Цифровое устройство автоматической регистрации веса

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия. При помещении груза в весоприемное устройство происходит перемещение механической системы весоизмерительного устройства, которое регистрируется датчиком 5 перемещения. На выходе

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5D 4 G 01 G 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3922711/24-10 (22) 31.05.85 (46) 23.01 .88. Бюл . Ф 3 (75) В.В.Макаров и Ю.Л.Полунов (53) 681.269 (088.8) (56) Кнорринг В.Г. и др. Автоматическая коррекция аддитивной погрешности цифровых электронных весов. Труды

ЛПИ, 1982, Р 381, с. 88-92, Авторское свидетельство СССР

Р 1 223045, кл. G 01 С 7/04, 1984. (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ABTOMATH×ÅÑКОЙ РЕГИСТРАЦИИ ВЕСА (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения — повьппение быстродействия. При помещении груза в весоприемное устройство происходит перемещение механической системы весоизмерительного устройства, которое регистрируется датчиком 5 перемещения. На выходе

1368649 сумматора 6 возникает сигнал рассогласования, поступающий на вход блока 10 коррекции, с выхода которого сигнал поступает на вход преобразователя Il напряжение-частота, где преобразуется.в последовательность импульсов, модулированных по знаку и частоте. Размыкается ключевой элемент 4. На выходе сумматора 8 скачком изменяется сигнал и в течение длительности импульса с выхода преобразователя ll происходит его интегрирование интегратором 14 и блоком 15

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к устройствам управления и регистрации для весов, имеющих электромагнитную систему компенсации отклонения чувствительного элемента.

Цель изобретения — повьппение быстродействия.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит компенсационную катушку 1, подключенную к источнику 2 тока через первый ключевой элемент 3, второй ключевой элемент 4, датчик 5 перемещения, первый сумма тор 6, суммирующий элемент 7, второй сумматор 8, задатчик 9, блок 10 последовательной коррекции, первый преобразователь 11 напряжение — частота, второй преобразователь 12 напряжение — частота, узел 13 интегрирования, интегратор 14, блок 15 интегрирования, образованный из суммирующего элемента 7 и узла 13 интегрирования, реверсивный счетчик 16 импульсов, второй элемент ИЛИ 17 и первый элемент ИЛИ 18.

Датчик 5 перемещения и задатчик 9 подключены к входам первого сумматора 6, соединенного через блок 10 последовательной корекции с первым преобразователем 11 напряжение. — частота, выходы которого соединены с входами блока 15 интегрирования, реверсивного 16 счетчика импульсов, второй схемы ИЛИ 17 и третьим и четвертым входами второго сумматора 8. интегрирования ° При работе элементов схемы исключается запаздывание при передаче информации между преобразователями 11 и 12 напряжение-частота.

По истечении переходного процесса сила веса груза компенсируется под воздействием компенсационной катушки

1, в которую поступают импульсы тока от источника 2. Устранение запаздывания интегральной составляющей закона регулирования позволяет повысить динамические характеристики регистрации веса. 1 ил.

Первый вход второго сумматора 8 соединен с выходом интегратора 14, а второй вход — с вторым выходом блока 15 интегрирования.

Вход интегратора 14 подключен к первому выходу блока 15 интегрирования .

Интегратор 14 шунтирован вторым

1р ключевым элементом 4, управляющий вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ 17.

Первый и второй входы первого элемента ИЛИ 18 подключены, соответст1." венно, к выходам второго 12 и первого 11 преобразователей напряжение— часто.та, а выход элемента ИЛИ 18 подключен к управляющему входу первого ключевого элемента 3.

20 Выход второго сумматора 8 соединен с входом второго преобразователя 12 напряжение — частота.

Устройство работает следующим об25 PG3QM„

В исходном состоянии при отсутствии взвешиваемого груза с датчика 5 перемещения в сумматор 6 поступает сигнал U который полностью компенсируется сигналом U с выхода задатчика 9. Последний обеспечивает настройку схемы в нулевом положении, что позволяет производить периодическую коррекцию, необходимость которой может возникнуть, например, вследствие механического износа весоизмерительного устройства. При равенстве нулю сигнала U» соответственно, равны нулю сигналы Б4 U,,U,,U6, U

1368649

20

55

U ° В НсхорНоМ состоянии сигHBJI U выхода блока 15 интегрирования может не быть равным нулю и на выходе преобразователя 12 напряжение — частота поддерживается частота импульсов, необходимая для перемещения весоизмерительного устройства- в нулевое положение без измеряемого груза. Поэтому состояние механической системы практически не влияет на динамические и статические характеристики системы.

При помещении груза в весоприемное устройство под воздействием веса груза F происходит перемещение механической системы весоизмерительного устройства, которое регистрируется датчиком 5 перемещения. На выходе сумматора 6 возникает сигнал рассогласования U, поступающий на вход блока 10 последовательной коррекции.

С выхода последнего сигнал U поступает на вход преобразователя ll напряжение — частота, где преобразуется в последовательность импульсов, модулированных по знаку и частоте.

В случае, если весоизмерительная система находится ниже нулевого положения, сигнал U< уменьшается, сигнал рассогласования U меньше нуля, сигнал U4 также меньше нуля и появляются импульсы U> на первом выходе преобразователя 11 напряжение — частота.

Импульсы поступают на плюсовой вход сумматора. 7 блока 15 интегрирования, на первый вход реверсивного счетчика

16 импульсов, на третий вход сумматора 8, на одни входы элементов ИЛИ

17 и 18. Возникает сигнал U на выходе элемента ИЛИ 17 и размыкается ключевой элемент 4. На выходе сумматора 8 скачком изменяется сигнал U и в течение длительности импульса с выхода преобразователя 11 происходит

его интегрирование интегратором 14 и блоком 15 интегрирования. Поскольку выходы блока 15 и интегратора 14 включены, соответственно, к плюсовому и минусовому входам сумматора 8, в течение импульса изменения величины сигнала U 0 на выходе сумматора 8 не происходит при равенстве к. эффициентов передачи интеграторов. По истечении времени импульса с выхода преобразователя 11 замыкается ключевой элемент 4, прекращается интегри-, рование и в случае, если весовые коэффициенты входов выбраны соответствующим образом, то на выходе сумматора 8 сохраняется значение напряжения, равное напряжению в момент начала импульса. Таким образом, при работе элементов схемы исключается запаздывание при передаче информации между преобразователями напряжение— частота.

Схема преобразователя 12 напряжение — частота строится таким образом, что увеличение частоты импульсов на

его выходе происходит при увеличении отрицательного значения напряжения

I на его входе в рассматриваемом примере реализации. Таким образом, общее число импульсов U на управляющем входе ключевого элемента 3 определяется импульсами U и U на входах элемента ИЛИ 18. Импульсы 11 определяют пропорциональную составляющую закона регулирования, а импульсы

U ц интегральную. После переходного режима, в течение которого повторяется описанный процесс, система приходит в состояние равновесия, при котором сигнал рассогласования U равен нулю. Если при переходном процессе изменяется знак рассогласования, то появляются импульсы на втором выходе преобразователя 11 напряжение — частота, поступающие на второй вход реверсивного счетчика 16, на плюсовой вход сумматора 8 и на минусовой вход сумматора 7. По истечении переходного процесса сила веса груза полностью компенсируется под воздействием компенсационной катушки I, в которую поступают импульсы тока от источника 2.

Поскольку частота импульсов, поступающая в компенсационную катушку, пропорциональна напряжению U на выходе блока интегрирования в установившемся режиме, а напряжение U пропорционально числу импульсов, зарегистрированных реверсивным счетчиком 16, то записанное число в счетчике пропорционально весу груза. Точность регистрации веса определяется параметрами компенсационной катушки, источника тока и длительностью импульсов на управляющем входе ключевого элемента 3. Устранение запаздывания интегральной составляющей закона регулирования позволяет повысить динамические характеристики системы регистрации веса.

Формула и з о б р е т е н и я

Цифровое устройство автоматической регистрации веса, содержащее компен1368649

Составитель В.Ширшов

Редактор H.Áîáêîâà Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 275/39 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 сационную катушку, подключенную через первый ключевой элемент к источ- нику тока, датчик перемещения грузоприемной чашки весов и задатчик, выходы которых подключены к входам первого сумматора, соединенного через блок последовательной коррекции с первым преобразователем напряжение— частота, блок интегрирования и ре- 10 версивный счетчик импульсов, входы которых подключены к выходам первого преобразователя напряжение — частота, первый элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу второго пре- Еб образователя напряжение — частота, второй вход — к выходу первого преобразователя напряжение — частота, а выход — к управляющему входу первого ключевого элемента, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него вв едены интегратор, вход которого подключен к первому выходу блока интегрирования, второй сумматор, к первому входу которого подключен выход интегратора, а к второму входу — выход блока интегрирования, второй ключевой элемент, включенный параллельно интегратору, второй элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам первого преобразователя напряжение — частота, а выход — к управляющему входу второго ключевого элемента, выходы первого преобразователя напряжение частота подключены к третьему и четвертому входам второго сумматора, выход которого соединен с входом второго преобразователя напряжение — частота.