Многодиапазонное цифровое измерительное устройство для тензометрических весов Советский патент 1983 года по МПК G01G3/147 G01G23/37 

Г Изобретение относится к весоизмерительной технике. Известен измерительный прибор для тенэометрических весов, содержащий следящий автокомпенсатор с фазо-чувствительным нуль-органом, реверсивным счетчиком, поразрядно связанным с декодирующим преобразователем, и генератор импульсов l . . Указанный прибор позволяет прово цить измерения при наличии динамичес |ких помех, но не обеспечивает необходимую высокую точность в случае .взвешивания в статике. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является . многодиапазонное цифровое измеритель ное устройство для- тензометрических весов, содержащее автокомпенсатор с аналоговой схемой сравнения, к одному входу которой подключен выход тензодатчика весов, к другому - выход цифроаналогового преобразователя к третьему входу - выход линейно-декодирующего преобразователя с резисторами линеаризации, а выход аналого вой схемы сравнения соединен с выходом нуль-органа, выходы которого под ключены к управляющим входам реверсивного счетчика, счетный, вход которого подключён к. генератору импульсов, а выход - к цифроаналоговому преобразователю, и источник питания, подключенный к тензодатчику весов и обоим преобразователям 2 . Однако известное устройство характеризуется невысокой точностью из мерения веса -в статике из-за недоста точной разрешающей способности, Цель изобретения - повышение точности измерения путем грубого уравко вешивания большей части измеряемого сигнала и точного уравновешивания оставшейся части сигнала компенсационными сигналами поддиапазонов, . Поставленная цель достигается тем что в многодиапазонное цифровое измерительное устройство для тензометрических весов, содержащее автокомпенсатор с аналоговой схемой сравнения, к одному входу которой подключен выход тензодатчика весов, к другому - выход цифроаналогового преобразователя, к третьему входу - выход линейно-декодирующего преобразовател с резисторами линеаризации, а выход аналоговой схемы сравнения соединен с выходом нуль-органа, выходы .которо го подключены к управляющим входам реверсивного счетчика, -счетный вход которого подключен к генератору импульсов , а выход - к цифроаналоговом преобразователю, и источник питания, подключенный к тензодатчику весов и к обоим преобразователям, введен реверсивный сдвигающий регистр с блоком управления, причем выходы нульорган-а соединены с управляющими входами реверсивного сдвигающего регистра и с двумя входами блока управления, третий вход которого соединен с генератором импульсов, а выход - со счетным входом реверсивного сдвигающего регистра. Кроме тЬго, блок управления выпол.нен в виде делителя частоты,- элемен-та И, элемента И-НЕ, двух диодов и двух конденсаторов., причем через пер вый диод один выход нуль-органа соединен с первым конденсатором и с одним входом элемента И-НЕ, а через второй диод другой выход нуль-органа, соединен с вторым конденсатором и другим входом элемента И-НЕ, выход которого.подключен к одному входу элемента И, другой вход которого через делитель частоты соединен с г.енератором, а выход элемента И соединен со счетным входом реверсивного сдвигающего регистра, На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит тензодаТчик 1, реверсивный счетчик 2 и реверсивный сдвигающий регистр 3, источник 4 питания, цифроаналоговый преобразователь -.5 сигнала поддиапазона и линей- . но-декодирующий преобразователь б линейно-кусочного разделения полного диапазона сигнала тензодатчика 1, нуль-орган 7,аналоговую, схему 8 сравнения, генератор 9 импульсов, блок 10 управления реверсивным сдвигающем регистром, выполненный в виде делителя 11 частоты, логического элемента И 12, диодов 13 И 14, конденсаторов 15 и ; 16 и логического элемента И-НЕ 17, Устройство работает следующим образ.ом, . Напряжение питания от источника 4 подается на тензодатчик 1, цифроана-логовый преобразователь 5 сигнала поддиапазона и линейно-декодирующий преобразователь 6 линейно-кусочного разделения полного диапазона сигнала тенэодатчика 1 на поддиапазоны. При нагружении тензодатчика 1 появляется сигнал разбаланса Uj , который подается совместно с компенсирующими напряжениями iк и U|/j на аналоговую-схему 8 сравнения. Сигнал рассогласования iU поступает на нульорган 7, Если при заполнении реверсивного счетчика 2 напряжения U|;.| недостаточно для компенсации измеряемого сигна- ла DX , то остается включенной шина сложения,. При этом генератор 9 через делитель 11 частоты и открытый элемент И 12 подает импульс на счет- ный вход реверсивного сдвигающего регистра 3, С выхода реверсивного сдвигающего регистра 3 напряжение компенсации в

единичном коде поступает на линейнодекодирующий преобразователь 6, напряжение с выхода которого подается на вход схемы 8 сравнения. При этом на вход схемы сравнения 8 поступает напряжение, равное напряжению измеряемого поддиапазона сигнала тензодатчика 1.

Если компенсация сигнала Ux все еще не достигнута, то- на вход -реверсивного сдвигающего регистра 3 поступает следующий импульс от генератора 9 через делитель 11 частоты и открытый элемент И 12,.подключая следующий выход преобразователя 6,.

Если при этом напряжения компен.-г сации- и icj и U( превышают II х г то нуль-орган 7 переключает шины реверса на вычитание и благодаря работе реверсивного счетчика 2 и цифроаналогового преобразователя 5 L/i уменьшается до необходимой величины.

Если компенсация достигнута, то нуль-орган 7 переключает шину реверса около положения равновесия с высокой частотой. При этом через диоды 13 и 14 заряжаются конденсаторы 15 и 16 до уровня логической, единицы, срабатывает элемент И-НБ 17, запирающий элемент И 12, и прекращается поступление импульсов на счетный вход реверсивного сдвигающего регистра 3,

Наличие делителя частоты повышает помехоустойчивость прибора, так как переключениеподдиапазонов осуществляется с частотой значительно меньшей, чем частота заполнения реверсив ного счетчика.

МНОГОДИАПАЗОННОЕ ЦИФРОВОЕ, ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕСОВ, содержащее автокомпенсатор с аналоговой схемой сравнения, к одному входу которой подклю чей выход тенэодатчика весов, к другому - выход цифроаналогового преобразователя , к третьему входу - выход линейно-декодирующего преобразователя с резисторами линегфизации, а выход аналоговой схемы сравнения соединен с выходом нуль-органа, выходы которого подключены к управляющим входам реверсивного счетчика, счетный вход которого подключен к генератору импульсов, а выход - к цифроаналоговому преобразователю, и источник питания, подключенный к тензодатчику весов и к ,обоим преобразователям, отличающееся тем, что, с. |Целью повышения точности измерения : путем грубого уравновешивания большей части измеряемого сигнала и точного уравновешивания оставшейся части сигнала компенсационными сигналами поддиапазонов, в него введен реверсивный сдвигающий регистр с блоком управления, причем выходы нуль-органа соединены с управляющими входами реверсивного сдвигающего регистра и с двумя входами блока управления, третий вход которого соединен с генератором импульсов, а выход - со счет- , ным входом реверсивного сдвигающего регистра. 2. Устройство non.l, отли- j-j чающееся тем, что в нем блок ffi управления выполнен в виде делителя (Л частоты, элемента И, элемента И-НЕ, двух диодов и двух конденсаторов, с: причем через первый диод один выход нуль-органа соединен с первым ,конденсатором и, с одним входом эле- S мента И-НЕ, а через второй диод другой выход нуль-органа соединен с вторым конденсатором и другим входом ,элемейта И-НЕ,выход которого подклю4 4 чен к одному входу элемента И, друГой вход которого через делитель час:о тоты соединен с генератором, а выход элемента И соединен со счетным входом реверсивного сдвигающего регистРа.1