圈25、125在磁體系統27、127內的位置有關的相同信息。這在圖4中由點劃線表示。這個信息例如可以以來自附加的第二傳感器28的位置信號22’的形式發送到處理器單元26，第二傳感器例如為加速傳感器、速率傳感器，或角度或線性位置傳感器。
[0061]相應地，測力裝置I能夠在驗證功能性中使用線圈25、125從其平衡位置偏轉的量，并且因此考慮到是否存在例如對于磁體系統27、127、位置測量系統、或尤其平行的導向件14、114的柔性的樞轉件、彈性的連結件或膜片彈簧或杠桿降低系統的損壞。
[0062]在調整測力裝置I的過程中(參見圖5的說明)建立的系統參考條件30存儲在處理器單元26中。系統參考條件30存儲在持久記憶文件中，S卩，存儲在非易失性存儲器中，并且僅能夠在測力裝置I的新調整中被覆寫。這在圖4中由關閉扣鎖的標志表示。相反，系統表征條件29能夠在測力裝置I的操作期間、例如在已經發生對功能性的驗證之后被更新。然而，不再當前的系統表征條件并非必須被清除、而是能夠保持存儲在處理器單元26中，例如以建立測力裝置I的功能性的趨勢歷史。
[0063]術語“校準”指的是在給定測量情況下不進行修正地確定被測量的量的測參量和真實值之間的偏差的過程。另一方面，如果做出修正，則所述過程稱為調整。例如，當平衡通過訓練有素的人員以適當器具來微調平衡的功能地手動調整、或通過使用者以將外部的或內置的參考重量放置在負載接收器上的方式半自動地調整、或如果平衡配有包括參考重量的調整機構而被自動地調整時，偏差被修正。
[0064]以方框圖的形式，圖5示出測力裝置I的壽命周期。壽命周期始于使所有部件和構件及其組件被生產成測力裝置I。通常，作為下一步驟或接近于完成測力裝置I的時間，進行測力裝置I的構件和部件的校準以及調整。這包括建立系統參考條件30，系統參考條件代表無錯誤的功能性的狀態。這個系統參考條件30存儲在處理器單元26中的持久記憶文件中。系統參考條件30能夠以具有至少一個參數的系統表格或系統函數的形式存儲。附加地，測力裝置I的其他調整設定能夠存儲在處理器單元26中。
[0065]系統參考條件30能夠針對每個測力裝置I個別地被建立或針對給定類型的測力裝置I被普適地建立。對于普適地確定的系統參考條件，能夠基于先前確定的參考條件建立計算統計平