Весоизмерительное устройство Советский патент 1990 года по МПК G01G19/18 

(21)4475765/24-10

(22)22.08.88

(46) 07.08.90. Бюл. № 29

(71)Запорожский Филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института Цветметав- томатика

(72)А.И.Шапиро, А.Е.Липман, А.С.Кукуй и О.Л.Дубинский

(53)681.34 (088.8)

(56)Патент ФРГ № 2923882,

кл. G 01 G 23/42, опублик. 1978.

(54)ВЕСОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

(57)Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано при взвешивании грузов, перемещаемых кранами с возможностью питания от аккумулятора. Изобретение позволяет увеличить срок службы весов без замены аккумулятора за

счет обеспечения минимального потребления электрической мощности путем автоматического включения и выключения энергоемких элементов схемы от источника питания на соответствующих тактах работы весов. Автоматическое включение питания на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4 осуществляется после поднятия груза сигналом с выхода компаратора 6, на индикатор 5 - после цикла преобразования сигналом конца преобразования с АЦП 4, запускающего также Формирователь 7 импульсов. Индикация результатов взвешивания обеспечивается на время длительности импульса (2-3 с) формирователя 7, по заднему Фронту которого питание от этих устройств отключается.

4 ил. i

Задание

по/юга

&жта/&$ а Ц X

с S3

(Л

с

:л

Х

ж

:л

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано при взвешивании различных грузов, перемещаемых кранами, Цель изобретения - повышение надежности работы за счет увеличения срока службы источника питания.

Распределенное во времени питание элементов устройства обеспечивает минимальное потребление электрической энергии, что увеличивает срок сЛужбы устройства без замены аккумулятора, а следовательно, повышает надежность работы устройства.

На Лиг, 1- представлена блок-схема навесного кранового весоизмерительного устройства; на сЬиг. 2 - диаграмма работы устройства; на фиг. 3 - принципиальная схема электронного ключа; на Ьиг. 4 - временная диаграмма его работы.

Устройство содержит блок 1 измерений с последовательно соединенным счпоизмерительным датчиком 2, усилителем 3 с входом начальной установки и аналого-цифровым преобразователем 4, индикатор 5, компаратор 6, формирователь 7 импульсов и источник 8 питания, второй электронный ключ 9, коммутирующий питание на аналого-цифровой преобразователь 4 и формирователь 7, первый электронный ключ 10, коммутирующий питание на индикатор 5, Первый выход аналого-цифрового преобразователя 4 подключен к индикатору 5, а второй - к входу формирователя 7 и управляющему входу ключа 10. Выход формирователя 7 подключен к вторым управляющим входам ключей 9 и 10. Формирователь 7 представляет собой одно- вибратор, обеспечивающий формирование длинных импульсов длительностью 2-3 с, достаточной для восприятия показаний индикатора человеком. Источник 8 питания по выходу связан также с входом питания силоизме р«тельного датчика 2, усилителя 3 и компаратора 6.

. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) представляет собой интегрирующий АЦП с промежуточным преобразованием во временной интервал и дальнейшим запоминанием счетчика тактовой частотой за данный времен- ной интервал. Сброс выходного счетчика и запуск тактового генератора АЦП осуществляется схемой Формирования импульса по подаче питания. Импульс конца преобразования формируется схемой формирования импуль- са по заднему фронту временного интервала АЦП.

Минимальная масса, соответствующая порогу срабатывания компаратора 6, определяется из соотношения

рнпа гДе рпоР пороговое значение массы; Ри„л - наиболь пПВ

шии предел взвешивания. Данное соотношение вытекает из требования на тензорезисторные датчики, обес5 печивающие категорию точности при нагрузках, больших 0,1 РНПе.

Начальное нагружение датчиков обеспечивается специальными устройствами предварительного нагружения и

д массой навешиваемых крюков, цепей и т.д. Пороговое значение массы РПОр подбирается экспериментально на каждом весоизмерительном устройстве отдельно при его накладке (вруч5 ную).

Ключ 9 представляет собой непосредственно ключевой элемент (реле), снабженный схемой управления, и состоит (фиг.З) из двух Формирователей

Q импульсов заднего и переднего фронтов, триггера, транзисторного усилителя и реле. Ключ 10 построен и функционирует аналогично.

Устройство работает следующим C обр аз ом.

Электрический сигнал, пропорциональный приложенному усилию, с выхода датчика 2 усиливается усилителем 3 и поступает на компаратор 6 0 и аналого-цифровой преобразователь. 4.

Если датчику не прикладывается дополнительных усилий, т.е. нет груза, то сигнал на выходе усилите- 45 ля 3 по амплитуде меньше заданного порога, поступающего на второй вход компаратора 6, и на его выходе присутствует нулевой потенциал.

При этом ключ 9 Находится в вы- 0 ключенном состоянии и, соответственно, отключено питающее напряжение от источника 8 питания на формирователь 7 и АЦП 4. Ключ 10 находится в исходном выключенном состоянии. При подъеме груза сигнал на входе компаратора 6 становится больше вa- i данного порога, при этом компаратор 6 переходит в противоположное состояние, положительным фронтом

55

импульса включает ключ 9 и питающее напряжение подается на АЦП 4 и формирователь 7, АЦП 4 преобразует входной сигнал в цифровой код и положительным фронтом конца преобразования включает ключ 10. По этому же Фронту Формирователь 7 Формирует импульс с длительностью, равной требуемому времени индикации (2-5 с). По отрицательному фронту импульса с формирователя 7 ключи 9 и 10 выключаются.

я

Формула изобретени

Весоизмерительное устройство, содержащее последовательно соединенные силоизмерительныи преобразователь, усилитель и аналого-цифровой преобразователь, первый электронный ключ, индикатор и источник питания, выходом соединенный с входом первого электронного ключа, входами питания силоизмерительного преобразователя и

е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет увеличения срока службы источника питания, в него , введены компаратор, один вход которого соединен с входом задание порога устройства, другой -с выходоц усилителя, а вход питания - с выходом источника питания, второй электЮ ронный ключ, входом соединенный с выходом источника питания, а выходом - с входом питания аналого-цифрового преобразователя, и формирователь импульсов, подключенный меж15 ду выходом аналого-цифрового преобразователя и одними управляющими входами первого и второго электронных ключей, другие управляющие входы которых соединены соответственно

20 с входом формирователя импульсов и выходом компаратора, выход аналого- цифрового преобразователя подключен к входу индикатора, вход питания которого соединен с выходом первого

От источника питания

« D1-1 1 С компаратора 6 ПП /

Л 1.2 Сфорнирабателя 7 2

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано при взвешивании грузов, перемещаемых кранами с возможностью питания от аккумулятора. Изобретение позволяет увеличить срок службы весов без замены аккумулятора за счет обеспечения минимального потребления электрической мощности путем автоматического включения и выключения энергоемких элементов схемы от источника питания на соответствующих тактах работы весов. Автоматическое включение питания на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4 осуществляется после поднятия груза сигналом с выхода компаратора 6, на индикатор 5 - после окончания цикла преобразования сигналом конца преобразования с АЦП 4, запускающего также формирователь 7 импульсов. Индикация результатов взвешивания обеспечивается на время длительности импульса (2-3 с) формирователя 7, по заднему фронту которого питание от этих устройств отключается. 4 ил.

Точ.2

Фиг.3

г