Цифровая система автоматической регистрации веса

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых электронных устройствах для измерения массы груза. Целью изобретения является увеличение точности измерения массы. Сигнал с датчика 2 перемещения подвижного грузоприемного устройства 1 проходит через интегрирующий широтно-импульсный регулятор 3 тока компенсационной катушки, который коммутирует с помощью ключа 5 ток, поступающий со стабилизатора 6 эталонного тока на накопительные счетчики 7. Значение измеряемой массы груза фиксируется на блоке 8 индикации. Ток с выхода ключа 5, представляющий соб{9й интегральную составляющую контура обратной связи управления системы, поступает через развязывающий усилитель на вход уравновешивающей системы 4 для создания компенсирующей силы системы. В контур обратной связи управления системы входит также местная составляющая с выхода уравновешивающей системы 4 и совокупность КЗ пропорциональной и дифференциальной составляющих с выхода корректирующего устройства 9, которая дополняется сигналом адаптивной коррекции с выхода функционального преобразователи 10 напряжения в сопротивление. 2 ил. с с:

СОЮЗ СОВЕТСНВ

СОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (" l) 4 С 01 С 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 960540 (21) 4161019/24-10 (22) 12, 12.86 (46) 30. 10.88; Бюл. Н - 40 (71) Ленинградский политехнический институт им.М.И.Калинина (72) М.M.Eðèõoâ, Ю.И.Зименков, В.Д.Попов и С.Л.Чечурин (53) 681.368 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 960540; кл. G 01 С 7/04, 1982. (54) ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ

РЕГИСТРАЦИИ ВЕСА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых электронных устройствах для измерения массы груза. Целью изобретения является увеличение точности измерения массы. Сигнал с датчика 2 перемещения подвижного грузоприемного устройства 1 проходит через интегрирующий широтно-импульс.80,» )434269 А2 ный регулятор 3 тока компенсационной катушки, который коммутирует с помощью ключа 5 ток, поступающий со стабилизатора 6 эталонного тока на накопительные счетчики 7. Значение измеряемой массы груза фиксируется на блоке 8 индикации. Ток с выхода ключа 5, представляющий собьй интегральную составляющую контура обратной связи управления системы, поступает через развязывающий усилитель на вход уравновешивающей системы 4 для создания компенсирующей силы системы. В контур обратной связи управления системы входит также местная составляющая с выхода уравновешивающей системы 4 и совокупность из пропорциональной и дифференциальной составляющих с выхода корректирующего устройства

9, которая дополняется сигналом адаптивной коррекции с выхода функционального преобразователя tO напряжения в сопротивление. 2 ил. I 434269

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в цифровых электронных устрой-ствах для измерения массы груза.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг.1 изображена блок-схема

I системы; на фиг.2 — структурные схемы устройства коррекции и функцио нального преобразователя напряжения в сопротивление.

Система содержит поднюкное груэоприемное устройство 1 датчик 2 перемещения грузоприемного устройства, интегрирующий широтно-импульсный регулятор 3 тока компенсационной катушки, уранновешивающую систему 4, ключ

5, стабилизатор 6 эталонного тока, накопительные счетчики 7, блок 8 20 индикации, устройство 9 коррекции, функциональный преобразователь 10 напряжения в сопротинление и развязывающий усилитель 11.

Интегрирующий широтно-импульсный 25 регулятор тока 3 компенсационной катушки образуют интегратор 12 и широт= но-импульсный модулятор (IIIHN) 13.

Уравновешивающая система 4 состоит из компенсационной катушки 14 и ре- 30 эистора 15 обратной связи.

Устройство коррекции 9 содержит операционный усилитель 16, резисторы

17-19, конденсатор 20 и резисторный оптрон 21.

«ьункциональный преобразователь напряжения в сопротивление 10 состокт из транзистора 22 к резистора 23„

Интегратор 12 содержит операционный усилитель 24, резистор 25 и конденсатор 26.

Выход интегратора 12,связан через функциональный преобразователь 10 напряжения в сопротивление с резисторным оптроном 21 устройства 9 коррекции.

Система работает следующим образом.

Сигнал с датчика 2 перемещения груэоприемного jjcTpoHOTBB 1 поступа" ет на информационный нход устройства 9;.коррекции и через интегрирующий широтно-импульсный регулятор 3 тока на управляющий вход ключа 5, коммутирующего ток стабилизатора 6 эталонноro тока на накопительные счетчики 7,, посредством которых получается результат взвешивания в цифровом виде и выдается на блок 8 индикации и через разнязывающий усилитель 11 на уран нонешкнающую систему 4,, которая создает компенсирующую силу 1, Местная ооратная связь с выхода по току уранновешивающей системь" 4 на второй вход раэнязынающегo 11 служит для оглажинания пульсаций в контуре управления и повышепия точности взвешивания. Устройство 9 коррекции и функциональньп преобразователь 10 образуют цепь адаптинной коррекции, В установившемся режиме постоянная составляющая сигнала на выходе регулятора 3 пропорциональна приведенной массе m.

Передаточная функция электромеханической части системы с достаточно хорошим приближением может быть описана идеальным колебательным звеном:

Им(р) = —,— . К = сопя t

1 м ттр+1% C-, - э лЛл причем постоянная времени *j определяется выражением:

У = — =ивЂ

7 ш служит пропорционально-интегральнодифференцирующий контур. управления системы (регулятор 3 реализует интегральную составляющую, устройство коррекции 9 - пропорциональную H диф= ференциальную составляющие этого конгура) а

Перецаточная функция контура ьжеет виц: к„ к ° р

ы (р)

P где 1., к„; к „, — коэффициенты передачи по интегральной, пропорциональной и диффе ренциальной =оставляющим соответ твенно.

Где ш — приведенная масса грузоприемного устройства и взвешивае-. мого груза; с — приведенная жесткость электромеханической части систе:мы.

Для подавления пульсаций: на частотах, близких к собственной частоте электромеханической части системы:

3 14

Оптимальная настройка достигается в том случае, когда нули передаточной функции контура совпадают (или достаточно близки) к полюсам передаточной функции электромеханической части системы. Это достигается при условии, что

34269

4 возрастает коэффициент передачи по дифференциальнсй и пропорциональной составляющим сигнала обратной связи

5 контура управления системы.

Таким образом, коэффициент передачи по дифференциальной составляющей сигнала обратной связи контура управления системы имеет вип:

К K m, К,. ш

К„с

Функциональный преобразователь 10 (фиг.2) реализует пропорциональную зависимость выходного сопротивления от напряжения на входе (либо близкую зависимость).

Выходной резистор 23 функционального преобразователя 10 включен в обратную связь операционного усилителя

16, на котором реализуется операция дифференцирования в устройстве 9 коррекции.

С увеличением массы груза увеличивается отрицательное напряжение на выходе операционного усилителя 24, что вызывает закрывание транзистора

22 и увеличение сопротивления фоторезистора оптрона 21. При этом возрастает сопротивление в цепи обратной связи операционного усилителя 16 и где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

При соответствующей настройке коэффициента К можно добиться выполнения равенста (1) во всем диапазоне измерения массы, обеспечить максимально возможное. подавление пульсаций на собственной частоте системы, которые в спектре колебаний являются доминирующими.

Формула изобретения

Цифровая система автоматической регистрации веса по авт. eB. N 960540, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, в нее

3(} введен функциональный преобразователь напряжения в сопротйвление, подключенный между вторым выходом интегрирующего широтно-импульсного регулятора тока компенсационной катушки и вторым входом устройства коррекции.

14342б9

Составитель С,Иакин

Техред П.Сердюкова 1(орректор С.Шекмар

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 5545/43 Типаж 71/ Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., д. 4/S

Производственно-полиграфическое предпр ятие, г. Ужгород, уп. Проектная, 4