Цифровая система автоматической регистрации веса Советский патент 1988 года по МПК G01G7/04 

4

оэ

а

: Изобретение относится к нэмери- :тельной технике и может быть исполь- |зовано в цифровых электронных устрой ствах для измерения массы груза.

Цель изобретения - повьшгение точ- ности измерения.

На фиг.1 изображена блок-схема cиcтe ЫJ на фиг.2 - структурные схемы устройства коррекции и функционального преобразователя напряжения в сопротивление.

Система содержит подвижное грузо- приемное устройство 1, датчик 2 перемещения грузоприемного устройства, интегрирующий широтно-импульспый регулятор 3 тока компенсационной катушки, уравновешивающую систему 4, ключ 5, стабилизатор 6 эталонного тока,

накопительные счетчики 7, блок 8 индикации, устройство 9 коррекции, функциональный преобразователь 10 напряжения в сопроттзление и развязывающий усилитель 11.

Интегрирующий широтно-импульсный регулятор тока 3 компенсационной ка тушки образуют интегратор 12 и широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 13.

Уравновешивающая система 4 состои из компенсационной катушки 14 и ре- зистора 15 обратной связи, Устройство коррекции 9 содержит операционный усилитель 16j резисторы ; 17-19, конденсатор 20 и резисторный :оптрон 21.

; функциональньш преобразователь напряжения в сопротивление 10 состои из транзистора 22 и резистора 23,

Интегратор 12 содержит операционный усилитель 24, резистор 25 и кон-- денсатор 26.

Выход интегратора 12,связан через функциональный преобразователь 10 напряжения в сопротивление с резис- торным оптроном 21 устройства 9 кор-- рекцин.

Система работает следующим образом.

Сигнал с датчика 2 перемещения грузоприемного устройства 1 поступает на информационный вход устройства 9 .-.коррекции и через интегрирующий широтно-импульсньй регулятор 3 тока на управляющий вход ключа 5, коммутирующего ток стабилизатора б эталонного тока на накопительные счетчики 7, посредством которых получается результат взвешивания в цифровом В1зде и вьщается на блок 8 индикации и че

рез развязывающий усилитель 11 на уравновешиваюд(ую систему 4,, которая создает компенсирующую силу F. Местная обратная связь с вькода по току уравновешивающей системь 4 на второй вход развязывающего ус;ипит 2ля 11 служит для оглаживания пульсаций в контуре управления и повьшения точности взвешивания. Устройство 9 коррекции и функциональньй преобразователь 10 образуют цепь адаптивной коррекции. В установившемся режиме постоянная составляющая сигнала на выходе регулятора 3 пропорциональна приведенной массе га,

Передаточная функция электромеханической части системы с достаточно хорошим приближением может быть описана идеальным колебательным звеном:

WM(P)

К,

const,

м

опредепричем постоянная времени ляется выpaJкeниeм:

т F

где m приведенная масса грузоприемного устройства и Езвешивае мого грузам

с - приведенная жесткость элек тромеханической части систе™

; МЫ.

Для подавления пульсаций: на час-. тотах, близ Ких к собственной частоте электромеханической части системы; .

WM

гу I1

л - с

F 1ш

0

служит пропорционально-интегрально- ди4)ференцирующий контур, управления системь (регулятор 3 реализует интегральную составляющуюд устройство коррекЩ Ш 9 пропорциональьгуш и диф ференциальную составляющие этого контура) .

Передаточная функция контура имеет вид;

W,

Р

(р) :. , Ки-НСдУ

Д .Кд

коэффициенты передачи по ина еграпь.|1ой, про- пордионэ..пьной и дифференциальной составляв ющет-5 соответственно.

3 1

Оптимальная настройка достигается в том случае, когда нули передаточной функции контура совпадают (или достаточно близки) к полюсам передаточной функции электромеханической части системы. Это достигается при условии, что

34269

возрастает коэффициент передачи по дифференциальной и пропорциональной составляюпцм сигнала обратной связи

контура управления системы. 5

Таким образом, коэффициент передачи по дифференциальной составляющей сигнала обратной связи контура IQ управления систеь5Ы имеет ввд

К.

К-т,

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых электронных устройствах для измерения массы груза. Целью изобретения является увеличение точности измерения массы. Сигнал с датчика 2 перемещения подвижного гру- зоприемного устройства 1 проходит через интегрирующий широтно-импульсный регулятор 3 тока компенсационной катушки, который коммутирует с помощью ключа 5 ток, поступающий со стабилизатора 6 эталонного тока на накопительные счетчики 7. Значение измеряемой массы груза фиксируется на блоке 8 индикации. Ток с выхода ключа 5, представляющий соб{9й интегральную составляющую контура обратной связи управления системы, поступает через развязывающий усилитель на вход уравновешивающей системы 4 для создания компенсирующей силы системы. В контур обратной связи управления системы входит также местная составляющая с выхода уравновешивающей системы 4 и совокупность КЗ пропорциональной и дифференциальной составляющих с выхода корректирующего устройства 9, которая дополняется сигналом адаптивной коррекции с выхода функционального преобразователи 10 напряжения в сопротивление. 2 ил. с с:

или

. К,. с

(1)

Функциональный преобразователь 10 (фиг.2) реализует пропорциональную зависимость выходного сопротивления от напряжения на входе (либо близкую зависимость).

Выходной резистор 23 функционального преобразователя 10 включен в обратную связь операционного усилителя 16, на котором реализуется операция дифференцирования в устройстве 9 коррекции .

С увеличением массы груза увеличивается отрицательное напряжение на выходе операционного усилителя 24, что вызывает закрывание транзистора 22 и увеличение сопротивления фоторезистора оптрона 21. При этом возрастает сопротивление в цепи обратной связи операционного усилителя 16 и

5

0

0

5

где К - коэффициент пропорциональности.

При соответствующей настройке коэффициента К можно добиться выполнения равенста (1) во всем диапазоне измерения массы, обеспечить максимально возможное.подавление пульсаций на собственной частоте системы, которые в спектре колебаний являются доминирующими.

Формула изобретения

Цифровая систегш автоматической регистрации веса по авт.Ъв. №960540, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, в нее введен функциональный преобразователь напряжения в сопротивление, подключенный между вторым выходом интегрирующего широтно-импульсного регулятора тока компенсационной катушки и вторым входом устройства коррекции.

Р

h F