载荷支承构件。类似于JP 2010 133 785 A中所公开的设备，该称重传感器同样配备有多个应变片，以便除了由称重载荷所引起的变形之外还能测量由未对准所引起的进一步变形。然而，该设备不同于JP 2010 133 785 A，因为应变片还被用于测量未对准的影响。分别设置在可变形本体的相反侧上的两个应变片形成了一对，其中两个应变片在未对准的情况被不相等地拉伸或者压缩。如果这样的一对的两个应变片被按差分电路地接线，则能测量弯曲变形。利用处于关于中心轴线相互转动90°位置的两对应变片，能计算具有两个自由度的未对准。因此，利用三个惠斯通电桥电路，有可能计算测量结果，该三个惠斯通电桥电路中的一个用于测量由称重载荷所引起的变形，并且每一个用于测量由在两个相互正交方向上的未对准所引起的变形。在该构思的实际应用中，在载荷支承元件上设置用于确定未对准的四个应变片。这使得称重传感器的制造工艺变复杂了，特别是使得应变片在可变形本体表面上的安装变复杂了。尽管有大量的应变片，但是利用该装置并且结合用于与载荷有关的变形的应变片仅能确定两个自由度，这对于检测可变形本体是否从竖直位置倾斜和/或载荷引入构件是否相互不平行是太少了。
[0021]根据又一参考文献JP 2010 210 357，应变片沿零应力方向安设。该应变片仅用于通过在电桥电路中包含该独立于负载的电阻器而获得具体位置的温度补偿的目的。其中该应变片安装的方向(即，相对于第一主应力方向的角度)源自于与材料有关的泊松比。该发明未提供用于补偿称重传感器的未对准的解决方案。
[0022]摇柱式称重传感器不同于多轴线力传感器，多轴线力传感器仅确定沿一个方向(即，沿重力加速度g方向)的力分量。沿着其他方向的另外的力和力矩与摇柱型称重传感器的实际任务无关，即，确定重量。
【发明内容】
[0023]考虑到该技术现状，本发明具有提供一种坚固结构的称重传感器的目的，其提供了高精度并且包括补偿由于未对准的误差的装置。此外，目标是全面地解决该未对准，即，在确定未对准中包括超过两个自由度，并且关于测量值的漂移而改善了具有这些特征的称重传感器。
[0024]另一目的是通过简单装置来实现与未对准有关的误差的补偿。这符合了在称重传感器的生产中希望保持材料和劳动成本低的愿望。
[0025]这些目的由包括具有上、下接触表面的可变形本体的称重传感器来满足。接触表面被设计成将力引入可变形本体的作用，其中每个接触表面包含支承点，利用两个实际的支承点限定力的作用线。在两个接触表面之间，可变形本体具有柱状部分，该柱状部分具有中心纵轴线和其生成线平行于该中心纵轴线延伸的圆周表面。称重传感器还包括第一确定装置和第二确定装置，该第一确定装置被安装在可变形本体的柱状部分上并且将可变形本体的机械变形转换成电子信号，该第二确定装置被安装在可变形本体的柱状部分上并且将中心纵轴线离开作用线的偏离转换成相应的信号。在该设施中，第一和第二确定装置各包括至少一个应变片。同时，第二确定装置中的至少一个应变片实质上被按这样的方式相对于圆周表面的生成线以预定锐角安装在上、下接触表面之间的中部，即，第二确定装置的信号在中心纵轴线没有从作用线偏离时为零并且因此独立于称重载荷。
[0026]按照变形本体的机械变形的幅度来执行通过第一确定装置的机械变形至电子信号的转换，即，机械变形越大，则电子信号越大。从该电子信号中不仅能进行定性测量(存在机械变形)，而且执行反映可变形本体的机械变形程度的定量测量(机械变形的大小)。类似地，通过第二确定装置根据该偏离的大小确定力参考线的中心纵轴线的偏离至电子信号的转换。利用第二确定装置，其因此还能进行定量测量，并且因此不但检测中心纵轴线对于力参考线的偏离而且确定其大小。
[0027]第一确定装置与第二确定装置之间的区别在于电信号的信息类型(分别测量不同电信号)。更具体地说，第一确定装置提供了主要信息，即，变形本体沿着中心纵轴线的变形。第二确定装置是关于位置误差的信息，因此确定了辅助信息。
[0028]称重传感器的理想载荷引入装置从几何方面看被定义为其中所施加力的作用线与可变形本体的中心纵轴线重合的状况，即，其中作用线和中心纵轴线相互重叠。在该情况中，在可变形本体的柱状部分中将不会出现弯曲或者横向剪切，并且能在不需要任何补偿的情况下使用测量信号来产生测量结果。
[0029]实质上按相对于圆周表面的生成线成预定锐角安装在上、下接触表面之间的中部的应变片提供了用于确定称重传感器未对准的最大灵敏度。通过当称重传感器处于理想的力引入条件或者甚至精确对准(也即，理想位置)时为测量信号设定皮重(零基准)来获得进一步的优点，因为零基准值能被用于称重传感器的随后操作以为了监控第一确定装置信号的漂移的目的。监控数据还能例如用于补偿测量值的漂移。这能例如通过将在无载荷状态中随时的输出值归零来完成。因为该类称重传感器在安装状况中从未完全从任何载荷中解除，所以仅当载荷降到一定阈值之下时能执行归零。
[0030]用于该类称重传感器的应变片通常是金属箔材电阻应变片。已知的现有技术还包括基于薄膜技术或者基于厚膜技术的应变片。还可能使用基于光学原理和/或表面声波的应变传感器。
[0031]根据本发明的进一步的有利发展，该预定锐角取决于材料，具体地说，取决于用于可变形本体的柱状部分中的材料的泊松比。
[0032]在又一有利的实施例中，该预定锐角在从54到72°的范围，取决于可变形本体的柱状部分中所使用的材料。例如，在由常用类型的钢所制成的可变形本体中，该预定锐角为61.3° 。
[0033]根据本发明的进一步发展的实施例，第一和第二确定装置被安装在柱状部分的圆周表面上，特别是在接触表面之间的中部。由于引入可变形本体内的力集中在支承点，称重传感器的可变形本体中的应力分布是不均匀的。通过在支承点之间的中部装置应变片来考虑到该因素，因为应变片被定位于柱状部分的横截面处，在该处应力分布最均匀，其在离接触点最大可能的距离处。第一确定装置还可以被定位于第二确定装置上方或者下方的相同生成线上，优选尽可能靠近接触表面之间的中点。该布置的优点之一是第一确定装置的应变片和第二确定装置的应变片能在同一载体基板箔上，从而它们能在一个工作操作中被安装和对准，这带来了时间和成本的节省。
[0034]根据本发明的又一实施例，第一和/或第二确定装置各包括至少两个应变片或者应变片对安装在沿中心纵轴线沿直径相反位置处。为了产生信号，所述沿直径相反的应变片被以这样的方式设置在惠斯通电桥电路中，即，它们在可变形本体沿中心纵轴线方向的机械变形和/或中心纵轴线从力的作用线偏离的测量结果中的贡献相互增强了。
[0035]根据本发明的有利实施例，在关于中心纵轴线相互可旋转地偏移一角度，特别是偏移90°的角度的位置处将第一确定装置的两个应变片或应变片对和/或第二确定装置的两个应变片安装在圆周表面上。在第一确定装置的情况中，该装置提供了可变形本体的机械变形的改进测量，并且在第二确定装置的情况中，其提供了未对准(特别是，可变形本体在所有空间方向上的非竖直位置)的改进确定。
[0036]根据本发明的又一有利实施例，第二确定装置的至少两对应变片安装在第一确定装置的应变片之间(具体地说在中部)并且绕中心纵轴线偏移90°的旋转角度。利用该装置，所有的应变片能被安装在可变形本体的同一圆周线上。
[0037]在本发明的又一实施例中，第二确定装置包括以预定锐角安装的两个应变片，第一确定装置包括四个应变片以成对的方式平行于中心纵轴线且安装在可变形本体上的相对的面上，其中以预定锐角对准的应变片和两对应变片分别关于中心纵轴线成90°旋转角度。
[0038]在本发明的优选实施例中，可变形本体的柱状部分沿其中心纵轴线被分成具有至少两个不同直径的区域。相应地，该可变形本体是哑铃形的。例如，在用于更小的称重载荷的称重传感器中，直径在确定装置所在的部位减小了。这增大了柱状部分中直径减小的横截面中的材料应力，由此增大了变形量。更大的变形量进而在确定装置中产生了更强的信号，并且该称重传感器因此适于所施加的力。
[0039]在又一有利实施例中，称重传感器可以特定类型传感器或单只传感器进行标定。在特定类型传感器的校准中，如果称重传感器具有相同的类型或者相同的模型系列，则在称重传感器的处理单元的相应存储器中存储相同的参数值。该参数值在该情况中是基于从少量随机样品测量中获得的平均值并且同样地被应用于所有其他称重传感器。这简化了生产工艺并且降低了制造成本。在称重传感器必须满足更高的准确性标准的情况中进行单个传感