Электронные весы

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Весы содержат подвижную систему 1 с датчиком положения 3 и катушкой 5 электромагнитного компенсатора 4. Каналы разделены постоянной и переменной составляющими датчика 3. При отклонении подвижной системы 1 постоянная составляющая сигнала датчика 3 выделяется интегрирующим усилителем 8 и через обмотку 6 катушки 5 подается на аналого-цифровой преобразователь 10 (преобразователь ток-код), а суммарный сигнал датчика 3 через вспомогательный усилитель 9 и регулируемый делитель 11 подается на обмотку 7 катушки 5. Амплитудный ограничитель 12 обеспечивает устойчивость системы регулирования во время переходного процесса. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1476819

А1 (51) 4 О1 G 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4208624/24-10 (22) 09.08.87 (46) 30.04.89. Бюл. № 16 (71) Ленинградский завод «Госметр» Ленинградского производственного объединения

«Вибратор» (72) С. А. Элкинд (53) 681.269 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 960540, кл. G 01 G 7/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1262294, кл. G 01 G 7/04, 1985. (54) ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЕСЫ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности. Весы содержат подвижную систему 1 с датчиком 3 положения и катушкой 5 электромагнитного компенсатора 4. Каналы разделены постоянной и переменной составляющими датчика 3. При отклонении подвижной системы 1 постоянная составляющая сигнала датчика 3 выделяется интегрирующим усилителем 8 и через обмотку 6 катушки 5 подается на аналого-цифровой преобразователь 10 (преобразователь ток — код), а суммарный сигнал датчика 3 через вспомогательный усилитель 9 и регулируемый делитель 11 подается на обмотку 7 катушки 5. Амплитудный ограничитель 12 обеспечивает устойчивость системы регулирования во время переходного процесса. 1 ил.

1476319

Формула изобретения

Изобретение относится к весоизмерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности.

На чертеже показана схема весов.

Весы содержат подвижную систему 1 с грузоприемной чашкой 2, датчик 3 положения, электромагнитный компенсатор 4, содержащий компенсационную катушку 5, соединенную с подвижной системой 1 и состоящую из основной 6 и дополнительной

7 обмоток, интегрируюший 8 и вспомогательный 9 усилители, аналого-цифровой преобразователь 10, регулируемый делитель 11, амплитудный ограничитель 12.

Выход датчика 3 положения через интегрирующий усилитель 8 и основную обмотку 6 компенсационной катушки 5 соединен с измерительным входом аналогоцифрового преобразователя 10, вход «Земля», которого соединен с общей шиной питания, кроме того, выход датчика 3 положения через вспомогательный усилитель 9 соединен с входами регулируемого делителя 11 и амплитудного ограничителя 12, выходы которых подключены к первому выводу дополнительной обмотки 7 компенсационной катушки 5, второй вывод которой соединен с обшей шиной питания.

Весы работают следующим образом.

При изменении нагрузки на грузоприемной чашке 2 подвижная система отклоняется от исходного состояния. На выходе датчика 3 положения появляется сигнал, пропорциональный этому смещению. В соответствии с этим сигналом интегрируюший усилитель 8 изменяет ток, протекающий через компенсационную катушку 5, таким образом, чтобы вернуть подвижную систему 1 в исходное положение. В результате ток оказывается пропорциональным измеряемой нагрузке и преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 10 в выходной код весов.

Благодаря применению интегрирующего усилителя 8 сигнал датчика 3 в установившемся режиме при любой нагрузке на грузоприемной чашке 2 равен нулю (астатический регулятор). Чтобы обеспечить устойчивость системы автоматического регулирования положения подвижной системы 1, применен вспомогательный усилитель 9, имеющий требуемую для обеспечения устойчивости ам плитудно-частотную характеристику и не содержащий интегрирующей цепи. Выходной сигнал вспомогательного усилителя 9 через регулируемый делитель 11 подается на дополнительную обмотку 7 компенсационной катушки 5. Регулируемый делитель 11 имеет регулируемый коэффициент передачи, что позволяет оптимизировать параметры системы автоматического регулирования в установившемся режиме для каждого конкретного экземпляра весов. Ток дополнительной обмотки 7

55 не измеряется аналого-цифровым преобразователем 10 и изменения его, вызываемые внешними возмущениями, вибрациями и шумами электронной схемы, не влияют на стабильность показаний весов. Погрешность весов, вызываемая дрейфом постоянной составляющей выходного тока вспомогательного усилителя 9, определяется неидеальностью операционного усилителя, на котором он построен (дрейфом напряжения смещения нуля и входного тока), коэффициентом деления и соотношением витков основной 6 и дополнительной 7 обмоток.

Коэффициент деления делителя выбирается таким образом (с учетом устойчивости), чтобы в установившемся режиме работы весов амплитуда сигнала на выходе вспомогательного усилителя 9 была близка к максимальной с учетом эксплуатационного запаса.

Таким образом, в предлагаемых весах разделены постоянная и переменная сопоставляющие тока уравновешивания.

Интегрирующий усилитель 8 ослабляет переменную составляющую сигнала с выхода датчика 3 положения. Во время переходного процесса, например при установке (снятии) груза на весы, амплитуда переменной составляюшей резко возрастает и может превысить максимальный уровень выходного сигнала вспомогательного усилителя 9. Для обеспечения устойчивости системы автоматического регулирования положения подвижной системы 1 во время переходного процесса введена цепь: выход вспомогательного усилителя 9, амплитудный ограничитель 12, дополнительная обмотка 7.

Уровень ограничения амплитудного ограничителя 12 выбран таким образом, чтобы сигнал с выхода вспомогательного усилителя 9 поступил на дополнительную обмотку 7, минуя регулируемый делитель 11, во время переходного процесса и не поступал в установившемся режиме.

Схема электронных весов предлагает использование аналого-цифрового преобразователя 10 ток — код. Если в предлагаемых весах используется аналого-цифровой преобразователь напряжение — код (вольтметр), в состав блока аналого-цифрового преобразователя 10 должен входить опорный резистор, включенный между его выходом и общей шиной питания. Использование аналого-цифрового преобразователя 10 ток-код не требует дополнительного преобразования тока компенсационной катушки 5 в напряжение, а поэтому обеспечивает более высокую точность по сравнению с вольтметром.

Электронные весы, содержашие подвижную систему с катушкой электромагнит1476319

Составитель В. Ширшов

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 2114 42 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ного компенсатора и датчиком положения, подключенным к входам интегрирующего и вспомогательного усилителей, и аналогоцифровой преобразователь, один вход которого соединен с общей шиной питания, отличающиеся тем, что, с целью повышения точности, в них введены амплитудный ограничитель и регулируемый делитель, а катушка электромагнитного компенсатора выполнена с двумя обмотками, причем выход интегрирующего усилителя через одну обмотку катушки элекромагнитного компенсатора подключен к другому входу аналого-цифрового преобразователя, выход вспомогательного усилителя соединен с входами амплитудного ограничителя и регулируемого делителя, выходы которых через другую обмотку катушки электромагнитного компенсатора соединены с общей шиной питания.