Весы электротензометрические

 

Изобретение относится к электронной промышленности, в частности к производству электротензометрических весов. Целью изобретения является повышение качества работы весов за счет увеличения точности их показаний. Сущность изобретения состоит в том, что информационный блок снабжен устройством обработки сигнала тензодатчика, которое выполнено в виде соединенных между собой блока питания тензодатчика, приемно-усилительного узла, аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора, аналого-цифровой преобразователь выполнен в виде соединенных между собой коммутатора, фильтра низкой частоты, компаратора и триггера, при этом входы коммутатора подключены к блоку питания тензодатчика, один вход компаратора подключен к выходу фильтра низкой частоты, другой вход - к измерителю напряжения, поступающего с приемно-усилительного узла, информационный вход триггера соединен с выходом компаратора, вход строба и информационный выход соединены с микропроцессором, который соединен со входом управления коммутатора. 23 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электронной промышленности, в частности к производству весов электротензометрических.

Известны весы электротензометрические, включающие взаимосвязанные между собой и смонтированные на корпусе грузоприемный узел с тензодатчиком, устройство силовведения и информационный блок (см. Политехнический словарь, М.: С.Э., 1989 г., с. 77).

Известны также весы электротензометрические, включающие взаимосвязанные между собой и смонтированные на корпусе грузоприемный узел с тензодатчиком, устройство силовведения и информационный блок (см. Политехнический словарь, М.: С.Э., 1989 г., с. 77).

Недостатками известных весов электротензометрических является относительно низкое качество работы электротензометрических весов.

Цель изобретения - повышение качества работы электротензометрических весов за счет увеличения точности их показаний.

Достигается это тем, что информационный блок снабжен устройством обработки сигнала тензодатчика, которое выполнено в виде соединенных между собой блока питания тензодатчика, приемно-усилительного узла, аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора, аналого-цифровой преобразователь выполнен в виде соединенных между собой коммутатора, фильтра низкой частоты, компаратора и триггера, при этом входы коммутатора подключены к блоку питания тензодатчика, один вход компаратора подключен к выходу фильтра низкой частоты, другой вход - к измерителю напряжения, поступающего с приемно-усилительного узла, информационный вход триггера соединен с выходом компаратора, вход строба и информационный выход соединены с микропроцессором, который соединен со входом управления коммутатора.

Целесообразно, чтобы корпус был выполнен из конструкционных материалов.

Полезно, чтобы корпус был выполнен из цветных металлов.

Целесообразно, чтобы корпус был выполнен из сплавов цветных металлов.

Полезно, чтобы корпус был выполнен из алюминиевых сплавов.

Целесообразно, чтобы корпус был выполнен из титаномагниевых сплавов.

Полезно, чтобы корпус был выполнен из конструкционных полимеров.

Целесообразно, чтобы корпус был выполнен из стеклопластиков.

Полезно, чтобы корпус был выполнен из углепластиков.

Целесообразно, чтобы корпус был выполнен из нержавеющей стали.

Полезно, чтобы тензодатчик был выполнен из константановой проволоки.

Целесообразно, чтобы тензодатчик был выполнен из сплавов на основе никеля и молибдена.

Полезно, чтобы тензодатчик был выполнен из легированного нихрома.

Целесообразно, чтобы тензодатчик был выполнен из фольги.

Полезно, чтобы тензодатчик был выполнен из полупроводников.

Целесообразно, чтобы приемно-усилительное устройство было выполнено в виде диода.

Полезно, чтобы приемно-усилительное устройство было выполнено в виде триода.

Целесообразно, чтобы приемно-усилительное устройство было выполнено в виде пентода.

Полезно, чтобы коммутатор был выполнен в виде электромагнитного реле.

Целесообразно, чтобы коммутатор был выполнен в виде электромеханического искателя.

Полезно, чтобы коммутатор был выполнен в виде интегральных элементов.

Целесообразно, чтобы коммутатор был выполнен в виде электронного луча.

Полезно, чтобы коммутатор был выполнен в виде электронного луча с электрическим полем.

Целесообразно, чтобы коммутатор был выполнен в виде электронного луча с магнитным полем.

Весы электротензометрические соответствуют всем признакам изобретения, а именно: - признаку наличия конструктивного элемента, поскольку информационный блок снабжен устройством обработки сигнала тензодатчика; - признаку наличия связи между элементами, поскольку устройством обработки сигнала тензодатчика, которое выполнено в виде соединенных между собой блока питания тензодатчика, приемно-усилительного узла, аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора; - признаку формы выполнения элемента, поскольку аналого-цифровой преобразователь выполнен в виде соединенных между собой коммутатора, фильтра низкой частоты, компаратора и триггера; - признаку формы выполнения связи между элементами, поскольку входы коммутатора подключены к блоку питания тензодатчика, один вход компаратора подключен к выходу фильтра низкой частоты, другой вход - к измерителю напряжения, поступающего с приемно-усилительного узла; - признаку параметров и других характеристик элемента и их взаимосвязи, поскольку информационный вход триггера соединен с выходом компаратора; - признаку материала, из которого выполнен элемент, поскольку вход строба и информационный выход соединены с микропроцессором, который соединен со входом управления коммутатора.

На фиг. 1 изображена электрическая схема электротензометрических весов; на фиг.2 - то же, электрическая схема аналого-цифрового преобразователя.

Весы электротензометрические включают взаимосвязанные между собой и смонтированные на корпусе 1 грузоприемный узел 2 с тензодатчиком 3, устройство силовведения 4 и информационный блок 5, при этом информационный блок 5 снабжен устройством обработки сигнала 6 тензодатчика 5, которое выполнено в виде соединенных между собой блока питания 7 тензодатчика 5, приемно-усилительного узла 8, аналого-цифрового преобразователя 9 и микропроцессора 10, аналого-цифровой преобразователь 9 выполнен в виде соединенных между собой коммутатора 11, фильтра низкой частоты 12, компаратора 13 и триггера 14, при этом входы 15 коммутатора подключены к блоку питания 7 тензодатчика, один вход 16 компаратора подключен к выходу 17 фильтра низкой частоты, другой вход 18 - к измерителю напряжения 19, поступающего с приемно-усилительного 8 узла, информационный вход 20 триггера соединен с выходом 21 компаратора, вход строба 22 и информационный выход 23 соединены с микропроцессором 24, который соединен со входом управления коммутатора 11, причем корпус 1 выполнен из конструкционных материалов, или из цветных металлов, или из сплавов цветных металлов, или из алюминиевых сплавов, или из титаномагниевых сплавов, или из конструкционных полимеров, или из стеклопластиков, или из углепластиков, или из нержавеющей стали, а тензодатчик выполнен из константановой проволоки, или из сплавов на основе никеля и молибдена, или из легированного нихрома, или выполнен из фольги, или из полупроводников, при этом приемно-усилительное устройство выполнено в виде диода, или в виде триода, или в виде пентода, а коммутатор выполнен в виде электромагнитного реле, или в виде электромеханического искателя, или в виде интегральных элементов, или в виде электронного луча, или в виде электронного луча с электрическим полем, или в виде электронного луча с магнитным полем.

Работа электротензометрических весов осуществляется следующим образом.

Весы электротензометрические, включающие взаимосвязанные между собой и смонтированные на корпусе 1 грузоприемный узел 2 с тензодатчиком 3, устройство силовведения 4 и информационный блок 5, который снабжен устройством обработки сигнала 6 тензодатчика и выполнен в виде соединенных между собой блока питания 7 тензодатчика 5, приемно-усилительного узла 8, аналого-цифрового преобразователя 9 и микропроцессора 10, аналого-цифровой преобразователь 9 выполнен в виде соединенных между собой коммутатора 11, фильтра низкой частоты 12, компаратора 13 и триггера 14, при этом входы 15 коммутатора подключены к блоку питания 7 тензодатчика, один вход 16 компаратора подключен к выходу 17 фильтра низкой частоты, другой вход 18 - к измерителю напряжения 19, поступающего с приемно-усилительного 8 узла, информационный вход 20 триггера соединен с выходом 21 компаратора, вход строба 22 и информационный выход 23 соединены с микропроцессором 10, который соединен со входом управления коммутатора 11, причем корпус 1 выполнен из конструкционных материалов, или из цветных металлов, или из сплавов цветных металлов, или из алюминиевых сплавов, или из титаномагниевых сплавов, или из конструкционных полимеров, или из стеклопластиков, или из углепластиков, или из нержавеющей стали, а тензодатчик выполнен из константановой проволоки, или из сплавов на основе никеля и молибдена, или из легированного нихрома, или выполнен из фольги, или из полупроводников, при этом приемно-усилительное устройство выполнено в виде диода, или в виде триода, или в виде пентода, а коммутатор выполнен в виде электромагнитного реле, или в виде электромеханического искателя, или в виде интегральных элементов, или в виде электронного луча, или в виде электронного луча с электрическим полем, или в виде электронного луча с магнитным полем, затем от микропроцессора 10 на вход коммутатора подают широкоимпульсный сигнал значения кода сигнала тензодатчика, на выходе коммутатора имеется аналогичный широкоимпульсный сигнал, длительность высокого уровня которого соответствует коду сигнала тензодатчика 3 - максимуму, код сигнала тензодатчика соответствует полному периоду широкоимпульсному модулированному, а напряжение высокого уровня соответствует напряжению питания, снимаемого с положительного контакта тензодатчика 3, низкий уровень сигнала имеет уровень напряжения, снимаемого с отрицательного контакта тензодатчика 3, данный сигнал, пройдя через фильтр низкой частоты 12, преобразуется в непрерывный периодический сигнал, средний уровень которого соответствует предполагаемому значению сигнала, поступающего с приемно-усилительного устройства 8, которое предварительно усиливает сигнал, получаемый от входов тензодатчика 3, до величины, сравнимой с уровнем питания тензодатчика, с выхода компаратора 13 на вход триггера поступает дискретный сигнал - высокий уровень которого указывает на то, что предполагаемое значение кода сигнала тензодатчика выше действительного значения, соответственно низкий уровень дискретного сигнала указывает на то, что предполагаемый уровень сигнала тензодатчика 3 ниже действительного, затем микропроцессор 10 опрашивает сигналы с выхода компаратора 13 в определенный момент времени, выдавая строб на триггер, когда уровень сигнала на выходе фильтра низкой частоты равен среднему значению, данные, полученные с выхода триггера 14, служат для корректировки продолжительности высокого уровня сигнала ШИМа, с тем, чтобы установить предполагаемое значение сигнала тензодатчика 3 как можно ближе (или равным) действительному значению сигнала тензодатчика 3.

Таким образом, достигается непрерывная работа схемы, при которой на выходе микропроцессора 10 имеется код значения сигнала тензодатчика 3, соответствующего высокому уровню сигнала ШИМ.

Формула изобретения

1. Весы электротензометрические, включающие взаимосвязанные между собой и смонтированные на корпусе грузоприемный узел с тензодатчиком, устройство силовведения и информационный блок, отличающиеся тем, что информационный блок снабжен устройством обработки сигнала тензодатчика, которое выполнено в виде соединенных между собой блока питания тензодатчика, приемно-усилительного узла, аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора, аналого-цифровой преобразователь выполнен в виде соединенных между собой коммутатора, фильтра низкой частоты, компаратора и триггера, при этом входы коммутатора подключены к блоку питания тензодатчика, один вход компаратора подключен к выходу фильтра низкой частоты, другой вход к измерителю напряжения, поступающего с приемно-усилительного узла, информационный вход триггера соединен с выходом компаратора, вход строба и информационный выход соединены с микропроцессором, который соединен со входом управления коммутатора.

2. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что корпус выполнен из конструкционных материалов.

3. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что корпус выполнен из цветных металлов.

4. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что корпус выполнен из сплавов цветных металлов.

5. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что корпус выполнен из алюминиевых сплавов.

6. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что корпус выполнен из титаномагниевых сплавов.

7. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что корпус выполнен из конструкционных полимеров.

8. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что корпус выполнен из стеклопластиков.

9. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что корпус выполнен из углепластиков.

10. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что корпус выполнен из нержавеющей стали.

11. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что тензодатчик выполнен из константановой проволоки.

12. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что тензодатчик выполнен из сплавов на основе никеля и молибдена.

13. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что тензодатчик выполнен из легированного нихрома.

14. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что тензодатчик выполнен из фольги.

15. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что тензодатчик выполнен из полупроводников.

16. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что приемно-усилительное устройство выполнено в виде диода.

17. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что приемно-усилительное устройство выполнено в виде триода.

18. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что приемно-усилительное устройство выполнено в виде пентода.

19. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что коммутатор выполнен в виде электромагнитного реле.

20. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что коммутатор выполнен в виде электромеханического искателя.

21. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что коммутатор выполнен в виде интегральных элементов.

22. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что коммутатор выполнен в виде электронного луча.

23. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что коммутатор выполнен в виде электронного луча с электрическим полем.

24. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что коммутатор выполнен в виде электронного луча с магнитным полем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2