Устройство для взвешивания движущихся объектов Советский патент 1985 года по МПК G01G19/03 

11 Изобретение относится к весоизмерительной технике, а более конкретно - к устройствам для взвешивания объектов во время их движения. Цель изобретения - повышение точкости за счет более полного подавления динамической помехи. На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - графики, поясняющие работу устройства. Устройство содержит весовую платформу 1, путевые датчики 2 и 3, силоизмерительный преобразователь 4, встроенный в платформу, микропроцессорное вычислительное устройство 5, в которое входит центральный процессор 6, постоянное запоминающее устройство 7, устройство 8 управлени и синхронизатор 9. Вход устройства 5 соединен с выходами силоизмерительно го преобразователя 4 и блока-10 памя ти. Вход прерываний устройства 5 соединен с выходом устройства 11 управления счетчиком-12, второй вход которого подключен к путевым датчикам 2 и 3, а выход - к счетчику 12, второй вход которого соединен с синхронизирующим выходом устройства 5, а выход подключен к входу устройства 5 и вькодам устройств 13 и 14 сравнения. Выход устройства 5 подключен к входу блока 10 памяти, индикатору 15 и входам регистров 16 и 17, Выходы регистров 16 и 17 подключены к вторым входам устройств 13 и 14 сравнения соответственно, вы ходы которых подключены к входам устройства управления счетчиком 11. Выход регистра 16 соединен также с третьим входом счетчика 12. Устройство работает следующим образом. При наезде колеса на весовую плат форму 1 срабатывает путевой датчик 2 по сигналу которого запускается устройство управления счетчиком 11. Уст ройство управления счетчиком 11 выра батывает сигнал прерьшания, поступаю щий на центральный процессор 6, по которому начинает работать программа обработки информации, записанная в постоянном запоминающем устройстве 7 микропроцессорного вычислительного устройства 5. С преобразователя 4 через вход ввода данных в устройство 55 15 принимается информация о измеряемом весе с периодом опроса, соответствующим частоте дискретизации. 9. 2 Все дискретные отсчеты веса записываются в блок 10 памяти и одновременно путем сравнения дискретных отсчетов в центральном процессоре 6 ведется поиск максимального и минимального значений измеряемых дискретных отсчетов. Адреса ячеек блока 10 памяти, в которые записаны минимальное и максимальное значения дискретных отсчетов , , , заносятся соответственно в регистры 16 и 17. По сигналу с путевого датчика 3, сигнализирующему о съезде колеса с платформы 1, устройство 11 управления счетчиком вырабатывает сигнал, по которому центральный процессор 6 переводится на выполнение подпрограммы цифровой фильтрации, алгоритм которой записан в постоянном запоминающем устройстве 7. Для получения высокой точности измерения веса, например 0,1%, при наличии динамической помехи амплитудои 10-20% от полезного сигнала, необходимо обеспечить подавление этой помехи на 40-50 дБ. Получение такой степени подавления при ограниченном времени измерения возможно цифровыми фильтрами, обычно синтезированными методом временных окон. В устройстве используется нерекурсивный цифровой фильтр с окном Дольфа-Чебышева, постоянная составляющая в котором определена по формулеN- Х(Ми,(1с), , N .0 N - число отсчетов в окне наблюдения ; х(1)- временные отсчеты входного сигнала; u)(k)- временные отсчеты окна$ Vg - постоянная составляющая входного сигнала. Практически при прохождении весовой платформы укладывается не более 1,2-1,6 периода динамической помехи, что недостаточно для получения требуемого подавления, а следовательно,и точности измерения.

3

в предлагаемом устройстве искусственно увеличивается количество периодов динамической помехи в окне наблюдения. Это достигается тем, что одновременно с переводом процессора на подпрограмму цифровой фильтрации устройство 11 управления счетчиком вырабатывает сигнал, по которому в счетчик 12 записывается код адреса (pИз регистра 16, после чего счетчик 12 переводится в режим суммирования импульсов с синхронизирующего выхода устройства 5.

При наращивании содержимого счетчика 12 от начального значения fN

МЙКС на его выходе формируются адреса ячеек блока Ю памяти, в которых записаны дискретные отсчеты измеренного входного сигнала, которые выбираются в процессор 6 и подвергаются цифровой фильтрации.

Одновременно текущий код адреса с выхода счетчика сравнивается на устройстве 14 сравнения со значением кода адреса При их равенстве устройство 14 вьфабатывает сигнал, по которому устройство 11 управления счетчиком переводит счетчик 12 в режим вычитания, и выборка

838394

дискретных значений входного сигнала из блока 10 памяти осуществляется в обратном направлении от ° мокс

Одновременно код с выхода счетчика 12 сравнивается в устройстве 13 сравнения с адресом 5

В момент сравнения устройства 13 вырабатывает сигнал, пс которому устройство 11 управления переводит 10 счетчик 12 в режим суммирования, и цикл повторяется.

Таким образом, для получения требуемого коэффициента подавления 40г 50 дБ набирается нужное количество tS периодов (2,5-3) динамической помехи (фиг.2), чем и обеспечивается более высокая точность измерения веса. После обработки информации в устройстве 5 (цифровая фильтрация, мас20 сштабирование и т.д.) сигнал, характеризующий измеряемый вес подвижного объекта, выводится на индикатор 15.

При установке устройства взвешивания на подвижном объекте (кран, тележка) для взвешивания перемещаемых грузов устройство управления приводится в действие вручную оператором или по программе от вьмисли тельного устройства 5.

fffff

Дп2

Дп1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ, содержащее силоизмерительный преобразователь, , подключенный к микропроцессорному вычислительному устройству и одному входу блока памяти, другой вход которого соединен с выходом микропроцессорного вычислительного устройства, и путевые датчики, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет более псутного подавления динамической помехи, в него введены счетчик с устройством управления, два регистра и два устройства сравнения, причем выходы устройств сравнения соединены с информационными входами устройства управления счетчиком, управляющий вход которого подключен к путевым датчикам, первый выход соединен с входом йрерывания микропроцессорного вычислительного устройства, а второй - с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с синхронизирующим выходом микропроцессорШ ного вычислительного устройства, тре(Л тий вход соединен с выходом первого регистра, а выход - с входом с микропроцессорного вычислительного устройства и входами устро йств сравнения, другие входы которых соединены с выходами соответствующих регистров, входами соединенных с выхо00 дом микропроцессорного вычислительного устройства. со 00 со со

N

Ннакс Ими /,

Ifs

8

NMUKC NMUH fi/макс о) быход путеёы;( дотчикод2иЗ 6) ёыход npeo6flQ5oSQme/i 4 ) сигнал /подвергаемый цидзроВой (рильтроции

Фц2.2

NMUH.

NMUH Нмакс