Автоматические весы Советский патент 1988 года по МПК G01G7/04 

(Л

1

Изобретение относится к весоизмерительной технике, а точнее к цифровым электронным автоматическим весам

Цель изобретения - повышение точности за счет исключения индикации измерен™ при помехах, не устраняемых осреднением.

На чертеже представлена схема автоматических весов.

Весы содержат грузоприемное устройство 1, состоящее из чувствительного элемента 2 и грузоприемной площадки 3 для взвешиваемого изделия 4. Чувствительный элемент закреплен на опорах 5 и 6, например упругих лентах, заделанных в основании 7, и к нему прикреплена подвижная часть 8 датчика 9 перемещения.

Подвижная компенсационная катушка 10 совместно с магнитной системой 11, токоподводами 12 и 13, а также сопротивлением 14 обратной связи и развязывающим усилителем 15 образует электромагнитный компенсатор.

Автоматические веры также содержат интегрирующий щиротно-импульсный

13

Выходной сигнал щиротно-импуль ного регулятора 16 в каждом из ци

регулятор 15 тока 1, компенсационной катушки 10, ключ 17 широтно-импульсного регулятора, стабилизатор 18 эта- 30 импульсного регулятора 16) работы

лов Т( время одного цикла широтн

Ь

10

48922

с входом управления буферного регистра 23 и через элемент 32 задержки с управляющим входом вспомогательного счетчика 22. Выход схемы ИЛИ 27 связан с входом управления накопительных счетчиков 19.

Автоматические весы работают следующим образом.

На грузоприемную площадку 3 устанавливают взвешиваемое изделие 4 и чувствительньй элемент 2, подвешенный на опорах 5 и 6, смещается на величину ih, при этом сигнал g с датчика 9 перемещения с помощью интегрирующего широтно-импульсного регулятора 16 тока 1 компенсационной катушки 10 изменяет длительность замыканий ключа 17 компенсационного тока и логического ключа 31 счетных импульсов так, что под действием изменения среднего значения тока Тц, компенсационной катушки 10 подвижное грузоприемное устройство 1 возвращается в исходное уравновешенное состояние.

Выходной сигнал щиротно-импульс- ного регулятора 16 в каждом из цик15

20

25

30 импульсного регулятора 16) работы

импульсного регулятора 16) работы

лов Т( время одного цикла широтно-

Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения - повьппение точности за счет исключения индикации измерений при помехах, неустраняемых осреднением. В конце цикла измерений в счетчике 24 формируется остаток, поступающий на вход компаратора 25, на вход порога которого подается код порога с за- датчика 26 кодов порога. На выходе компаратора 25 формируется сигнал, поступающий на вход установки нуля счетчика 28 и через схему ИЛИ 27 на вход накопительных счетчиков 19, прерывал формирование сбойного цикла. 1 ил.

лонного тока, накопительные счетчики 19, блок 20 индикации, устройство 21 коррекции, вспомогательный счетчик 22, связанный через буферный регистр 23 с вычитающим счетчиком 24, цифровой компаратор 25, контролирующий вход которого связан с выходом вычитающего счетчика 24, вход порога - с задатчиком 26 кодов порога, а выход - с одним из входов 27 ИЛИ и входом установки в О циклического счетчика 28 таймера 29, содержащего генератора 30 счетных импульсов с циклическим счетчиком 28, логический ключ 31 счетных импульсов, управляющий вход которого связан с выходом генератора 30 счетных импульсов, а выход - со счетным входом накопительных счетчиков 19, со счетным входом вспомогательного счетчика 22, с входом вычитания вычитающего счетчика 24,

Выход переполнения циклического счетчика 28 таймера 29 связан с вторым входом схемы ИЛИ 27, Один из промежуточных выходов циклического счетчика 28 связан с входом управления вычитающего счетчика 24, второй -

5

0

5

0

5

принимает определенное значение, пропорциональное значению веса изделия 4 и воздействию помех, как внешних, так и внутренних, обусловленных конечной точностью (разрешающей способностью) формирования длительности выходного импульса широтно-импульсного регулятора 16.

Количество счетных импульсов на выходе логического ключа 31 также различно в каждом из циклов работы широтно-импульсного регулятора 16, задаваемых соответствующим разрядом циклического счетчика 28 таймера 29.

Результат измерения, формируемый в накопительных счетчиках 19 за время измерения Т|, (время одного измерения), в 50 и более раз превьппающее Тцис приближается к истинному значению средней величины воздействующей на грузоприемное устройство 1 силы веса изделия 4.

Выходные импульсные последовательности с логического ключа 31 одновременно с поступлением на счетный вход накопительных счетчиков 19 поступают на вход вычитания вычитающего счетчика 24 и на счетный вход вспомогательного счетчика 22. При этом во

вспомогательном счетчике 22 произвоится осреднение результатов оцифрови п текущих циклов работы широтно- импульсного регулятора 16, а в буферном регистре 23 - хранение осреднен- ного значения результата оцифровки п циклов работы широтно импульсного егулятора 16, получаемого в предшествующем цикле осреднения с помощью совокупности старших разрядов вспомогательного счетчика 22 за время T(,j.p (осредненное время п циклов работы иротно-импульсного регулятора 16), авное п Т, формируемое на соответствующем выходе таймера 29, осуествляется осреднение квазимгновен- ных результатов оцифровки длительности выходного импульса широтно-импульсного регулятора 16 и тем самым ормирование кода, приближающегося по величине к среднему истинному значению входного воздействия веса изделия 4 за время Т Т. Значение этого кода с периодом Т переписывается в буферный регистр 23, откуда по импульсам с таймера 29 с частотой Тц записывается в вычитающий счетчик 24 перед началом каждого очередного цикла работы широтно-импульсно- го регулятора 16.

С помощью элемента 32 задержки осуществляется задержка сброса вспомогательного счетчика 22 на время переписи содержимого его старших разрядов в буферный регистр 23, вычитающий счетчик 24 в каждом из циклов работы широтно-импульсного регулятоа 16 вычитает из записанного кода число импульсов, поступаклцих на его вход с логического ключа 31. В результате в конце каждого цикла в вычитающем счетчике 24 формируется остаток, величина которого тем больше, чем больше по величине и скорости произошло изменение входной величины за время работы широтно-импульсного егулятора 16. Этот код остаток поступает на контролирующий вход цифрового компаратора 25, на вход порога которого подается код порога с задатчика 26 кодов порога.

Величина кода порога определяется опустимым уровнем помех, подавляемых путем осреднения в накопительных счетчиках 19 за время цикла измерения Ти ,

При наличии одиночного или периодического превышения кодом остат

ка порогового значения на выходе цифрового компаратора 25 формируется сигнал, поступающий на вход установ- ки нуля циклического счетчика 28 и через схему ИЛИ 27 на вход управления накопительных счетчиков 19, прерывая формирование результата сбойного цикла, подготавливая сг етчики к формированию последующего цикпа измерения при уровне помех, при которых код остатка меньше порога, цифровой компаратор 25 не выдает выходного сигнала и формирование резуль-

тата в накопительных счетчиках 19 осуществляется непрерывно в течение всего времени измерения Т, по окончании которого выходным импульсом с выхода переполнения циклического

счетчика 28 через схему ИЛИ 27 содержимое накопительных счетчиков 19 переписывается в блок 20 индикации, а накопительные счетчика 19 через схе- му или 27 сбрасываются в нуль для формирования последующего цикла измерения.

Формула изобретения

Автоматические весы, содержащие грузоприемное устройство с компенсационной катушкой, последовательно включенные датчик перемещения, интегрирующий широтно-импульсный регулятор тока компенсационной катушки, ключ со стабилизатором эталонного тока, накопительные счетчики, блок индикации и стройство коррекции с

развязывающим усилителем, о т л и- чающиеся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения индикации измерений при помехах, не устраняемых осреднением, в них

введены вспомогательный счетчик, буферный регистр, вычитающий счетчик, цифровой компаратор, задатчик кодов порога, схема ИЛИ, логический ключ счетных импульсов, элемент задержки,

таймер, состоящий из последовательно соединенных генератора счетных импульсов и циклического счетчика, при этом управляющий вход логического ключа счетных импульсов связан с

выходом интегрирующего щиротно-ш пульсного регулятора, второй вход - с генератором счетных импульсов таймера, а выход - со счетным входом вспомогательного счетчика, с входом

513648926

вычитания вычитающего счетчика и сосчетчика таймера, выход схемы ИЛИ

счетным входом накопительных счетчи-связан с входом управления накопи

ков, вспомогательный счетчик черезтельных счетчиков, первый выход цикбуферный регистр связан.с вычитающим „лического счетчика связан с вторым

счетчиком, выход которого связан свходом схемы ИЛИ, второй с входом

контролирующим вхоДом цифрового ком управления вычитающего счетчика, а

паратора, вход порога которого свя третий - с входом управления буфернозан с задатчиком кодов порога, а вы-го регистра и через элемент задерж- ,

ход - с одним из входов схемы ИЛИ и - с управляющим входом вспомогавходом установки в О циклическоготельного счетчика.