Тензометрическое весоизмерительное устройство Советский патент 1986 года по МПК G01G3/142 

ь:

05

00 со

О5

Изобретение относится к весоизмерительной технике.

Цель изобретения - повьпиение точности измерения.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит управляемый генератор 1 импульсов с времязадающей резисторно-емкостной цепью. Резисторная часть цепи, охватывающая генератор 1 цепью обратной связи, состоит из включенного противоположными вершинами дополнительного интегрального полупроводникового датчика 2 в виде мостовой схемы и резистора 3 переменного сопротивления, а емкостная часть представлена конденсатором 4. Общая точка связи элементов ()й цепи подключена к входу блока 5 согласования, выходы которого подсоединены к BepujnnaM диагонали питания мостовой схемы интегрального полупроводникового тензодатчика 6. Датчики 2 и 6 выполнены по идентичной технологии в едином технологическом цикле на одном упругом элементе 7 (например, по технологии кремний-на-сапфире). В качестве тензодатчика при сборке весов выбирается более линейная из полученных структур. Вершины измерительной диагонали тензодатчика 6 подключаются к входам усилителя 8 сигнала разбаланса, выход которого через конденсатор 4 соединен с упомянутой обшей точкой резисторпо-емкостпой цепи. Выход генератора 1 подключен к управляющему входу счетчика 9, счетный вход которого соединен с генератором 10 тактовых импульсов через делитель 1 частоты. Выход счетчика 9 через блок 12 обработки подключен к счетному входу регистра 13 результата, выход которого подсоединеп к вторым входам первого и второго анализаторов 14 и 15 и блоку 16 индикации. К первому входу анализатора 14 подключен задатчик 17 порога нулевой массы, а к третьему входу - выход анализатора 15, соединенный также с входом гашения блока 16 индикации. К первому входу анализатора 15 подключен задатчик 18 порога неуспокоепия. Задатчики 17 и 18 позволяют вручную вводиь нужные значения указанных порогов. Выход анализатора 14 соединен с первым входом элемента ИЛИ 19, выход которого соединен с установочным входом регистра 13 результата. Второй вход эле.мепта ИЛИ 19 соединен с кнопкой 20 ручной установки в «О.

Устройство работает следуюши.м образом. В отсутствие нагрузки на тензодатчик 6 (измерительный) период То колебаний генератора 1 импульсов определяется выражением

Т aRC4,

где R R2 + R.-) - величина резисторного элемента времязадающей цепи генератора 1;

R2 - величина полного сопротивления датчика 2; R.3 - сопротивление резистораЗ; Си - емкость конденсатора 4; а - коэффициент пропорциональности, зависящий от конкретного исполнения генератора 1.

Ири разбалансе мостовой схемы тепзодатчика 6 под действием веса Рх его коэффициент передачи, пропорциопальный Рх, принимает значение

Кбх Кб Р«, где Ке - коэффициент тензочувствительности мостового датчика 6. Сигнал разбаланса, усиленный блоком 8, поступает на конденсатор 4 времязадающей цепи, меняя эффективную величину емкости, а вместе с ней и период генератора

Ь То(1 + КРх),

0 где К K.-jKfiKs - общий коэффициент передачи цепи обратной связи генератора 1 импульсов;

Кг) и Кн - - коэффициенты передачи блока 5 согласования и усилителя 8;

То - начальный период. В счетчик 9 записывается число, пропорциональное периоду импульсов с управляемого генератора 1. В формировании этого числа используются генератор 10 тактовых импульсов и делитель 11 частоты. Блок 12 обработки по заданной программе производит вычисление результата измерения. Обработка включает в себя линеаризацию (например, по методу кусочно-линейной аппроксимации), частичную компенсацию начально го периода То и выдачу результата с нужной дискретностью в )егистр 13 результата. Из этого регистра результат подается на блок 16 индикации, а также на два анализатора 14 и 15. Анализатор 15 срав0 нивает предыдущее и последующее зпачения результата и в случае, если их разность больше порога неуспо1 1епия, задаваемого задатчиком 18, блок 15 выдает сигнал гашения индикации в блок 16 и сигнал запрещения работы анализатора 14. Анализатор 5 14 сравнивает результат, содержащийся в регистре 13, с порогом нулевой массы, задаваемым задатчиком 17. Если после разгрузки весов результат, хранящийся в регистре 13, Menbnje заданного с помощью задатчика 17 порога, а весы прошли переходной режим, что подтверждается разрещающим сигналом с анализатора 15, то блок 14 формирует сигнал установки регистра 13 в «О, который поступает на этот регистр через элемент ИЛИ 19. Второй вход этого 55 элемента используется для сброса показаний регистра 13 при работе от кнопки 20 ручной установки в «О. Если весы находятся в динамическом режиме, то работа анали

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения. Устройство содержит генератор 1 импульсов с времязадающей резистивно-емкостной цепью, тензодатчик 2 в виде мостовой схемы, резистор 3, конденсатор 4, блок 5 согласования, тензодатчик 6, усилитель 8, счетчик 9, генератор 10 тактовых импульсов, делитель 11 частоты, блок 12 обработки, регистр 13 результата, анализаторы 14 и 15, блок 16 индикации, задатчик 17 порога нулевой массы, задатчик 18 порога неуспокоения, элемента ИЛИ 19 и кнопку 20 ручной установки в «О. Введение новых элементов и образование новых связей предотвращает возникновение дополнительной погрешности за счет компенсации переменной части периода То управляемого генератора 1 и компенсировать аддитивные помехи, связанные с попаданием на чашку весов предметов с массой, Ф меньшей наименьшего предела взвешивания. 1 ил. (Л