Автокомпенсатор для тензометрических весов

 

АВТОКОМПЕНСАТОР ДЛЯ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕСОВ, содержащий фаэо чувствительный нуль-орган, к входам которого подключены выходы тензодатчика , генератора и линейного декодирунядего преобразователя, входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика, узел выбора быстродействия и переключатель быстродействия с делителем частоты, вход кото рого подключен к генератору, и с первой группой схем И, первые входы которых соединены с выходами узла выбора быстродействия, третьи входы с выходами делителя частоты, а выходы с входами первой схемы ИЛИ, о тл и чающий с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения погрешности, обусловленной отставанием среднего значения компенсирующего сигнала от среднего значения измеряемого сигнала, в переключатель быстродействия введены вторая группа схем И и вторая схема ИЛИ, причем выходы первой схемы ИЛИ t t g Сложение соединены с входом выходы схем И второй группы через Вычитавторую схему ИЛИ - с входом ние реверсивного счетчика, первые входы схем И второй группы соединены (Я с выходами узла выбора быстродействия , вторые входьа схем И первой группы подключены к выходу Сложение , а вторые входы схем И второй группы к выходу Вычитание фазочувстви- 2 тельного нуль-органа, а третьи входы схем И второй группы соединены с выходами делителя частоты. hJ NU СО QO 00

(19) (11) 3(Я) G 01 G 3/147

f

i с с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ 1 Е ИЙ госуд стненный иомит(-=т е(".(:)

ОО ДУПЛАМ ИЗОБ Ет НИй И ОтН(Ытнй (21) 3403479/18-10 (22) 09.03 82 (46) 30.09.83. Бюл. 9 36 (72) И.Б.Копытчук и A.A.Paccoxuu (71) Одесский Филиал Киевского про" ектно -конструкторского бюро автоматизированных систем управления (53) 681.267.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 180258, кл. G OL G 23/36, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 830136, кл. G 01 G 23/36, 1979 (прототип). (54) {57) ABTOKONHEHCATQP ДЛЯ ТЕНЗОИЕТРИЧЕСКИХ ВЕСОВ, содержащий фазочувствительный нуль-орган, к входам которого подключены выходи тензодатчика,.генератора и линейного декодирующего преобразователя, входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика, узел выбора быстродействия и переключатель быстродейс-.вия с делителем частоты, вход которого подключен к генератору, и с первой группой схем И, первые входы которых соединены с выходами узла выбора быстродействия, третьи входы— с выходами делителя частоты, а выходы — с входами первой схемы ИЛИ, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения погрешности, обусловленной отставанием среднего значения компенсирующего сигнала от среднего значения измеряемого сигнала, в переключатель быстродействия введены вторая группа схем И и вторая схема

ИЛИ, причем выходы первой схемы ИЛИ соединены с входом Сложение, а выходы схем И второй группы через вторую схему ИЛИ вЂ” с входом Вычита. ние реверсивного счетчика, первые Е

Ф входы схем И второй группы соединены с выходами узла выбора быстродействия, вторые входы схем И первой группы подключены к выходу Сложение, а вторые входы схем И второй группык выходу Вычитание фаэочувстви- Я тельного нуль-органа, а третьи входы схем И второй группы соединены с выходами делителя частоты.

1044998.Изобретение относится к несонзме рительной технике, в частности к электрическим схемам, специально предназначенным для тензометрических весов.

Известен цифровой следящий антоком-5 пенсатор для измерения импульсных напряжений с фильтрацией помех на выходе тензометрического моста, содержащий генератор импульсного питания, делитель на сопротивлениях параллель-30 ного типа, коммутируемый бесконтакт-" ,ными ключамн, и управляющий ренерсинный триггерный резистор, схему,сравнения, триггер знака, генератор так.товых импульсов, вентили и многофаз- 15 ный мультмэибратор jl).

Укаэанный автокомпенсатор позволяет получить высокую точность измерения сигналов, ие изменяющих своего среднего значения в течение цикла нз-р мерения. Прм измерении медленно иэмеыякщихся сигналов возникает методическая погрешность измерения, обусловленная тем, что в течение положительного полупермода помехи компенси-р рующмй сигнал опережает рост измеряемого сигнала со скоростью, равной разности мх скоростей мзмеменмя„ а в течение отрмцателъвого полупермода помехи компенсмрующмй смгнал отстает от роста мзмеряемого смгнала со скоростъю, равной суьвле мх скоростей изменения (в обоих случаях взяты абсолютные эначеммя скоростей). Указанная разница в повадеммм компенсмрующего сигнала в твчемме соседних полу-З периодов помехм прмэодмт к отставанию компемсмрукщего смгмала, т.е. к росту методмческой погрешности измерения.

Намболее блмзкмм мо .технмческой сущности к предлагаемому является 40 автокомпемсатор для темэометрмческих весов, содержащий фаэочуэствмтелъный нуль-орган, к входам которого подключены выходы темзодатчмка, генератора и линейного декодмруквевго преобраэо- 4g вателя, входы которого подключены к выходам реверсмвмого счетчика, узел выбора быстродействия и переключатель быстродействия с делителем частоты, вход которого подключен к геиерато-,® ру, и с первой группой схем И, перэые входы которых соедмнены с выходамм .узла выбора быстродействия, третьи входы - с выходамм делителя частоты, а выходы - с выкодамм первой схемы

ИЛИ (2) . 55

Известный автокомпенсатор не обеспечивает необходимую точность изме-рения медленно изменяющихся сигналов с наложеиньалм высокочастотными помехами, поскольку в нем абсолютное эна-40 чение скорости изменения комиенсмрующего сигнала на выходе линейного декодирукицего преобразователя остается неизменным в течение положительного и отрицательного полупериодов поме" хи. Это приводит к резкому несоответствию характеров изменения измеряемого и компенсирующего сигналов в течение соседних полупериодон помехи, Указанное несоответствие обусловлено тем, что при совпадении зна" кон скоростей изменения полезного сигнала и помехи скорость изменения суммарного сигнала равна сумме скоростей изменения его состанляющнх, а при противоположных знаках скорос-, тей изменения полезного сигнала и помехи скорость изменения суммарного сигнала равна разности скоростей изменения его составлякщих. При этоь скорость изменения компенсирующего сигнала в течение соседних полупери" одон помехи остается постоянной по абсолютной величине и противополож.ной по знаку, что неизбежно приводит, к отставанию среднего значения ком" пенсирукщего сигнала от среднего эна" . чения измеряемого сигнала.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения погрешности, обусловленной отставанием среднего значения компенсирующего сигнала от среднего значения измеряемого сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что н аэтокомпенсаторе для тенэометрнческих весов, содержащем фазочувстнительный нуль-орган, к входам которого подключены выходы тенэодатчика, генератора и лмнейного декодмрующего преобрмэователя, входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика, узел выбора быстродействия и переключатель быстродействия с делителем частоты, вход которого подключен к генератору, и с первой группой схем И, первые входы которых соединены с выходами узла выбора быстродействия, третьи входы — с выходами делителя частоты, а выходы -. с выходами первой схемы ИЛИ, в переключатель быстродействия введены вторая группа схем И и вторая схема ИЛИ, причем выходы первой схемы ИЛИ соединены с входом СлоЖение, а выходы схем

И второй группы через вторую схему

ИЛИ вЂ” с входом Вычитавне реверсивного счетчика, первые вхоцы схем

И второй группы соединены с выходами узла выбора быстродействия, вторые входы схем И первой группы подключены к выходу Сложение, а вторые входы схем И второй группы - к выходу Вычитание фаэочувствительного нуль-органа, а третьи входы схем И второй группы соединены с выходами делителя частоты.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит грузоприемиый, узел 1, опираищийся на тензодатчики

2, выходной сигнал которых поступает во входную цепь 3 следящего автокомпенсатора, содержащего линейный декодирующий преобразователь 4, нульорган 5, реверсинкый счетчик 6 и ге" нератор 7. Тактовые импульсы с выхода генератора 7 поступают на вход переключателя 8 быстродейстния, содержащего делителя 9 частоты, первую 10 и вторую 11 группы логических схем И и дне логическиесхемы ИЛИ 12.управление логическими схемами И 10 и 11 осуще- lo ствляет узел 13 выбора быстродейстния содержащий логическую схему И 14, счетчики 15 и 16, дешифратор 17 и регистр 18..

Устройство работает следующим образом.

Изменение массы материала, находящегося на грузопривмном узле 1, пре- образуется тензодатчиками 2 н пропорциональный аналоговый электрический сигнал U, который алгебраически сум" мируется но входной цепи Э с выходным (компенсирующим) сигналом Ug ли нейного декодирующего преобразователя 4. Полученная разность gU двух сигналов поступает на вход нуль-органа 5, .который управляет шинами pesepca реверсивного счетчика б, связанного с линейным декодирующим преобразователем 4 таким образом, что указанная разность сигналов стремится к нулю. При этом на выходе реверсивно"

ro .счетчика формируется код, соответстнфсщий измеряемому сигналу. Заполнение реверсивного счетчика б осуществляется импульсами генератора 2, частота которых с целью адаптивного ограничения быстродействия измерительного устройства в завясимости от скорости изменения измеряемого сигнала уменьшается при помощи делите- 40 ля 9 частоты. Кратность ограничения быстродействия в соседних полупериодах помехи определяется выбором соответстнукщей схемы И 10 или 11, подающей импульсы заполнения на вход 4 реверсивного счетчика б через логические схемы ИЛИ 11 или 12 таким об- . разом, что при увеличении среднего значения измеряемого сигнала оказывается открытой одна иэ схем И 10, а при уменьшении среднего значения измеряемого сигнала открывается одна иэ схеМ И 11. Следовательно, при увеличении среднего значения изме-. ряемого сигнала на вход реверсивного счетчика 6 через логическую схему

ИЛИ 12 поступают только импульсы сложения, а при уменьшвиии среднего значения измеряемого сигнала - только импульсы вычитания. В случае неизменного среднего значения иэмвряе- М мого сигнала иа вход реверсивного счетчика б поступают импульсы сложе ния и вычитания через схемы И 10 и

11, подключенные к среднему разряду регистра 18 узла 13 выбора быстро- 65 действия. При этом количество импуль сов сложения или вычитания, поступающих на вход реверсивного счетчика

6 за один полупериод помехи автоматически выбирается пропорциональным увеличению измеряемого сигнала эа целый период помехи, т.е. сумма скоростей изменения компенсирующего сиг. кала в .течение одного периода помехи выбирается равной удвоенному среднему значению скорости изменения измеряемого сигнала. Такая организация процесса измерения. позволяет исключить методическую погрешность метода следящего уравновешивания, поскольку и данном случае скорость изменения компенсирующего сигнала максимальна при совпадении знакон скоростей измеряемого сигнала и помехи и минимальна при противоположных знаках скоростей изменения измеряемого сигнала и помехи.

Автоматические определения среднего значения скорости изменения измеряемого сигнала и, соответственно, выбор быстродействия измерительного устройства осуществляются узлом 13 выбора быстродействия следующим образом. В течение некоторого интервала времени, определяемого временем заполнения счетчика 15, через схему

И 14 на вход счетчика 16 поступают импульсы заполнения, количество которых пропорционально скорости заг рузки весового бункера (на чертеже не показан). Образующаяся при этом на выходах счетчика 16 кодовая комбинация поступае на вход дешифратора 17, который преобразует эту кодовую комбинацию н ряд выходных сигналон, каждый из которых соответствует некоторой средней скорости изменения измеряемого сигнала за укаэанный ин" тервал времени. Причем дешифратор 17 устроен таким образом, что максимальные скорости возрастания или уменьшения измеряемого сигнала определяются соответственно одним старшим или одним младшим разрядом, а нулевая скорость — его средним разрядом.

Полученная на выходе дешифратора кодовая комбинация после переполнения счетчика 15 переписывается в регистр

18, который выбирает одну иэ схем

И 10 или 11, а в случае нулевой скорости измененйя измеряемого сигнала дне средние схемы И 10 и 11. Однонременно импульсом переполнения счетчика 15 сбрасывается в нуль счетчик 16 и процесс определения среднего значения скорости изменения измеряемого сигнала начинается сначала.

Предлагаемый автокомпенсатор может найти широкое применение н различных информационно-измерительных комплексах для контроля и измерения монотонно изменяющихся сигналов. В частности, оно может быть испольэова».. 1044998

Составитель В.Ширшов

Редактор й.Лежнина Техред N,Tåïåð Корректор О.Тигор

Заказ 7535/39 Тираж 643 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 но при построении весовых и весодоэирующих устройств, предназначенных для приготовления смесей различных компонентов, взвешивания грузов в статике, B устройствах для тензометрических испытаний, для взвешивания самолетов с целью контроля за изменением положения центра тяжести по мере расхода горючего и др. При этом существенно повышается точность изt мерения текущей массы находящейся на грузоприемном узле 1, а в:случае дискретного дозирования — точность дозирования. Указанное повышение точности достигается, в основном, за счет исключения методической погрешности, . обусловлеНной отставанием компенсирующего сигнала от роста измеряемого сигнала.