Устройство силовой компенсации весов Советский патент 1987 года по МПК G01G1/08 

1 .13

Изобретение относится к информа-- ционно-измерительной технике и может найти применение для точных измерений усилий, массы, плотности, веса различных тел в широком .диапазоне.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем формирования прямоугольных импульсов тока.

На. фиг, 1 изображена структурная схема, предлагаемого устройства сило- вой компенсации весов; на фиг, 2 - электрическая схема; на фиг, 3 - временные диаграммы.

Электрическая схема (фиг, 2) компенсатора включает стабилизатор 1 с переключающимся ключом 2 (транзистор Т, фиг,2), нагрузкой - силовой катушкой компенсатора 3, выполненной из двух бифилярно намотанных обмоток а и б с конденсатором А (на фиг, 2),

Силовой магнитоэлектрический ком-- пенсатор 3 (фиг, 1) устройства содержит подвижную катушку с двумя бифилярно выполненными обмотками а и б, закрепленную с основанием с помощью упругого подвеса 5, Одна из обмоток б соединена через разделительный конденсатор 4 и ключ 2 со стабилизатором тока 1,Другая обмотка а подключена через ключ 2 к стабилизатору 1 тока,

Перемещение их катушки преобразуется датчиком 6 перемещения в электрический сигнал ди, который преобразователем 7 напряжения во временной интервал преобразуется в относительную длительность, t /Т. Импульсы напряжения t,/Т управляют ключом 2, Преобразователь 7 тактируется модулятором 8,

Устройство силовой компенсации весов работает следующим образом.

Измеряемый вес 7 (фиг, 1) уравновешивается усилителем F компенсатора 3, Некомпенсация uF)( преоб- разуетЬя в перемещение Дх, затем датчиком 6 - в напряжение ли и преобразователем 7 - в импульсы напряжения длительностью t,/Т, которые управляют ключом 2, вьтолненным, например, на транзисторе Т (фиг,2), t , t и Т - параметры широтно-модулиро- ванного импульса (фиг, 3), где Т - период модуляции; t, и t - длительности открытого и закрытого состояний ключа 2.

Пусть в момент времени t при положительном импульсе напряжения Uij

22

на базе транзистора Т, он открыт, и ток I стабилизатора. 1 тока протекает по обмоткам а и б (1лдЛ, (фиг, 3), При отключенной обмотке б ток в обмотке а имеет форму 1 (фиг. 3) экспоненциальных импульсов. При подключений обмотки б с разделительной емкостью С ток в

обмотках Т-Пу и s 1 зиД прямоугольных импульсов тока, причем ток I,,gn не имеет постоянной составляющей I.gn-O, а ток ,ч сумма токов 1„ ,+ 1.,.. IQ ,

Таким образом, по обмотке а протекают импульсы тока, содержащие постоянную составляющую I ,г и переменную I,,, совпадающую по форме с током- „,, но находящуюся с ним в противофазе. Благодаря бифилярным встречно включенным обмоткам переменное пото- косцепление одной обмотки полностью компенсируется потокосцеплением другой, в силу чего индуктивный характер сопротивления обмоток исключается., и ток в обмотках имеет практически прямоугольную форму I, „, а не зкс- поненциальную I, „, как показано на фиг, 3, При этом стабилизатор тока

работает на чисто активную нагрузку и имеет идеальные прямоугольные импульсы тока 1|.д„ 1д измеряемая

сила-тяжести Pj Р, 1 1 t,/Т, где ВJJ-индукция в зазоре; 1 - длина витков обмотки, пропорциональная вре- .манному интервалу t,/T, который легко преобразуется в цифровой отсчет заполнением импульсами счетной час- тоты.

Формула изобретения

Устройство силовой компенсации ве- сов, содержащее упругий подвес, датчик перемещения, электрическую сх :му преобразования с широтно-импульсным модулятором, ключом и стабилизатором тока и магнитоэлектрический компен- сатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем формирования прямоугольных импульсов тока, катушка силовой компенсации имеет две обмотки, .выпол- ненные бифилярно, причем начало первой и конец второй обмоток подключены к одному выводу цепи нагрузки стабилизатора тока, а начало второй обмотки через разделительный конденса313106424

тор соединено с концом первой обмот- через ключ соединен с другим выводом ки, при этом конец первой обмотки цепи нагрузки стабилизатора тока.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения путем формирования прямоугольных импульсов тока. Измеряемая масса уравновешивается усилителем компенсатора 3.Некомпенсация преобразуется в перемещение, затем датчиком 6 - в напряжение и преобразователем 7 - в импульсы напряжения, которые управляют ключом 2. Благодаря бифилярным встречно включенным обмоткам а и б переменное потокосцепление одной обмотки полностью компенсируется по- токосцеплением другой, в силу чего индуктивный характер сопротивления обмоток исключается и ток в обмотках имеет практически прямоугольную фор- му. 3 ил. фие1

Uy

I a

п.л./

. fpue.Z

фие.З