1 Einleitung und Überblick . . . . . 11
1.1 Messzeit und Geschichte
1.2 Gegenstand der Arbeit
1.3 Typischer praktischer Aufbau einer Kontrollwaage

2 Anforderungen an Kontrollwaagen . . . . . 17
2.1 Anforderungen an die Wägeunsicherheit einer Kontrollwaage
2.1.1 Toleranzformulierungen der Fertigpackungsverordnung (FPVO)
2.1.2 Prozess-Modell
2.1.3 Schlussfolgerungen für die Wägeunsicherheit aus der FPVO
2.1.4 Zusammenfassung zur Wägeunsicherheit
2.2 Anforderungen an die Schnelligkeit des Wägevorgangs
2.2.1 Allgemeines
2.2.2 Zusammenhang von Durchsatz, Geschwindigkeit und Messzeit
2.2.3 Gegenwärtige industrielle Geschwindigkeitsforderungen
2.3 Weitere Anforderungen an Kontrollwaagen
2.4 Zusammenfassung zu Kapitel 2

3 Theoretische Betrachtung ausgewählter Wägeprinzipien . . . . . 35
3.1 Allgemeines
3.2 Federwaage
3.2.1 Differentialgleichung und Übertragungsfunktion
3.2.2 Signalflussbild
3.3 Balkenwaage
3.4 Dehnungsmessstreifen-Wägezelle
3.5 Waage nach dem Prinzip der schwingenden Saite
3.6 Prinzip der elektrodynamischen Kompensation
3.7 Kreiselwaage
3.8 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen aus Kapitel 3

4 Signalverarbeitung . . . . . 55
4.1 Allgemeines
4.2 Beschreibung des ungestörten Messsignals
4.2.1 Beschreibung des Schwingungsgliedes
4.2.2 Beschreibung des Eingangssignals
4.2.3 Zusammenfassung zu 4.2
4.3 Messsignalfilterung
4.3.1 Allgemeines
4.3.2 Einmalige Abtastung
4.3.3 Abtastung innerhalb des Zeitraumes t_m
4.3.4 Filterung
4.4 Bandbreitenanpassung von Schwingungssystem und FIR-Filter
4.4.1 Bandbreite eines ungedämpften Ein-Massen-Schwingers
4.4.2 Gleichsetzung der Bandbreiten von Schwingungssystem und Filter
4.4.3 Schlussfolgerungen für die Messzeit
4.5 Zusammenfassung zu Kapitel 4

5 Modellerweiterung - Auswirkungen von Störungen auf Filterung und Messergebnis . . . . . 97
5.1 Allgemeines
5.2 Waagschalenseitige Unwuchterregung
5.2.1 Auswirkung einer einzelnen Unwucht
5.2.2 Störspektrum gekoppelter Unwuchten
5.3 Störeinfluss von Bodenerschütterungen
5.3.1 Allgemeines
5.3.2 Ausschlagsystem
5.3.3 Kompensations-Wägezellen
5.3.4 Beispiele für Bodenstörungen
5.3.5 Maximale Bodenerschütterungen beim Einsatz in Gebäuden
5.3.6 Zusammenfassung zu Bodenstörungen
5.4 Anforderungen an das Analogfilter
5.4.1 Anforderungen im Frequenzbereich
5.4.2 Anforderungen im Zeitbereich
5.4.3 Schlussfolgerungen
5.5 Quantisierung
5.5.1 Allgemeines
5.5.2 Erzeugung zusätzlicher Quantisierungsstufen durch FIR-Filterung
5.5.3 Schlussfolgerungen zur Verfeinerung der Quantisierung
5.5.4 Quantisierung vor der Abtastung
5.5.5 Zusammenfassung zum Quantisierungsvorgang
5.6 Kopplung mehrerer Ein-Massenschwinger
5.6.1 Allgemeines
5.6.2 Kopplung von zwei Ein-Massen Schwingern
5.6.3 Zusammenfassung zu gekoppelten Schwingungssystemen
5.7 Störkräfte durch Bewegung des Wägegutes
5.7.1 Allgemeines
5.7.2 Transport über gekrümmte Bewegungsbahn
5.7.3 Gekrümmte Bewegungsbahn durch Torsion
5.7.4 Drehschwingungen
5.7.5 Modellerweiterung durch Störkräfte
5.8 Einfluss der statischen Nichtlinearität auf dynamische Messungen
5.8.1 Allgemeines
5.8.2 Abschätzung der dynamischen Linearitätsabweichung
5.8.3 Modellerweiterung infolge statischer Nichtlinearität
5.8.4 Begriff der Nichtlinearität in wägetechnischen Vorschriften
5.9 Zusammenfassung zu Kapitel 5

6 Experimentelle Untersuchungen . . . . . 169
6.1 Allgemeines
6.2 Interferenzoptische Wägezelle
6.2.1 Einleitung
6.2.2 Verformungskörper
6.2.3 Miniaturinterferometer
6.2.4 Krafteinleitung
6.2.5 Beschreibung der Digitalfilter
6.2.6 Experimentelle Tests
6.2.7 Schlussfolgerungen
6.3 Kugeltestanlage
6.4 DMS-Wägezelle
6.4.1 Einleitung
6.4.2 Z8-DMS-Wägezelle
6.4.3 DMS-Elektronik
6.4.4 DMS-Kraftsensoren hoher Drehsteifigkeit
6.4.5 System "Wägezelle+Band"
6.4.6 Testergebnisse des Systems Wägezelle+Wägeband
6.4.7 Ausblick - Nutzung einer zweiten Lichtschranke
6.4.8 Zusammenfassung - DMS-Wägezelle
6.5 Elektrodynamische Kompensation
6.5.1 Allgemeines
6.5.2 Experimentelle Untersuchungen
6.5.3 Zusammenfassung EMK-Wägezelle

7 Zusammenfassung, Ausblick . . . . . 235

8 Literatur . . . . . 239