Весы с автоматическим уравновешиванием Советский патент 1986 года по МПК G01G7/04 

11 Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в весах с автоматическим уравновешиванием нагрузки. Цель изобретения - повьшение точности взвешивания. На чертеже представлена схема весов с автоматическим уравновешиванием. Весы содержат подвеску 1 с грузоприемной чашкой 2 для измеряемого груза 3, ограничительный шарнир 4 (струнку), коромысло 5, тарировочное 6 и регулировочное 7 приспособления, электромагнитньш компенсатор 8, содержащий KaTymifcy 9 с обмоткой 10, жестко связанную с коромыслом 5 датчик 11 разбаланса, интегрирующий усилитель .12, измерительный резистор 13 и аналого-цифровой преобразователь 14. Для ограничения угла заклонения /i(|i коромысла 5 весы снабжены регулируемыми упорами Л 5. Схема авто матическогр уравновешивания содержит дополнительно дифференцирз щий усили тель 16, дифференциальный усилитель I7 с постоянным 18 и регулируемым 19 резисторами, цифровой индикатор 20, Датчик 11 разбаланса по одному ка налу через интегрирующий усилитель 12 и измерительный резистор 13, а по другому - через дифференцируюшлй усилитель 16 связан с первым выводом обмотки 10 компенсатора 8, второй вы вод которой соединен с общей шиной питания. Инвертирующий вход дифферен циального усилителя 17 связан через постоянный резистор 18 с выходом интегрирующего усилителя 12, а через регулируемьй резистор 19 - с собственным выходом. Один вход аналогоцифрового преобразователя 14 связан с выходом дифференциального усилител 17, второй - с общей шиной питания а выход связан с цифровым индикатором 20. Неинвертирующий вход дифференциального усилителя 17 подключен к выходу дифференцирующего усилителя 16 Весы работают следующим образом. На чашку 2 накладывают измеряемый груз 3, при этом коромысло 5 заклоняется на угол йср , ограничиваемый упорами 15. С датчика 1 1 разбаланса подается сигнал на интегрирующий усилитель 12 который преобразуется в постоянное напряжение, пропорциональное значеAниго к-омпенсационного тор;а протекающего через измерительньщ резистор 13 и обмотку 10 компенсатора 8. Коррекция частотной характеристики системы автоматического уравновешивания (переменной составляющей сигнала с датчика 1i разбапанса) осуществляется путем дифференцирования сигнала с датчика 1I разбаланса дифференцирующим усилителем 16 и суммированием этого сигнала 1, в обмотке 10 компенсатора 8. Таким образом, разделение каналов формирования постоянной составляющей I i,g и переменной 1 позволяет снизить Сигнал с измерительного резистора 13 на дифференциальный усилитель 17 н далее на аналого-цифровой преобразователь 14, практически не содержащий высокочастотных (в пределах полосы пропускания интегрирующего усилителя 12) составляющих помех. Особенностью схемы съема измерительного сигнала, повьшшющей точность взвешивания, является отсутствие привязки к нулевой точке схемы благодаря введению в схему дифференциального усилителя 17 с регулируемым коэффициентом передачи в широких пределах за счет изменения соотношения сопротивлений постоянного 18 и регулируемого 19 резисторов. Подключение инвертирующего входа дифференциального усилителя 17 через постоянный резистор 18 к выходу интегрирующего усилителя 12-не сказывается на работе системы автоматического уравновешивания, поскольку этот ток не протекает через обмотку 10 компенсатора 8 и не создает падения напряжения на измерительном резисторе 13. Иеннвертирутапшй вход дифференциального усилителя 17 связан с обмоткой.10 катушки 9 KONmeHcaTopa 8, однако его влияние на точность взвешивания мало, поскольку применение в качестве усилителя 17, например, операционного усилителя с полевыми транзисторами на входе обеспечивает получение необходимого входного сопротивления . Отсутствие падения напряжения на 1 змерительном резисторе 13 от переменной составляющей, вызванной помепозволяет снимать сигна-п Т , не содер :ащий составляющих помех, который с высокой ТОЧНОСТЬ отражает

значение массгы измеряемого груза 3 и через дифференциальный усилитель 17 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 14, формирующего цифровое значение взвешиваемой массы считьгеаемое с цифрового индикатора 20.

Формула изобретения

Весы с автоматическим уравновешиванием, содержащие коромысло с датчиком разбаланса и электромагнитным компенсатором, первый вывод обмотки которого через измерительный резистор подключен к выходу интегрирующего усилителя, а второй вывод обмотки соединен с общей щиной питания, и аналого-цифровой преобразователь, выходом подключенный к цифровому индикатору, отличающиеся

тем, что, с целью повышения точности взвешивания, в ,них введень дифференцирующий усилитель, подключенный совместно с интегрирзтощим усилителем к датчику разбаланса, и дифференциальный усилитель с постоянным и регулируемым резисторами, инвертирующий вход которого через постоянный резистор подключен к выходу интегрирующего усилителя, а через регулируемый резистор - к выходу дифференциального усилителя, соединенному с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с общей щиной питания, а выход дифференцирующего усилителя соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя и с первым выводом обмотки электромагнитного компенсатора.