Цифровой прибор тензометрических весов

 

ЦИФРОВОЙ ПРИБОР ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕСОВ, содержащий датчик запуска , генератор числа импульсов, нуль-орган, первый цифроаналоговый компенсатор, блок управления, первый выход которого связан с управляющим входом генератора числа импульсов, информационный вход которого связан с цифровым выходом цифроаналогового компенсатора, вход которого связан с выходом нуль-органа, первый вход которого связан с аналоговым выходом первого цифроаналогового компенсатора, датчик установки нуля , счетчик, второй цифроаналоговый компенсатор, первый регистр, выход которого связан с входом второго цифроаналогового 1 омпенсатора, .о тличающийся тем, что, с целью повьшения точности в условиях динамических помех путем уменьшения составляющих ошибок, обусяовленных процессами детектирования. в его состав введены делитель напряжения , вход которого соединен с выходом второго цифроаналогового компенсатора, а выход - с вторым входом нуль-органа, второй регистр, два формирователя импульсов, два элемента ИЛИ, два элемента И, два триггера и элемент задержки, 1вход которого связан с вторым выходом блока управления и нулевым входом второго триггера, а выход элемента задержки соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с выходом датчика установки нуля, а единичный выход первого триггера через первый формирователь импульсов связан с первым входом первого элемента ИЛИ и входом установки нуля первого регистра, вход занесения информации которого связан с нулевым выходом первого триггера и единичньпу входом второго триггера , единичный выход которого через второй формирователь импульсов соединен с вторым, входом первого элемента ИЛИ, выход которого связан с входом установки нуля счетчика и .первым вхоС5 дом второго элемента ИЛИ, выход кото00 4 рого связан с входом блока управления ., а второй вход второго элемента ИЛИ связан с выходом датчика заг пуска и входом занесения информации счетчика, цифровые выходы которого соединены соответственно с его информационными входами через второй регистр, вход занесения информации которого соединен с нулеЬым выходом второго триггера и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора числа импульсов и первым входом вто

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) з ) С 01 С .23/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3577684/18-10 (22) 07.04.83 (46) 07.07. 84. Бюл. ¹ 25 (72) Е.M.Hoðîáüåâà, A.A.Ãåðàñèìåíêî, С.Г.Гутыря, В.Д.Иванченко, A.Ê.Mèùåíко, И.П.Панфилов, В.Г.Раздобаров и В.А.Сыромясский (71) Одесский электротехнический институт связи им.А.С.Попова и Металлургический завод "Запорожсталь" им. Серго Орджоникидзе (53) 681.269(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 932272, кл. G 01 С 23/36, 1980.

2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации на прибор Ф 4231, ЗПЧ.499, 000 ТО. Чебоксары, 1974. (54) (57) ЦИФРОВОЙ ПРИБОР ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕСОВ, содержащий датчик запуска, генератор числа импульсов, нуль-орган; первый цифроаналоговый компенсатор, блок управления, первый выход которого связан с управляющим входом генератора числа импульсов, информационный вход которого связан с цифровым выходом цифроаналогового компенсатора, вход которого связан с выходом нуль-органа, первый вход " которого связан с аналоговым выходом первого цифроаналогового компенсатора, датчик установки нуля, счетчик, второй цифроаналоговый компенсатор, первый регистр, выход которого связан с входом второго цифроаналогового компенсатора, .о т.— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности в условиях динамических помех путем уменьшения составляющих ошибок, обусловленных процессами детектирования, в его состав введены делитель напряжения, вход которого соединен с выходом второго цифроаналогового компенсатора, а выход — с вторым входом нуль-органа, второй регистр, два формирователя импульсов, два элемента ИЛИ, два элемента И, два триггера и элемент задержки, вход которого связан с вторым выходом блока управления и нулевым входом второго триггера, а выход элемента задержки соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с выходом датчика установки нуля, а единичный выход первого триггера через первый формиро- Е ватель импульсов связан с первым входом первого элемента ИЛИ и входом установки нуля первого регистра, вход занесения информации которого связан с нулевым выходом первого триггера и единичным входом второго тригге-

Е ра, единичный выход которого через второй формирователь импульсов соединен с вторым, входом первого элемента

ИЛИ, выход которого связан с входом установки нуля счетчика и первым входом второго элемента ИЛИ, выход кото- Ж рого связан с входом блока управле- QO ния, а второй вход второго элемен- «фЬ та ИЛИ связан с выходом датчика за пуска и входом занесения информации счетчика, цифровые выходы которого соединены соответственно с его информационными входами через второй регистр, вход занесения информации, которого соединен с нулевым выходом второго триггера и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора числа импульсов и первым входом второго элемента И, второй рого связан с единичным рого триггера, при этом го и второго элемента И

1101684

ВХОД КОТО соответственно с входами "Плюс" выходом вто- и "Минус" счетчика, цифровые выходы выходы перво- старших разрядов которого соединены с соединены информационными входами первого регистра.

1О

15 пенсатор, блок управления, первый выход которого связан с управляющим входом генератора числа импульсов, информационный вход которого связан с цифровым выходом цифроаналоговогО 25

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в составе весоизмерительных устройств, работающих в условиях динамических помех.

Известно устройство для тензомет.— рических весов, содержащее генератор с выходным трансформатором, нуль-орган, регистры, инверторы, делитель .напряжения, источник питания, причем выходной трансформатор имеет три вторичных обмотки 13.

Недостатком этого устройства является низкая точность, обуславливаемая погрешностью установки нуля.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее датчик запуска, генератор числа импульсов, нульорган, первый цифроаналоговый комкомпенсатора, вход которого связан с выходом нуль-органа, первый вход которого связан с аналоговым выходом первого цифроаналогового компенсатора, датчик установки нуля, счет» чик, второй цифроаналоговый компенсатор, первый регистр, выход которого связан с входом второго цифроаналогового компенсатора(23.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения в условиях динамических помех.

Целью изобретения является повыmesne точности в условиях динами- 4р ческих помех путем уменьшения составляющих ошибок, обусловлейных процессами детектирования.

Поставленная цель достигается ! тем, что в цифровой прибор тензометри;15 ческих весов, содержащий датчик запуска, генератор числа импульсов, нуль-орган, первый цифроаналоговый компенсатор, блок управления, первый выход которого связан с управ5 ляющим входом генератора числа импульсов, информационный выход которого связан с цифровым выходом цифроаналогового компенсатора, вход которого связан с выходом нуль-органа, первый вход которого связан с ана- . логовым выходом первого цифроаналогового компенсатора, датчик установки нуля, счетчик, второй цифроаналоговый компенсатор, первый регистр, выход которого связан с входом второго цифроаналогового компенсатора, введены делитель напряжения, вход которого соединен с выходом второго цифроаналогового компенсатора, а выход — с вторым входом нуль-органа, второй регистр, два формирователя импульсов, два элемента ИЛИ, два элемента И, два триггера и элемент задержки, вход которого связан с вторым выходом блока управ,ления и нулевым входом второго триггера, а выход элемента задержки соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с выходом датчика установки нуля, а единичный выход первого триггера через первый формирователь импульсов связан с первым входом первого элемента ИЛИ и входом установки нуля первого регистра, вход занесения информации которого связан с нулевым выкодом первого триггера и единичным входом второго триггера, единичный выход которого через второй формирователь импульсов соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого связан с входом установки нуля счетчика и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого связан с входом блока управления, а второй вход второго эле110

3 мента ИЛИ связан с выходом датчика запуска и входом занесения информации счетчика, цифровые выходы которого соединены соответственно с его информационными входами через второй регистр, вход занесения информации которого соединен с нулевым выходом второго триггера и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора числа импульсов и первым входом второго элемента И, второй вход которого связан с единичным. выходом второго триггера, при этом выходы первого и второго элемента И соединены соответственно с входами "Плюс" и "Минус" счетчика, цифровые выходы старших разрядов которого соединены с информационными входами первого регистра.

Это позволяет в процессе установ." ки нуля отказаться от полной компенсации начального уровня сигнала, действующего на входе нуль-органа, оставив некоторую его часть, несколь- 5 ко превышающую амплитуду динамической помехи.

При этом отрицательная амплитуда динамической помехи никогда не уменьшает мгновенное напряжение на входе нуль-органа до нуля, что обеспечивает исключение погрешности измерения в условиях динамических помех.

На чертеже представлена блок-схема цифрового прибора тензометрических весов.

1684, . 4 рым формирователем 6 импульсов, первой 11 и второй 15 схемами ИЛИ, датчик 1 установки нуля подключен к единичному S -входу первого триггера 2, единичный выход которого через первый формирователь 5 импульсов связан со вторым входом первой

-схемы ИЛИ 11 и R -входом установки нуля первого регистра 18, информационные входы которого (ЭщВв) подключены к цифровым выходам (ю, n ) старших разрядов счетчика 14, à U -вход занесения информации соединен с единичным С-входом второго триггера 4, нулевой и единичный выходы которого соединены соответственно со входами первой 12 и второй 13 схем И, вторые входы которых связаны с генератором 9 числа импульсов, а выходы соответственно со входами сложения (+1) и вычитания (-1) счетчика 14,. цифровые выходы (1,2,..., m, n . ) которого соединены соотг ветственно с его информационными входами (D,D, °, з

D„, D ) через второй регистр 7.

V -вход занесения информации которого соединен с нулевым выходом второго триггер 4. Выход первой схемы ИЛИ 11 соединен с R-входом установки нуля счетчика 14, вход занесения информации которого связан с датчиком 10 запуска и вторым входом второй схемы ИЛИ 15, выход которого соединен с блоком 16 управления, подключенным к нулевым R --yxopa sтоporo триггера 4 непосредственно и первого 2 — через элемент 3 задержки.

Цифровой прибор тензометрических весов содержит датчик 1 установки нуля, первый, триггер 2, элемент 3 4о задержки, второй триггер 4, первый формирователь 5 импульсов, второй формирователь 6 импульсов, второй . регистр 7, первый цифроаналоговый компенсатор (ЦАК) 8, генератор 9 чис-45 ла импульсов (ГЧИ), датчик 10 запуска, первую схему ИЛИ 11, пер-. вую схему И 12, вторую схему И 13 ° счетчик 14, вторую схему ИЛИ 15, блок 16 управления, нуль-орган.17, 50 первый регистр 18, делитель 19 напряжения, второй цифроаналоговый компенсатор 20, тензодатчики 21, выход которых связан с входом цифро-. вого прибора. 55

При этом датчик 1 установки нуля соединен с каскадно связанными

1 и рвым 2 и вторым 4 триггерами, втоВыход второго цифроаналогового компенсатора 20 связан через делитель 19 напряжения со входом нуль-орагана 17, к которому подключены тензодатчики

21, а выход и второй вход нуль-органа 17 связаны с первым цифроаналоговым компенсатором 8, подключенным к генератору 3 числа импульсов.

Цифровой прибор тензометрических весов работает следующим образом.

По сигналу датчика 10 запуска достигается собственное измерение (взвешивание), а при срабатывании датчика 1 установки нуля осуществляется автоматическая компенсация начального напряжения тензодатчиков

21, обусловленного, например, тарой грузоприемной платформы, т.е. автоматически устанавливается нуль.

Этапы последнего процесса следующие.

1101684

Датчик 1 установки нуля через первый триггер 2 запускает первый формирователь 5 импульсов, который, вырабатывая короткий импульс, устанавливает в исходное (нулевое) сос- 5 тояние по R -входам первый регистр 18 и через первую схему ИЛИ 11 счетчик 14, после чего осуществляет запуск прибора через вторую схему

ИЛИ 15 и блок 16 управления.

При этом из первого ЦАК 8 в

ГЧИ 9.заносится цифровая копия начального напряжения тензодатчи.ков 21. Соответствующее количество импульсов с выхода ГЧИ 9 заносится 1$ через первую схему И 12 в счетчик 14.

По окончании измерительного цикла блок 16 управления через элемент 3 задержки возвращает в исходное состояние первый триггер 2, который при этом посредством Ч -входа первого регистра 18 заносит.в последний информацию старших разрядов (м, n ) счетчика 14. Посредством второго ЦАК 20 начальное напряжение 25 тензодатчиков 21 компенсируется, но не полностью, благодаря делителю 19 напряжения. Для точной установ-! ки нуля следует оценить степень не докомпенсации„ которая необходима щ для обеспечения режима по фиг.1 (Е ост 0е) °

Для рценки недокомпенсации с возвращением:в нулевое состояние первого триггера 2 по С-входу син. хронизации взводится второй триггер 4. (его R -вход при этом должен находиться под единичным постоянным напряжением).

Переходя в единичное состояние, второй триггер 4 посредством первой 12 и второй 13 схем И переключает ГЧИ со входа сложения (+1) к входу вычитания (-1) счетчика 14 и уста" навливает его в исходное состояние 4 через второй формирователь Ь.импульсов и первую .схему ИЛИ 11 а также осуществляет повторный запуск через вторую схему ИЛИ 15 таким же образом, как и при срабатывании первого триггера 2. Импульсы с ГЧИ поступают на вход вычитания (-1) счетчика 14, в котором зафиксирован результат в дополнительном коде.

По окончании измерения блок 16 управления, возвращая второй триггер в исходное состояние, заносит информацию со счетчика 14 во второй регистр 7 посредством Ч.-входа.

На этом установка нуля закончена. В первом регистре 18 хранится информация об остаточном напряжении тензодатчиков на уровне старших разрядов, что обеспечивает неполную компенсацию. Степень недокомпенсации оценивается дополнительным кодом во втором регистре 7.

Измерение сигнала (взвешивание) осуществляется следующим образом.

По сигналу датчика 10 запуска в счетчик 14 заносится информация из второго регистра 7 и через вторую схему ИЛИ 15 запускается блок 16 управления.

Поскольку второй триггер 4 находится в исходном состоянии, то импульсы ГЧИ 9 поступают через первую схему И 12 на вход сложения (+ 1) счетчика 14. Как только в него поступит количество импульсов, соответствующее недокомпенсированному остаточному напряжению, счетчик 14 придет в нулевое состояние. Так происходит с каждым взвешиванием установка нуля.

Оставшееся число импульсов, поступающее после этого в счетчик 14> в точности соответствует приросту сигнала тензодатчиков 21, обусловленному измеряемой массой.

Внедрение предлагаемого устройства позволяет обеспечить точность взвешивания в условиях постояннодействующйх динамических помех в металлургической промьппленности и других отраслях народного хозяйства.

1101684

Составитель А.Ерошкин

Редактор Г.Волкова Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Бутяга .

Заказ 4752/26 Тираж 610 . Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР

"по делам. изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4