Цифровой прибор тензометрических весов Советский патент 1984 года по МПК G01G23/36 

рого элемента И, второй рого связан с единичным рого триггера, при этом го и второго элемента И вход котовыз одом втовыходы первосоединены1101684 соответственно с входами Плюс и Минус счетчика, цифровые выходы старших разрядов которого соединены с информационными входами первого регистра,

ЦИФРОВОЙ ПРИБОР ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕСОВ, содержащий датчик запуска, генератор числа импульсов, нуль-орган, первый цифроаналоговый компенсатор, блок управления, первый выход которого связан с управляющим входом генератора числа импульсов, информационный вход которого связан с цифровым выходом цифроаналогового компенсатора, вход которого связан с выходом нуль-органа, первый вход которого связан с аналоговым выходом первого цифроаналогового компенсатора, датчик установки нуля, счетчик, второй цифроаналоговый компенсатор, первый регистр, выход которого связан с входом второго цифроаналогового 1 омпенсатора, .о т- личающийся тем, что, с целью повьшения точности в условиях динамических помех путем уменьшения составляющих ошибок, обусяовленных процессами детектирования. в его состав введены делитель напряжения, вход которого соединен с выходом второго цифроаналогового компенсатора, а выход - с вторым входом нуль-органа, второй регистр, два формирователя импульсов, два элемента ИЛИ, два элемента И, два триггера и элемент задержки, 1вход которого связан с вторым выходом блока управления и нулевым входом второго триггера, а выход элемента задержки соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с выходом датчика установки нуля, а единичный выход первого триггера через первый формирователь импульсов связан с первым входом первого элемента ИЛИ и входом установки нуля первого регистра, вход занесения информации которого связан с нулевым выходом первого триггера и единичньпу входом второго триггера, единичный выход которого через второй формирователь импульсов соединен с вторым, входом первого элемента ИЛИ, выход которого связан с входом установки нуля счетчика и .первым вхоС5 дом второго элемента ИЛИ, выход кото00 4 рого связан с входом блока управления., а второй вход второго элемента ИЛИ связан с выходом датчика заг пуска и входом занесения информации счетчика, цифровые выходы которого соединены соответственно с его информационными входами через второй регистр, вход занесения информации которого соединен с нулеЬым выходом второго триггера и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора числа импульсов и первым входом вто

Изобретение относится к весоизме рительной технике и может быТь испо зовано в составе весоизмерительных устройств, работающих в условиях динамических помех. Известно устройство для тензомет рических весов, содержащее генерато с выходным трансформатором, нуль-ор ган, регистры, инверторы, делитель напряжения, источник питания, приче выходной трансформатор имеет три вторичных обмотки. Недостатком этого устройства является низкая точность, обуславливаемая погрешностью установки нуля. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее датчик запус ка, генератор числа импульсов, нуль орган, первый цифроаналогбвьй компенсатор, блок управления, первый выход которого Связан с управлякяцим входом генератора числа импульсов, информационный щход которого связан цифровым выходом цифроаналогового компенсатора, вход которого связан с выходом нуль-органа, первый вход которого связан с аналоговым выходом первого цифроаналогового компен сатора, датчик установки нуля, счет чик, второй цифроаналоговый компенсатор, первый регистр, выход которого связан с входом второго цифроаналогового компенсатора 23Недостатком известного устройства является низкая точность измеpisHHH в условиях динамических помех. Целью изобретения является повышение точности в условиях динамических помех путем уменьшения составляющих ошибок f обусловленных про цессами детектирования. Поставленная цель достигается тем, что в цифровой прибор тензомет ческих весов, содержащий датчик запуска, генератор числа импульсов, нуль-орган, первый цифроаналоговый компенсатор, блок управления, первый выход которого связан с управляющим входом генератора числа Импульсов, информационный выход которого связан с цифровым выходом цифроаналогового компенсатора, вход которого связан с выходом нуль-органа, первьй вход которого связан с ана- . логовым выходом первого цифроаналогового компенсатора, датчик установки нуля, счетчик, второй цифроаналоговый компенсатор, первый регистр, выход которого связан с входом второго цифроаналогового компенсатора, введены делитель напряжения, вход которого соединен с выходом второго цифроаналогового компенсатора, а выход - с вторым входом нуль-органа, второй регистр, два формирователя импульсов, два элемента ИЛИ, два элемента И, два триггера и элемент задержки, вход которого связан с вторым выходом блока управления и нулевым входом второго триггера, а выход элемента задержки соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с йыходом датчика установки нуля, а единичный выход первого триггера через первый формирователь импульсов связан с первым входом первого элемента ИЛИ и входом уста- / новки нуля первого регистра, вхЬд занесения информации которого связан с нулевым выходом первого триггера и единичным входом второго триггера, единичный выход которого через второй формирователь импульсов соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого связан с входом установки нуля счетчика и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого связан с входом блока управления, а второй вход второго элемента ИЛИ связан с вькодом датчика запуска и входом занесения информации счетчика, цифровые выходы которого соединены соответственно с его информационными входами через второй регистр, вход занесения информации которого соединен с нуле вым выходом второго триггера и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора числа импульсов и первым входом второго элемента И, второй вход которого связан с един ным выходом второго триггера, при этом выходы первого и второго элемента И соединены соответственно с входами Плюс и Минус счетчика, цифровые выходы старших разрядов которого соединены с информационными входами первого регистра. Это позволяет в процессе установ ки нуля отказаться от полной компенсации начального уровня сигнала, действующего на входе нуль-органа, оставив некоторую его часть, нескол ко превышающую амплитуду динамичес кой помехи. . При этом отрицательная амплитуда динамической помехи никогда не уменьшает мгновенное напряжение на входе нуль-органа до нуля, что обеспечивает исключение погрешности измерения в условиях динамических помех. На чертеже представлена блок-схе цифрового прибора тензометрических весов. Цифровой прибор тензометрических весов содержит датчик 1 установки нуля, первый ,триггер 2, элемент 3 задержки, второй уриггер 4, первьй формирователь 5 импульсов, второй формирователь 6 импульсов, второй регистр 7, первый цифроаналоговый компенсатор (ЦАК) 8, генератор 9 чи ла импульсов (ГЧИ), датчик10 запуска, первую схему ШШ 11, первую схему И 12, вторую cxteMy И 13, счетчик 14, вторую схему ШЮ 15, блок 16 управления, нуль-орган 17, первый регистр 18, делитель 19 напряжения, второй цифроаналоговый компенсатор 20,тензодатчики 21, выход которых связан с входом цифро вого прибора. При этом датчик 1 установки нуля соединен с каскадно связанными Первым 2 и вторым 4 триггерами, вто 84 , 4 рым формирователем 6 импульсов. первой 11 и второй 15 схемами ИЛИ, датчик 1 установки нуля подключен к единичному S -входу первого триггера 2, единичный выход которого через первый формирователь 5 импульсов связан со вторым входом первой х:хемы ИЛИ 11 и R -входом установки нуля первого регистра 18, информационные входы которого (DniDt) подключены к цифровым выходам ( т, п ) старших разрядов счетчика 14, а V -вход занесения информации соединен с единичным С-входом второго триггера 4, нулевой и единичный выходы которого соединены соответственно со входами первой 12 и второй 13 схем И, вторые входы которых связаны с генератором 9 числа импульсов, а выходы соответственно со входами сложения (+1) и вычитания (-1) счетчика 14, цифровые выходы (1,2,...,tn,n ) которогб соединены соо ветственно с его информационными входами (D ,0,..., D, D) через второй регистр 7; V-вход занесения информации которого соединен с нулевым выходом второго триггер 4. Бьгход перьой схемы ИЖ 11 соединен с R-входом установки нуля счетчика 14, вход занесения информации которого связан с датчиком 10 запуска и вторым входом второй схемы ИЛИ 15, выход которого соединен с блоком 16 управления, подключенным к нулевым ( -входам второго триггера 4 непосредственно и первого 2 - через элемент 3 задержки. Выход второго цифроаналогового компенсатора 20 связан через делитель 9 напряжения со входом нуль-орагана 17, к которому подключены тензодатчики 21, а выход и второй вход нуль-органа 17 связаьтл с первым цифроаналоговым компенсатором 8, подключенным к генератору 9 числа импульсов. Цифровой прибор тензометрических весов работает следующим образом. По сигналу датчика 10 запуска достигается собственное измерение (взвешивание), а при срабатывании датчика 1 установки нуля осуществляется автоматическая компенсация начального напряжения тензодатчиков . 21, обусловленного, напр1{мер, тарой грузоприемной платформы, т.е. автоматически устанавливается нуль. Этапы последнего процесса следующие.

Датчик 1 установки нуля через первый триггер 2 запускает первьй формирователь 5 импульсов, который, вьфабатьшая короткий импульс, устанавливает в исходное (нулевое) соетояние по R -входам первый регистр 18 и через первую схему ИЛИ 1 счетчик 14, после чего осуществляет запуск прибора через вторую схему ИЛИ 15 и блок 16 управления.

При этом из первого ЦАК 8 в ГЧЙ 9.заносится цифровая копия начального напряжения тензодатчиков 21. Соответствующее количество импульсов с выхода ГЧИ 9 заносится через первую схему И 12 в счетчик 1

По окончаиии измерительного цикл блок 16 управления через элемент 3 задержки возвращает в исходное состолиие первый триггер 2, который при этом посредством V-входа первого регистра 18 заносит.в последний информацию старших разрядов ( m , п ) счетчика 14. Посредством второго ЦАК 20 Начальное напряжение тензодатчиков 21 компенсируется, но не полностью, благодаря делителю 19 напряжения. Для точной устаноjKH нуля следует оценить степень недокомпенсации, которая необходима дпя обеспечения режима по фиг.1

(,).

Дли рценкй недо1 омпенсации с возвращением, в нулевое состояние первого триггера 2 по С-входу синхронизации взводится второй триггер (его R -вход при этом должен находиться под единичным постоянным напряжением).

Переходя в единичное состояние, второй триггер 4 посредством первой и второй 13 схем И переключает ГЧИ со входа сложения (-t-l) к входу вычитания (-1) счетчика 14 и устанавливает его в исходное состояние через второй формирователь 6 им пульсов и первую .схему ЮШ 11, а также осуществляет повторный запуск

через вторую схему ИЛИ 15 таким же образом, как и-при срабатывании первого триггера 2. Импульсы с ГЧИ поступают на вход вычитания (-1) счетчика 14, в котором зафиксирован результат в дополнительном коде. По окончании измерения блок 16 упраления, возвращая второй триггер в исходное состояние, заносит информаци со счетчика 14 во второй регистр 7 посредством V.-входа.

На этом установка нуля закончена. В первом регистре 18 хранится информация об остаточном напряжении тензодатчиков на уровне старших разрядов, что обеспечивает неполную компенсацию. Степень недокомпенсаци оценивается дополнительным кодом во втором регистре 7.

Измерение сигнала (взвешивание) осуществляется следующим образом. По сигналу датчика 10 запуска в счетчик 14 заносится информация и второго регистра 7 и через вторую схему ИЛИ 15 запускается блок 16 управления. .

Поскольку второй триггер 4 находися в исходном состоянии, то импульсы ГЧИ 9 поступают через первую схему И 12 на вход сложения (+1) счетчика 14. Как только в него поступит количество импульсов, соответствующее недокомпенсированному остаточному напряжению, счетчик 14 придет в нулевое состояние. Так происходит с каждым взвешиванием установка нуля.

Оставшееся число импульсов, поступающее после этого в счетчик 14, в точности соответствует приросту сигнала тензодатчиков 21, обусловленному измеряемой массой.

Внедрение предлагаемого устройства позволяет обеспечить точность взвешивания в условиях постояннодействующйходинамических помех в металлургической промьшшенности и других отраслях народного хозяйства.