Электронные цифровые весы

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике. Предложены электронные цифровые весы, содержащие первый счетчик 5, который через коммутатор 9 осуществляет подсчет импульсов высокой или низкой частоты в зависимости от степени компенсации сигнала на выходе сумматора 19 выходным напряжением цифроаналогового компенсатора 4. Сигнал на выходе сумматора 19 формируется за счет запитки тензодатчика 2 и дифференциатора 18 напряжением прямоугольной формы от генератора 1 через второй счетчик 12 и усилитель 3 мощности. До момента компенсации сигнала тензодатчика формирователь 16 импульсов, подсоединенный через делитель частоты (ДЧ) 10 к выходу второго счетчика 12, обнуляет третий счетчик 15, пятый триггер 17 и устанавливает в единицу первый триггер 8, разрешающий потенциал которого обеспечивает коммутацию импульсов высокой частоты на вход первого счетчика 5 через коммутатор 9. При предварительной компенсации сигнала тензодатчика срабатывает пороговый элемент 20, который сбрасывает четвертый триггер 14 в ноль, подключая коммутатор 9 к выходу ДЧ 10, снижая быстродействие весов для исключения отслеживания помехи. Для окончательной компенсации сигнала тензодатчика подсчитывается число периодов с перекомпенсированным сигналом за период напряжения ДЧ 10 и по большинству фактов перекомпенсации осуществляется реверсирование первого счетчика 5. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 G 23/37

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

f5 11

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4325339/24-10 (22) 09.11.87 (46) 07.10.90 . Бюл. ¹ 37 (71) Одесский электротехнический институт связи им, А.С. Попова и Запорожский металлургический комбинат "Запорожсталь" им. С. Орджоникидзе (72) Е.М. Воробьева, Г.В. Горлов, А,В, Гребенюков, В,Д. Иванченко, И.П. Панфилов, И,В. Павлич, В.Г, Раздобаров и В.А. Сыромясский (53) 681.26?.7 (088.8) (56) Преобразователь аналого-цифровой

Ф 4231. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЗП4 499.000.ТО. Чебоксары, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 1164558, кл. G 01 G 3/14, G 01 G 23/37, 1985.

„„. Ж „„1597591 А1 (54) ЭЛЕКТРОННЫЕ ЦИФРОВЫЕ ВЕСЫ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике. Предложены электронные цифровые весы, содержащие первый счетчик 5, который через коммутатор 9 осуществляет подсчет импульсов высокой или низкой частоты в зависимости от степени компенсации сигнала на выходе сумматора

19 выходным напряжением цифроаналогового компенсатора 4. Сигнал на выходе сумматора 19 формируется за счет запитки тензодатчика 2 и дифференциатора 18 напряжением прямоугольной формы от генератора 1 через второй счетчик 12 и усилитель 3 мощности. До момента компенсации сигнала тензодатчика формирователь

16 импульсов, подсоединенный через делитель 10 частоты (ДЧ) к выходу второго счет1597591

15

30

45 чика12, обнуляет третий счетчик 15, пятый триггер 17 и устанавливает в единицу первый триггер 8, разрешающий потенциал которого обеспечивает коммутацию импульсов высокой частоты на вход первого счетчика 5 через коммутатор 9. При предварительной компенсации сигнала тензодатчика срабатывает пороговый элемент 20, который сбрасывает четвертый триггер 14 в

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для автоматического взвешивания грузов на подъемных кранах, в том числе на заливочных и стационарных весах в статике, На фиг.1 показана блок-схема электронных цифровых весов; на фиг,3 — эпюры напряжений.

Весы содержат генератор 1, тензодатчик 2, усилитель 3 мощности, инверсный вход которого через аналого-цифровой компенсатор 4, подключенный к выходам первого счетчика 5, связан с первым входом нуль-органа 6, а также второй триггер 7, выход которого соединен с входом реверсирования первого счетчика 5 и первый триггер 8, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора 9, один из сигнальных входов которого подключен к выходу делителя 10 частоты, а выход коммутатора 9 соединен со счетным входом первого счетчика 5.

Выход генератора 1 соединен с С-входом третьего триггера 11 и входом второго счетчика 12, выходы которого через элемент

И-НЕ 13 связаны с вторым сигнальным входом коммутатора 9, единичными S-входами третьего 11 и четвертого 14 триггеров, единичный и нулевой выходы которых соответственно подключены к счетному входу третьего счетчика 15 и С-входу первого триггера 8.

Выход переполнения второго счетчика

12 через последовательно соединенные делитель 10 частоты и формирователь 16 импульсов соединены с нулевыми R-входами третьего счетчика 15, пятого триггера 17, единичным S-входом первого триггера 8 и непосредственно соединен с входом усилителя 3 мощности, другой выход которого через параллельно соединенные тензозадатчик 2 и дифференциатор 18 связан с входами сумматора 19, выход которого соединен с вторым входом нуль-органа 6, связанного своим выходом непосредственно и через пороговый элемент 20 соответственно с l3-входом третьего 11 и С-входом нуль, подключая коммутатор 9 к выходу ДЧ

10, снижая быстродействие весов для исключения отслеживания помехи. Для окончательной компенсации сигнала тензодатчика подсчитывается число периодов с перекомпенсированным сигналом за период напряжения ДЧ 10 и по большинству фактов перекомпенсации осуществляется реверсирование первого счетчика 5. 2 ил. четвертого 14 триггеров. Выход третьего счетчика подключен к единичному S-входу пятого триггера 17, выход которого подключен к 0-входу второго триггера 7, С-вход которого соединен с выходом делителя 10 частоты.

На фиг.2 изображены эпюры выходных напряжений: E1 — генератора 1, E2 — тензодатчика 2, Е4 — цифроаналогового компенсатора 4, Е6 — нуль-органа 6, Е7 — второго триггера 7, Ез — первого триггера 8, E11— третьего триггера 11, Е1з — элемента И вЂ” НЕ 13.

Е1е — формирователя 16 импульсов, Е1Я вЂ” дифференциатора 18, E1g —. сумматора 19, Ezp— порогового элемента 20.

Весы работают следующим образом.

Генератор 1 с выходными импульсами

Е1 через второй счетчик 12 и усилитель 3 мощности обеспечивает питание тензодатчика 2, дифференциатора 18 и цифроаналогового компенсатора 4 и напряжение прямоугольной формы с измененным размахом, которое после прохождения дифференциатора 18 приобретает форму Е1з со спадом плоской вершины, Аналоговое сложение Ег и Е1ц сумматором 19 приводит к получению напряжения

Е19 с постоянным спадом плОскОЙ части импульса, независимо от нагрузки тензодатчика 2. В нуль-органе 6 напряжение Е19 компенсируется выходным сигналом цифроаналогового компенсатора 4, амплитуда которого Е4 по мере компенсации возрастает, из-за чего выходное напряжение Е6 нуль-органа 6 снижается.

Элемент И-НЕ 13 вырабатывает стробирующий импульс Е1з, обеспечивающий в моменты t1, t5, tg и т.д., установку в единичное состояние третьего 11 и четвертого 14 триггеров и разрешает их возврат в нулевое состояние только в определенные интервалы времени сз.„t4; t7...t8 и т,д

Если напряжение Е19 недокомпенсировано, то в интервале моментов t „ t4 напряжение Е6 нуль-органа 6 превышает порог V срабатывания порогового элемента 20, изза чего последний свое состояние не меня.

1597591 ет. По мере же компенсации напряжение Ег в интервале моментов tz...tH обязательно пересечет порог V, что приведет к срабатыванию на этом интервале порогового элемента 20, выходное напряжение Е о которого восходящим фронтом возвратит в нулевое состоя ние четвертый триггер 14 по его

С-входу, сигнализируя о необходимости снизить быстродействие весов с тем, чтобы исключить отслеживание помехи.

Модуляция быстродействия осуществляется следующим образом.

С каждым периодом делителя 10 частоты формирователь 16 импульсов вырабатывает короткий импульс Еы, обеспечивающий обнуление третьего счетчика 15, пятого триггера 17 и установку в единичное состояние первого триггера 8, который при этом отключает от делителя 10 частоты первый вход коммутатора 9 и подключает второй его вход к выходу схемы

И вЂ” НЕ 13, в результате чего первый счетчик

5 заполняется с высокой частотой, быстро отслеживая изменение выходного напряжения тензодатчика 2, Возвращение в нулевое состояние.четвертого триггера 14 приводит к сбросу по

С-входу второго триггера 8 (эпюра Е в), который переключает при этом коммутатор 9 от элемента И-НЕ 13 к выходу делителя 10 частоты, подавая на вход первого счетчика 5 импульсы пониженной частоты, чем снижается быстродействие весов. В результате окончательная компенсация сигнала тензодатчиков происходит только при сниженном быстродействии.

Для окончательной компенсации (измерения) сигнала тензодатчиков подсчитывается число периодов ?<.. t4, а.,лз и т,п, с перекомпенсированным сигналом за период выходного напряжения делителя 10 частоты и по большинству фактов перекомпенсации осуществляется реверсирование первого счетчика 5, что реализуется следующим образом.

Если сигнал недокомпенсирован, то на выходе нуль-органа 6 действует единичное напряжение (здесь единичной принята положительная полярность в интервале мом е н то в 1з.. Л4, t7.. tS,...). Поэтому третий триггер 11 остается в единичном состоянии, из-за чего третий счетчик 15 и пятый триггер

17 не срабатывают, оставляя тем самым в нулевом состоянии второй триггер 7, который при этом удерживает первый счетчик 5 в режиме сложения.

В тех случаях, когда сигнал тензодатчика 2 скомпенсирован либо перекомпенсирован, в середине интервала стробирования ttp.. t выход5

55 ное напряжение Ег. нуль-органа б будет нулевым, из-за чего восходящим фронтом Е< в моменты типа t<< третий триггер 11 сбрасывается, записывая единицу в третий счетчик

15. Если за время анализа, равное периоду

t1.. t12 выходного напряжения делителя 10 частоты, счетчик 15 заполняется, то пятый триггер 17 сообщает единичный уровень Dвходу второго триггера 7, который по С-входу переводится в единичное состояние, переключая и тем самым первый счетчик 5 в режим вычитания, после чего выходное напряжение делителя 10 частоты в момент 12 через коммутатор 9 изменяет показание счетчика 5 всего лишь на единицу, независимо от степени компенсации, Таким образом в первом с <етчике 5 создается цифровая копия уровня Е сигнала тензодатчика 2.

Поскольку при этом содержимое реверсивного счетчика 5 меняется не в каждый период сигнала тензодатчика, как в известных весах,а по результату анализа множества периодов реверсируется счетчик, то поражение помехой сколь угодно большой величины одного и даже нескольких периодов сигнала не сказывается на результате взвешивания.

Формула изобретения

Электронные цифровые весы. содержащие генератор, тензодатчик цифроаналоговый компенсатор, управляющие входы которого подсоединены к выходам первого счетчика, выход — к первому входу нуль-органа, блок реверса, выход которого соединен с входом реверсирования первого счетчика, первый триггер, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора, один из сигнальных входов которого подсоединен к выходу делителя частоты, а выход коммутатора соединен со счетным входом первого счетчика, о тл ич а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения точности, в них введены аналоговые дифференциатор и сумматор, второй и третий счетчики, элемент И вЂ” НЕ, три триггера, пороговый элемент, формирователь импульсов, усилитель мощности с дополнительным инверсным выходом, а блок реверса выполнен в виде второго триггера, причем выход генератора соединен с входом синхронизации третьего триггера и входом второго счетчика, выходы которого через элемент

И вЂ” НЕ соединены с вторым сигнальным входом коммутатора и единичными входами третьего и четвертого триггеров, единичный и нулевой выходы которых соответственно подсоединены к счетному входу третьего счетчика и входу синхронизации второго

1597591

Составитель З,Крысанова

Редактор А,Козориэ Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н,Ревская

Заказ 3042 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 триггера, вход данных которого подсоединен к корпусной шине,а выход. переполнения второго счетчика через последовательно соединенные делитель частоты и формирователь импульсов подключен к нулевым входам третьего счетчика, пятого триггера, единичным входам первого триггера и непосредственно соединен с входом усилителя мощности, инверсный выход которого соединен с входом цифроаналогового компенсатора, а другой выход через параллельно подключенные тензодатчик и дифференциатор соединен с входами сумматора, выход которого соединен с вторым входом нуль-органа, подключенного своим выходом к входу данных третьего и через

5 пороговый элемент к входу синхронизации четвертого триггеров, вход данных последнего подсоединен к корпусной шине, а выход третьего счетчика подключен к единичному входу пятого триггера, выход

10 которого подключен к входу данных второго триггера, вход синхронизации которого соединен с выходом делителя частоты.