Устройство уравновешивания весов

 

Использование: для прецизионного измерения веса. Существо: устройство содержит компенсационную катушку, датчик перемещения, интегрирующий широтноимпульсный модулятор, подключенный своим выходом к ключу со стабилизатором эталонного тока, блок коррекции, связанный своим входом с выходом датчика перемещения , усилитель, связанный выходом с входом блока индикации, при этом блок коррекции выполнен в виде резонансного усилителя, дополнительный вход которого связан с вторым выходом датчика перемещения , а выход - с первым входом широтноимпульсного модулятора, второй вход которого подключен к выходу усилителя, оба входа которого связаны с соответствующими выходами датчика перемещения, при этом ключ подключен к компенсационной катушке. 1 ил.

СОЮЗ COBETCKV X

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 G 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4917961/10 (22) 08,01.91. (46) 30;11.92, Бюл, ¹ 44 (71) Красноярский государственный университет (72) С.Г.Бахвалов, В.М.Бузник, Н.Л.Егоров и

С. В, Молчанов (56) Авторское свидетельство СССР № 960540, кл. 6 01 G 7/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО УРАВНОВЕШИВАНИЯ

ВЕСОВ (57) Использование: для прецизионного измерения веса. Существо: устройство содержит компенсационную катушку, датчик перемещения, интегрирующий широтноИзобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для прецизионного измерения веса.

Известны весы с автоматическим уравновешиванием. содержащие коромысло, подвеску с чашкой для груза, датчик перемещения, усилитель, компенсационную катушку и отсчетное устройство.

Известные весы не имеют требуемой точности и быстродействия из-за большой инерционности данного устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является цифровая система автоматической регистрации веса. содержащая компенсационную катушку, датчик перемещения, интегрирующий широтно-импульсный модулятор, подключенный своим выходом к ключу со стабилизатором эталонного тока. блок коррекции, связанный своим входом с выходом

„„. Ж „„1778546 А1 импульсный модулятор, подключенный своим выходом к ключу со стабилизатором эталонного тока, блок коррекции, связанный своим входом с выходом датчика перемещения, усилитель, связанный выходом с входом блока индикации, при этом блок коррекции выполнен в виде резонансного усилителя, дополнительный вход которого связан с вторым выходом датчика перемещения, а выход- с первым входом широтноимпульсного модулятора, второй вход которого подключен к выходу усилителя, оба входа которого связаны с соответствующими выходами датчика перемещения, при этом ключ подключен к компенсационной катушке. 1 ил. датчика перемещения, усилитель, связанный выходом с входом блока индикации.

Недостатком данной системы является ошибка, связанная с трением покоя и низкой помехоустойчивостью.т, к. дифференцирующий усилитель с линейной амплитудно-частотной характеристикой усиливает высокочастотные шумы датчика и инерционность системы, не позволяет добиться устойчивости при большом коэффициенте усиления.

Цель изобретения — повышение точности, быстродействия и помехоустойчивости.

Для достижения цели блок коррекции выполнен в виде резонансного усилителя, дополнительный вход которого связан с вторым выходом датчика перемещения, а выход — с первым входом широтно-импульсного модулятора, второй вход которого подключен к выходу усилителя, оба входа которого связаны с соответствующими выходами датчика перемещения, при этом ключ подключен к компенсационной катушке.

На чертеже показано предлагаемое устройство уравновешивания весов, Устройство содержит коромысло 1, датчик перемещения 2, усилитель 3, цепь параллельной коррекции на основе резонансного усилителя 4, блок регистрации веса 5, суммирующий широтно-.импульсный модулятор 6, двухпозиционный ключ

7, стабилизаторы тока 8, уравновешивающую систему — постоянный магнит в компенсационной катушке 9, исследуемый образец 10.

Устройство работает следующим образом, При измерении веса образца 10 коромысло перемещается и сигнал датчика перемещения 2 поступает на усилитель 3 и на цепь параллельной коррекции, содержащую резонансный усилитель 4, сигнал с усилителя 3 поступает на блок регистрации 5 и на суммирующий широтно-импульсный модулятор 6, на который поступает сигнал, и с устройства параллельной коррекции 4. Модулятор 6 управляет работой двухпозиционного ключа 7. который переключает направление тока со стабилизатора 8, Протекание тока вызывает. в устройстве 9 компенсирующее усиление. пропорциональное

Л г/Т, С целью повышения точности, быстродействия и помехоустойчивости блок коррекции выполнен в виде резонансного усилителя с передаточной характеристикой:

K(j а) = Вг(1 /К1 + jr С/(ж 1.С вЂ” 1)).

Частоту резонанса в = 14EC выбирают так; чтобы собственная частота колебаний весоиэмерительной системы находилась на возрастающем участке резонансной кривой. При таком способе коррекции под действием импульсов тока в компенсирующей катушке коромысло весов начинает совершать вынужденные микроколебания около положения равновесия, т,е, весоиэмери5 тельная система находится в режиме динамического равновесия, Тем самым исключается погрешность, связанная с наличием трения покоя, снижается инерционность. Достоинством резонансного

10 усилителя является также фильтрация высокочастотных и низкочастотных помех, что повышает помехоустойчивость системы, Экспериментальные исследования предлагаемого устройства уравновешива15 ния весов показали, что заявляемое устройство обеспечивает .. повышение быстродействия примерно в пять раз, точности измерения в два раза при одинаковом уровне внешних и внутренних помех, 20 . Формула изобретения

Устройство уравновешивания весов, содержащее компенсационную катушку, датчик перемещения, интегрирующий широтно-импульсный модулятор, подклю25 ченный выходом к ключу со стабилизатором эталонного тока, блок коррекции, связанный входом с выходом датчика перемещения, усилитель, связанный выходом свходом блока индикации, о т л и ч а ю щ е е30 с я тем, что, с целью повышения точности, .быстродействия и помехоустойчивости, блок коррекции выполнен в виде резонансного усилителя, дополнительный вход которого связан с вторым выходом датчика

35 перемещения, а выход — с первым входом широтно-импульсного модулятора.. второй вход которого подключен к выходу усилите-, ля, оба входа которого связаны с соответствующими выходами датчика перемещения, 40 при этом ключ подключен к компенсационной катушке, Составитель Н.Егоров

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Андрушенко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 4183 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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