Весоизмерительное устройство

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в фасовочных или разбраковочных автоматах. Цель изобретения - повышение быстродействия.Если счетчик 10 находится в состоянии О, то на выходе О дешифратора 12 появляется разрешающий потенциал, открывающий ключ 5. Сигнал разбаланса тензодатчика I, пропорциональный весу находящегося на нем груза, усиливается масштабным усилителем 3 и через открытый ключ 5 поступает на вход интегратора 7. Одновременно синхроимпульсы с генератора 14 через схему 29 совпадения поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 22, который при его переполнении через схему ИЛИ 9 переводит счетчик 10 в первоначальное состояние.Через открытый ключ 6 на вход интегратора 7 поступает напряжение источника питания , разряжающее интегратор, и по 9 (Л ю СП сд 00 О) Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„80„„1255866

А1 (51) 4 G 01 G 3/142

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3874340/24-10 (22) 28.01.85 (46) 07.09.86.Вюл, В 33 (71) Киевское производственное объединение "ВЕДА" (72) В.М.Скалевой,, И.Г.Фельдман и И.И.Нудель (53) 681.269 (088.8) (56) Весы с вибрационно-частотным датчиком и цифровым отсчетом массы и стоимости типа 1261-ВН-ЗЦТ.Справочник "Весы и дозаторы весовые", М.: Машиностроение, 1981, с.23-25.

Заявка Великобритании

11 1543253, кл. G 01 G 23/37, опублик. 1979. (54) ВЕСОИЗИЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в фасовочных или разбраковочных автоматах. Цель изобретения — повышение быстродействия. Если счетчик 10 находится в состоянии

"0", то на выходе "0" дешифратора

12 появляется разрешающий потенциал, открывающий ключ 5. Сигнал разбаланса тензодатчика 1, пропорциональный весу находящегося на нем груза, усиливается масштабным усилителем 3 и через открытый ключ 5 поступает на вход интегратора 7. Одновременно синхроимпульсы с генератора 14 через схему 29 совпадения поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика

22, который при его переполнении через схему ИЛИ 9 переводит счетчик

10 в первоначальное состояние. Через открытый ключ 6 на вход интегратора

7 поступает напряжение источника питания, разряжающее интегратор,и по

1255866

f5

25

ЗО

35 достижении нулевого уровня нуль-орган 8 через схему ИЛИ 9 переводит счетчик 10 во второе состояние.В реверсивном счетчике 22 будет находиться число, пропорциональное несу rpyИзобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано при взвешивании штучных грузов, например, в фасовочных или разбраковочных автоматах.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Предлагаемое устройство полностью компенсирует аддитивную погрешность, возникающую при взвешивании грузов, не требуя вмешательства оператора.

Благодаря тому, что процесс компенсации происходит за один цикл измерения, устройство обладает высоким быстродействием, время измерения

0,5 се

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит силоизмерительный тензодатчик 1, источник 2 питания, масштабный усилитель 3, усилитель 4 переменного напряжения,первый ключ 5, второй ключ б,„ интегратор 7, нуль-орган 8, схему KIN 9, первый счетчик 10, второй счетчик 11, дешифратор 12, элемент 13 задержки, генератор 14 синхроимпульсов, третий формирователь 15, первый формирователь 16, второй формирователь 17, четвертую схему И 18, первую схему

И 19, вторую схему И 20, третью схему И 21, реверсивный счетчик 22,первый регистр 23, второй регистр 24, схему 25 равенства кодов, схему 26 равенства нулю, первый RS-триггер

27, второй RS-триггер 28, первую 29 и вторую 30 схемы совпадения с инверсными входами.

Выход тензодатчика 1 через масштабный усилитель 3 и первый ключ 5 подключен к входу интегратора 7, к которому подключен и выход второго б ключа, вход которого соединен с выходом источника 2 питания. Выход интегратора 7 через нуль-орган 8 подза. Устройство не зависит от адцитивных погрешностей. Дано описание работы в случае, когда нес груза больше наименьшего пределавзвешивания,и при сбоях в работе устройства.1 ил.

2 ключен к первому входу схемы ИЛИ 9, выход которой соединен со счетным входом первого счетчика 10. Выходы первого счетчика 10 подключены к входам дешифратора 12, нулевой выход которого подключен к управляющему входу первого ключа 5, первый выход соединен с управляющим. входом второго ключа 6, второй выход через элемент 13 задержки и первый формирователь 16 соединен с вторым входом схемы ИЛИ 9 и R-входом реверсивного счетчика 22, выход старшего разряда которого подключен к третьему входу схемы ИЛИ 9. Генератор 14 подключен к первому входу первой схемы И 19, выход которой соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 22, суммирующий вход которого подключен к выходу первой схемы 29 совпадения.

Инверсный вход последней соединен с вторым выходом дешифратора 12, а прямой вход подключен к генератору 14 синхроимпульсов.

К-входов первого регистра 23 под,ключены к младшим разрядам реверсивного счетчика 22, R-вход второго счетчика 11 соединен с выходом первого формирователя 16, а счетный вход подключен к выходу схемы И 19.

Выходы второго счетчика 11 соединены с К-первым входами схемы 25 равенства кодов, К-вторые входы которой подключены к К-выходам первого регистра 23. Выход схемы 25 равенства кодов соединен с R-входом первого триггера 27 и через второй формирователь 17 соединен с С-входом второго регистра 24, и входов которого соединены с и разрядами реверсивного счетчика 22, причем прямой выход первого триггера 27 подключается к второму входу первой схемы И 19, L старших разрядов ре45.версивного счетчика 22 соединены с

1255866

Ь входами схемы 26 равенства нулю, BbIxcp, которой подключен к инверсному входу второй схемы 30 совпадения и к одному входу второй схемы И 20, причем вторые входы этих схем подключены к второму выходу дешифратора 12. Выход второй схемы И 20 соединен с R-входом второго регистра 24, а выход второй схемы 30 совпадения — с S-входом первого тригге- 0 ра 27. Выход масштабного усилителя

3 через усилитель 4 переменного напряжения и третий формирователь 15 подключен к первому входу четвертой схемы И 18, второй вход которой соединен с нулевым выходом дешифратора 12. Выход четвертой схемы И 18 подключен к R-входу второго триггера 28, прямой выход которого подключен к первому входу третьей схемы 20

И 18, второй вход которой соединен с выходом второй схемы И 20, а выход соединен с С-входом первого регистра 23.

Рабочий цикл устройства разбит 25 на три интервала. . Допустим, что счетчик 10 который выполнен как счетчик на 3, находится в состоянии "0". Тогда на выходе "0" дешифратора 12 появляется 11 разрешающий потенциал, который открывает ключ 5. Сигнал разбаланса тензодатчика 1, пропорциональный весу находящегося на нем груза, усиливается масштабным усилителем 3 и через открытый ключ 5 поступает на вход интегратора 7. Одновременно синхроимпульсы с генератора 14 через схему

29 совпадения поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 22, который при его переполнении через схему ИЛИ 9 переводит счетчик 10 в состояние "1". При этом заканчивается первый интервал времени и начинается второй, в течение которого че- 4> рез открытый ключ 6 на вход интегратора 7 поступает напряжение источника питания, которое разряжает интегратор 7, когда напряжение на выходе интегратора 7 достигнет нулевого уровня, нуль-орган 8 через схему

ИЛИ 9 переведет счетчик 10 в состояние 112!

Таким образом, на первом и втором интервале времени устройство ра- Ss ботает по известному принципу аналого-цифрового преобразования двойного интегрирования. При этом в конце второго интервала времени в реверсивном счетчике 22 будет находиться число Nð, пропорциональное весу груза

Р, т.е.

N Р К К К +6

P тА мУ где К, К „, К„ — коэффициенты переТА дачи тензодатчика, масштабного усилителя и интегратора;

d- адцитивная погрешность.

Большинство весовых тензометрических устройств имеют следующие соотношения наименьшего предела взвешивания N и максимальной аддитивнмп6 ной погрешности

6 Ыййй (3 — 5)

Выберем такое число N, которое и бы удовлетворяло следующим условиям

26 „„ьN„N (2

)N„ = а где а — основание применяемой системы счисления, К вЂ” целое положительное число.

Предположим, что груз на тензодатчике 1 отсутствует и аддитивная погрешность равна О, Тогда устройство настраивают таким образом (например, путем подачи напряжения смещения в масштабный усилитель 8), чтобы в конце второго интервала времени число в реверсивном счетчике 22 было И н

= N„/2. При этом в старших и разрядах п-разрядного реверсивного счетчика 22 находятся нули, а в К младших разрядах (и = Х + К) значение числа N„/2. Тогда на выходе схемы 26 равенства нулю, на входы которой подключены E ста ших разрядов реверсивного счетчика 22, формируется

"1". При этом через схему И 20 в начале третьего интервала времени сбрасывается в "0" регистр 24, а через схему И 21 (триггер 28 установлен в "1" в конце предыдущего цикла измерения) поступает разрешающий потенциал записи информации, находящейся в К младших разрядах реверсивного счетчика 22, в регистр 23. В конце третьего интервала времени, длительность которого определяется эле5 .:1255 ментом 1 3 задержки, через формирователь 16 сбросятся в "0" реверсивный счетчик 22 и счетчик 11, установится в "1" триггер 28, а через схему

ИЛИ 9 счетчик 10 переводится в состояние "0", Таким образом, если на тензодатчике груз отсутствует, или его величина настолько мала, что число 11 11,, т.е. при N, = N. + d то число на выходе устройства (содержание регистра 24) И = О.

Предположим, что на тензодатчик установлен груз, больший наименьшего предела взвешивания, т.е. Nq > N„, Тогда в начале третьего интервала ° Формула изобретения времени число в старших I-разрядах реверсивного счетчика 22 не равно О.

Поэтому на выходе схемы 26 равенства нулю — "0 и через схему совпадения 30 триггер устанавливается в "1". 2О

При этом через схему И 19 синхроимпульсы генератора 14 поступают на вы.читающий вход реверсивного счетчика 22 и на счетный вход счетчика 11, Содержание счетчика 11 N, непрерывно 25 сравнивается с числом, записанным в регистре 23 при разгруженном тензодатчике (т. е. с N + d ) . При N

= N + а срабатывает схема 25 равенства кодов, сбрасывая триггер 27 зо в "0", и тем самым прекращает подачу импульсов коррекции на реверсивный счетчик 22. При этом в реверсивном счетчике 22 будет число при быстрых изменениях выходного напряжения тенэодатчика 1 формирует прямоугольные импульсы. При этом если груз накладывается на тензодатчик в первом интервале времени, то через схему И 18 сбрасывается триггер 28„ запрещая тем самым ввод кода ложного значения аддитивной погрешности в регистр 23.

11н к тА м и

+ N — (N +d) =РК К .К н ч tA i Ч и

Формирователь 17 формирует импульс записи, при котором число N перепи- 4О сывается из реверсивного счетчика 22 в регистр 24.

Таким образом, числовое значение веса груза N на выходе устройства не зависит от аддитивных погрешностей, возникающих в устройстве в процессе его работы.

Так как груз на тенэодатчик 1 может быть наложен в любое время, т.е. в любой момент первого интервала вре-5О мени, при котором интегрируется усиленный выходной сигнал тенэодатчика

1, то может возникнуть ситуация,при которой Nq < 1Ч„ при P > Р„ и,, т.е. в регистр 23 может быть занесено 55 ложное значение аддитивной погрешности, что вызывает дополнительную погрешность в дальнейших измерениях.

Весоизмерительное устройство, содержащее интегратор, вход которого через масштабный усилитель и первый ключ соединен с силоизмерительным тензодатчиком и через второй ключ с источником питания, подключенным к силоиэмерительному тензодатчику, а выход через нуль-орган соединен с первым входом схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом первого счетчика, выходами подключенного к дешифратору, нулевой и первый выходы кото-, рого соединены соответственно с управляющими входами первого и второго ключей, а второй выход соединен с инверсным входом первой схемы совпадения и через элемент задержки и первый формирователь — с вторым входом схемы ИЛИ и входом сброса реверсивного счетчика, выход старшего разряда которого соединен с третьим входом схемы ИЛИ, и генератор синхроимпульсов, подключенный к прямому входу первой схемы совпадения и первому входу первой схемы И, выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первый регистр, информационные входы которого соединены с выходами младших разрядов реверсивного счетчика, второй регистр, информационные входы которого соединены с выходами всех разрядов реверсивного счетчика, схема равенства нулю, входы которой подключены к выходам старших разрядов реверсивного счетчика, второй счетчик, счетный вход которого соединен с выходом первой схемы И, а вход сброса — с выходом первого формирователя, схема ра1255866

Составитель B.Øèðøoâ

Техред Л. Сердюкова

Редактор В.Иванова

Корректор.Т. Колб

Заказ 4809/40

Тираж 705

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 венства кодов, групгы входов которой соединены соответственно с выходами первого регистра и второго счетчика, вторая схема совпадения и вторая схема И, первые входы которых соединены с вторым выходом дешифратора, а вторые входы — с выходом схемы равенства нулю, первый RS-триггер, Sвход которого подключен к выходу второй схемы совпадения, R-вход — к выходу схемы равенства кодов, а выход— к второму входу первой схемы И, второй RS-триггер, Я-вход которого соединен с входом сброса второго счетчика, третья схема И, первый вход которой соединен с выходом второго триггера, второй вход — с выходом второй схемы И и К-входом второго регистра, а выход — с С-входом первого регистра, второй формирователь, вход которого соединен с вьгходом схемы равенства кодов, а выход— с С-входом второго регистра, усилитель переменного напряжения, входом соединенный с выходом масштабного усилителя, третий формирователь,вхо10 дом подключенный к выходу усилителя переменного напряжения, и четвертая схема И, первый вход которой соединен с выходом третьего формирователя, второй вход — с нулевым вы15 ходом дешифратора, а выход — с R — входом второго триггера.