Электронные весы Советский патент 1989 года по МПК G01G7/04 

сигналов, Числоимпульсный выход аналого-цифрового преобразователя соединен с блоком 10 обработки результатов измерений, содержащим лоследователь- но соединенные счетчик 11 количества импульсов, запоминающее устройство 12 и устройство 13 памяти тары. Кроме того, выход запоминающего устрой- ств а 12 соединен с устройством 1А дикации. Указанная цель достигается введением в весы элемента ИЛИ 9 и блока 15 определения минимального и максимального значений ПОСЛЕДОВатель- ности числоимпульсного кода, разност

; )j

30935

которых определяется устройством 23 вычисления разности и сравнивается с задаваемым порогом устройства 24. При наличии переходного процесса или нестабильности измеряемой величины разность на выходе устройства 23 превышает пороговое значение. Сигнал превышения через элеь;еиг ИЛИ 9 вызывает прерывание текутчего и начало нового цикла измерения, Триггер 25 и управляемое устройстг. Г 24 оСпспечивают ав- томатическук индикацию фа; та нестабильности показаний црсоз. 1 з.п, ф-лы, 3 ил.

10

Изобретение относится к точной весоизмерительной технике и может быть использовано в конструкциях лабораторных цифровых весов с автоматическим уравновешиванием. Цель изобретения - повышение достоверности измерения и быстродействия за счет синхронизации начала цикла измерения с концом переходного процесса. Весы содержат силоизмерительный датчик 1 с аналого-цифровым преобразователем 4, выход готовности которого соединен с блоком 6 управления, содержащим устройство 7 счета количества преобразований и формирователь 8 управляющих сигналов. Числоимпульсный выход аналого-цифрового преобразователя соединен с блоком 10 обработки результатов измерений, содержащим последовательно соединенные счетчик 11 количества импульсов, запоминающее устройство 12 и устройство 13 памяти тары. Кроме того выход запоминающего устройства 12 соединен с устройством 14 индикации. Указанная цель достигается введением в весы элемента ИЛИ 9 и блока 15 определения минимального и максимального значений последовательности числоимпульсного кода, разность которых определяется устройством 23 вычисления разности и сравнивается с задаваемым порогом устройства 24. При наличии переходного процесса или нестабильности измеряемой величины разность на выходе устройства 23 превышает пороговое значение. Сигнал превышения через элемент ИЛИ 9 вызывает прерывание текущего и начало нового цикла измерения. Триггер 25 и управляемое устройство 24 обеспечивают автоматическую индикацию факта нестабильности показаний весов. 3 ил.

Изобретение относится к точной весоизмерительной технике и может быть использовано в конструкциях лаборатоных цифровых весов с автоматическим уравновешиванием.

Цель изобретения - повышение достоверности измерения и быстродействия за счет синхронизации начала измерения с концом переходного процесса ,

На фиг.1 приведена блок-схема электронных весов; на фиг.2-формирователь сигналов управления; на фиг.3 - устройство памяти тары.

Электронные весы содержат силоиз- мерительный датчик I, состоящий из последовательно соединенных друг с другом подвижной системм 2 с трузо-- приемной плошадкоГ, датчика 3 положения, а} шот-о-цифрового преобразователя (Л1Ц) 4 и магнитозлектричёского компенсатора 5, связанного с подвижной системой 2, блок 6 управления, состоящий из последовательно соединенных устройств 7 счета количества преобразований, вход которого соединен с выходом готовности АЦП, формирователя 8 сигналов управления, элемента ИЛИ 9, блок 0 обр.1ботки резул татов измерений, состоящий и после- довательнсз соединенных счетчика 1 , запоминающего устройства 12 и устройства 13 памяти тары, связанного со счетчиком 1 1,.

Запоии 1ающее устройство 12 соеди- . нено с устройством 14 индикации, бло 15 определения минимального и максимального результатов преобразований АЦП содержит счетчик 16, сравнивающе устройство 17, элемент ИЛИ 18, регис

5

0

5

,

0

5

0

19, первый вход элемента ИЛИ 18 соединен с выходом сравнивающего устройства 17, выход элемента ИЛИ 18 соединен с управляющим входом регистра 19, сравнивающее устройство 20, элемент ИЛИ 21 и регистр 22, первый вход элемента ИЛИ 21, соединен с выходом сравнивающего устройства 20, выход элемента ИЛИ 21 соединен с управляющим входом регистра 22, Выходы регистров 19 и 22 соединены с тход/гми устройства 23 вычисления разности, выход которого соединс .и с входом порОлТ-пого уст ройства 24 с 3 л, порогом, выход которого соединен с вторым входом элемрчта ИЛИ 9, Входы регистров 19 и 22 и вертикштьные входы сравнивающих устройств 17 и 20 соединены с выходом счетчика 16, входы которого соединены с выходами АЦП,

Устройство 23 вычисления разности может быть реализовано в виде арифметико-логического устройства либо на основе реверсивных счетчиков. Пороговое устройство 24 вьшолняет логическую функцию ИЛИ и может быть реализовано на основе сравнивающего устройства.

Кроме того, в весы введен триггер 25, первый (3) и второй (R) входы которого соединены с выходом формирователя 8 и с выходом порогового устройства 24 соответственно, а выход триггера 25 соединен с вторым входом устройства 14 индикации.

Формирователь сигналов управления (фиг.2) содержит элемент ИЛИ 26, элементы 27 и 28 задержки, кнопку Тара 29, устройство 30 формирования одиночного импульса. Элемент 28 задержки подключен между входом и вы- ходом формирователя. Выход элемента 28 задержки соединен также с первым входом элемента ИЛИ 26, выход которого соединен с выходом формирователя через элемент 27 задержки. Контакт кнопки Тара 29 соединен с вха дом устройства 30 формирования одиночного импульса,.выполненного в виде резистора и дифференцирующей цепочки. Выход устройства 30 формирования одиночного импульса является выходом с формирователя сигналов управления, а также соединен с вторым входом элемента ИЛИ 26.

Устройство памяти тары (фиг.З) содержит инвертор 31, счетчик 32 и элемент 33 задержки. Выход инвертора 31 соединен с входом предустановки счетчика 32, выход которого является выходом устройства памяти тары. Управляющий вход устройства памяти тары соединен с загрузочным входом счетчика 32 и через элемент 33 задержки - со счетным входом этого же счетчика.

Электронные весы работают следующим образом.

После начала взвешивания на выходе датчика 3 положения появляется аналоговый сигнал, определяемый смещением подвижной системы 2 относительно положения равновесия. Сигнал с датчика 3 положения преобразуется АЦП А. С одного из выходов АЦП 4 сигнал поступает на магнито-электрический компенсатор 5, с других выходов - на счетчики 11 и 16 и устройство 7 счета количества преобразований. АЦП А периодически формирует результаты преобразований в числоимпульсном коде.

После каждого преобразования АЦП А результат преобразования добавляется к содержимому счетчика II, а к устройству 7 счета количества преобразований добавляется единица. Когда содержимое устройства 7 достигнет установленного количества преобразований, что свидетельствует об окончании цикла измерения, на вход формирователя 8 поступает импульс логической единицы. Этот импульс через элемент 28 задержки поступает на выход формирователя 8 и на первый вход элемента ИЛИ 26, с выхода которого через элемент 27 задержки - на выход формирователя 8.

Элемент 28 задержки служит для задержки сигналов выходов end формирователя 8 до завершения передачи чис0

5

0

5

0

5

0

лоимпульсного кода из АЦП 4 в счетчик 1 I блока обработки результатов измерений. Элемент 27 задержки обеспечивает последовательную во времени перепись содержимого счетчика 1I в запоминающее устройство 12 и содержимого устройства 13 памяти тары в счетчик 11. По команде с выхода d формирователя 8 усредненный результат с выхода счетчика 11 поступает на запоминающее устройство 12, ас него на устройство 14 индикации. По команде с выхода с формирователя 8 на первый вход элемента ИЛИ 9 поступает 1, на выходе элемента ИЛИ 9 также появляется I, которая устанавливает в О устройство 7 счета количества преобразований, загружает код тары в счетчик 11, а также записывает в регистры 19 и 22 текущие данные АЦП 4.

Счетчик 16 преобразует числоим- пульсный код в параллельный. В каждом периоде преобразования АЦП блоком 15 определения минимального и максимального значений производится сравнение результата текущего преобразования АЦП с минимальным и максимальным результатами, полученными в течение текущего цикла измерения весов, хранящимися в регистрах 19 и 22 соответственно. Отличие между сравнивающими устройствами 17 и 20 состоит только в том, что сравнивающее устройство 17 выдает сигнал 1 когда данные на его вертикальном входе меньше данных на его горизонтальном входе. Сравнивающее устройство 20 при этом условии выдает сигнал О. Поэтому в регистр 22 блока 15 определения минимального и максимального значений новое значение загружается только, если оно превышает прежнее.

5

0

В каждом периоде преобразования АЦП 4 в устройстве 23 вычисляется разность содержимого регистров 22 и 19, в устройстве 24 разность сравнивается с заданным порогом, выбираемым исходя из требований точности взвещивания и количества усредняемых преобразований АЦП. Если разность текущего содержимого регистров 22 и 19 окажется меньше допустимого значения разности, то на всех входах порогово- го устройства будут О, а следовательно, на выходе О, Сигнал О нг втором входе элемента ИЛИ 9 никакого действия не производит.

При нестабильной измеряемой величине разность на выходе устройства 23 превышает пороговое значение. С выхода порогового устройства 24 на второй вход элемента ИЛИ 9 поступает 1, элемент ИЛИ 9 выдает 1, которая устанавливает в О устройство 7 счета количества преобразований, загружает код тары в счетчик 11, а также записывает в регистры 19 и 22 текущие данные АЦП 4. Текущий цикл измерения весов прерывается и начинается новый цикл. При этом состояние устройства индикации не изменяется.

При наличии в весах триггера 25 в случае прерывания цикла измерения сигнал с выхода порогового устройства 24 поступает на второй (R) вход триггера 25 и устанавливает его выход в О. Сигнал О с выхода триггера 25 поступает на второй вход устройства 14 индикации и вызывает гашение индикации или индикацию факта нестабильности показаний весов.

При замыкании кнопки Тара 29, входящей в состав формирователя сигналов управления, сигнал 1 с выхода кнопки 29 преобразуется в одиночный импульс логической 1 устройством 30 формирования одиночного импульса и поступает на выход с формирователя сигналов управления и далее на управляющий вход устройства памяти тары. По этому сигналу в счетчик 32 загружается инвертированное блоком инвертором 31 содержимое запоминающего устройства 12. После загрузки кода в счетчик 32 через время, определяемое элементом 33 задержки, на счетный вход счетчика 32 подается импульс, добавляющий к содержимому счетчика единицу.

Таким образом, в устройстве памяти тары произведено преобразование кода величины тары из прямого в дополнительный, который сохраняется в счетчике 32 до следующего замыкания кнопки Тара 29. Кроме того, импульс логической 1 с выхода устройства 30 формирования одиночного импульса поступает на второй вход элемента ИЛИ 26, в результате чего с задержкой, определяемой элементом 27 задержки, вырабатывается сигнал 1 на выходе с формирователя 8, действие которого аналогично описанному варианту прерьс вания цикла измерения весов.

15309358

Формула изобретения

10

15

20

25

35

40

45

50

55

I. Электронные весы, содержащие силоизмерительный датчик с аналого- цифровым преобразователем на выходе, блок управления, состоящий из последовательно соединенных устройства счета количества преобразований и фор мирователя сигналов управления, блок обработки результатов измерений, состоящий из последовательно соединенных счетчика, запоминающего устройства и устройства памяти тары, выход которого соединен с входом предустановки счетчика, устройство индикации, последовательно соединенные устройство вычисления разности и пороговое устройство, при этом первый и второй выходы формирователя сигналов управления соединены соответственно с управляющими входами запоминающего устройства и устройства памяти тары, а выход запоминающего устройства соединен с первым входом устройства индикации, отличающиеся тем, что, с целью повьш1ения достоверности измерений и быстродействия за счет синхронизации начала измерения с концом переходного процесса, они снабжены элементом ИЛИ, введенным в блок управления, ,i бликом определения минимального и максимапьно1 О значений, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами аналого-цифрового преобразователя соответственно, первый и второй выходы блока определения минимального и максимального значений соединены с первым и вторым входами устройства вычисления разности, при этом третий выход формирователя сигналов управления соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом порогового устройства, выход элемента ИЛИ соединен с вторыми входами счетчика, устройства счета количества преобразований и с третьим входом блока определения минимального и максимального значений, а второй и первый выходы аналого-цифрового преобразователя соединены также с первыми входами счетчика и устройства счета количества преобразований соответственно .

0

5

5

0

5

0

5

I. Электронные весы, содержащие силоизмерительный датчик с аналого- цифровым преобразователем на выходе, блок управления, состоящий из последовательно соединенных устройства счета количества преобразований и формирователя сигналов управления, блок обработки результатов измерений, состоящий из последовательно соединенных счетчика, запоминающего устройства и устройства памяти тары, выход которого соединен с входом предустановки счетчика, устройство индикации, последовательно соединенные устройство вычисления разности и пороговое устройство, при этом первый и второй выходы формирователя сигналов управления соединены соответственно с управляющими входами запоминающего устройства и устройства памяти тары, а выход запоминающего устройства соединен с первым входом устройства индикации, отличающиеся тем, что, с целью повьш1ения достоверности измерений и быстродействия за счет синхронизации начала измерения с концом переходного процесса, они снабжены элементом ИЛИ, введенным в блок управления, ,i бликом определения минимального и максимапьно1 О значений, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами аналого-цифрового преобразователя соответственно, первый и второй выходы блока определения минимального и максимального значений соединены с первым и вторым входами устройства вычисления разности, при этом третий выход формирователя сигналов управления соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом порогового устройства, выход элемента ИЛИ соединен с вторыми входами счетчика, устройства счета количества преобразований и с третьим входом блока определения минимального и максимального значений, а второй и первый выходы аналого-цифрового преобразователя соединены также с первыми входами счетчика и устройства счета количества преобразований соответственно .

результата измерения, в них введен триггер, выход которого соединен с вторым входом устройства индикации, при ;этом пергый вход триггера соеди153093510

иен с первым выходом С1 гналов управления, триггера - с выходом ройства.

Фи.2

Рие.З