Весы с электромагнитным уравновешиванием Советский патент 1988 года по МПК G01G7/04 

ID.

Изобретение относится к весоизмерительной технике.

Цель изобретения - повышение точ- ности весов.с

На чертеже представлена принципиальная схема весов с электромагнитным уравновешиванием.

Весы состоят из коромысла I, к одному плечу которого прикреплена д грузоприемная платформа 2, а к другому - тяга 3 со встроенным сердечни- ком 4 дифференциально-трансформатор- ного датчика отклонения, имеющего первичную обмотку 5 и две вторичные J5 обмотки 6 и 7з и якорем электромаг- нита, состоящего из постоянного магнита 8, расположенного соосно по центру соленоидной обмотки, состоящей из двух секций 9 и 10, включенных встреч-20 но, питающего трансформатора 11, . транзисторного однополупериодного фазочувствительного усилителя-выпрямителя 12, балансного усилителя 13 мощности, измерительного прибора 14 25 постоянного тока , сумматора 15, выпрямителя 36, источника 17 опорного напряжения, резисторов 18-21, выполненных из термостабильного материала, например манганина . п

Обмотки 5, 6s 7, 9 и 10 выполнены из медной проволоки. Измерительный прибор 14 включен последовательно с секциями 9 и 10 обмотки электромагнита в одно из плеч неуравновешенного MocTaj в схему которого также входят 35 резисторы 18, 19 и 20,, Одна диагональ моста (контакты 22 и 23) подключена к выходу балансного усилителя 13 мощности,, а другая (контакты 24 и 25)- через вьшрямитёль 16 к первому входу сумматора.15 со знаком-(-), т.е. встречно.

Второй вход сумматора 15 подключен согласно, т.е. со знаком (+) к выходу источника 17 опорного напряжения .

Выход сумматора 15 зашунтирован резистором 21 и подключен последовательно с обмотками 6 и 7 таким образом, чтобы транзистор фазочувстви- тельного усилителя-выпрямителя 12 сигналом постоянного тока от сумматора 15 открьтался.

Весы с электромагнитнь м уравновешиванием работают следующим образом. На первичную обмотку 5 дифференциально-трансформаторного датчика отклонения подается переменное напря40

.- 45

55

с

д 5 05 п

5

0

5

5

жение с частотой питающей сети. Выходное напряжение встречновключенных вторичных обмоток 6 и 7 поступает на вход фазоч5 ствительного усилителя-выпрямителя 12.

При изменении измеряемой массы на грузоприемной платформе 2 коромысло 1 отклоняется относительно исходного нулевого положения. Соответственно смещается относительно исходного нулевого положения сердечник 4. На выходе датчика отклонения появляется переменное напряжение, величина и фаза которого пропорциональны перемещению сердечника 4 относительно нулевого положения. Этот сигнал переменного тока суммируется с сигналом постоянного тока сумматора 15 и подается на вход фазочувствительного усилителя-выпрямителя 12, который преобразует эти сигналы таким обр а- зом, что постоянная составляющая выходного тока пропорциональна величине и фазе переменной составляющей входного сигнала, а переменная составляющая выходного тока пропорциональна величине постоянной составляющей входного сигнала. Выходной ток фазочувст- вителя усилителя-вьтрямителя 12, усиленный балансным усилителем 13 мощности, протекает через секции 9 и 10 обмотки компенсационного электромагнита, измерительный прибор 14 и резисторы 18-20, образующие плечи неурабновешенного моста.

Постоянная составляющая тока, протекающего по обмотке компенсационного электромагнита создает усилие, которое воздействует на коромысло 1 весов и у станавливает его в положение, близкое к исходному. При этом показание измерительного прибора 14 пропорционально величине измеряемой массы. Переменная составляющая тока нагревает обмотку электромагнита, но не создает компенсационного усилия и не влияет на показание измерительного прибора 14.

Мост, выпрямитель 16, сумматор 15, источник 17 опорного напряжения и резистор 21 образуют контур отрицательной обратной связи по действующему значению тока обмдтки компенсационного электромагнита с коррекцией по температуре.

На выходе вьшрямителя 16 образуется сигнал постоянного тока, пропорциональный действующему значению

3 9

1А2

тока через секции 9 и 10 обмотки электромагнита и величине их элек- трргческого сопротивления, т.е. температуре.

Посредством сумматора 15 осуществляется вычитание сигналов источника 17 опорного напряжения и выпрямителя 16.

Полученная разность сигналов пода- ется на вход фазочувствительного усилителя-выпрямителя, который вырабатывает пропорционально этой разности сигналов переменную составляющую тока.

Следовательно, уменьшение постоянной составляющей тока в обмотке электромагнита вызьшает увеличение переменной составляющей и наоборот.

Аналогично работает контур отри- дательной обратной связи и при изменении температуры обмотки электромагнита. Повышение температуры электромагнита вызывает повышение электрического сопротивления обмотки и увеличение выходного сигнала выпрямителя 16.

Это вызьшает уменьшение переменной составляющей тока через обмотку электромагнита и, следовательно, ста- билизацию температуры нагрева этой обмотки. .Формула изобретения

Весы с электромагнитным уравновешиванием, содержащие коромысло с гру- 1А28935

зоприемной платформой, соединенное с сердечником дифференциально-трансформаторного датчика отклонения и якоре компенсационного электромагнита с двумя последовательно соединенными обмотками, измерительный прибор, источник опорного напряжения, фазо- чувствительный усилитель-выпрямитель к входу которого подключены последовательно соединенные обмотки дифференциально-трансформаторного датчика отклонения, а к выходу - вход балансного усилителя мощности, о т л и - ч а ю.,щ и е с я тем, что, с целью повышения точности, в них введены неуравновешенный мост, сумматор, ре- зистор и вьтрямнтель, причем в одно из плеч неуравновешенного моста вклю чены последовательно обмотки компенсационного электромагнита и измерительный прибор, выход балансного усилителя мощности подключен к одной диагонали моста, к другой диагонали которого встречно подключен через выпрямитель один вход сумматора, другой вход которого согласно подключен к источнику опорного напряжения, а выход сумматора подключен к резистору, который включен на вход фазочувствительного усилителя-выпрямителя последовательно с обмоткой дифферинциально - трансформаторного датчика отклоне - ния .

Изобретение относится к области весоизмерительной техники. Цель изобретения - повьшение точности. Коромысло Ц весов посредством тяги 3 соединено с сердечником 4 дифференЦиально-трансформаторного датчика отклонения, который при отклонении коромысла 1 вырабатьшает сигнал, поступающий через фазочувствительный усилитель-выпрямитель 12 и балансный усилитель мощности 13 на обмотки 9, 10 компенсационного электромагнита, якорь 8 которого возвращает коромысло 1 в исходное состояние. Для уменьшения влияния измерения окружающей температуры имеется неуравновешенный мост, в одно плечо которого включены обмотки 9, 10 компенсационного электромагнита. К одной диагонали моста подключен выход балансного усилителя, а другая диагональ через выпрямитель 16 подключена к одному входу сумматора 15, другой вход которого соединен с источником опорного на- g пряжения 17, а вькод зашунтирован - резистором 21, включенным на вход V// усилителя-выпрямителя 12, ил.

Составитель В.Ширшов Редактор А.Шандор Техред М.Дидык Корректор А.Обручар

Заказ 5114/37

Тираж 717

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное