RU2383990C2

RU2383990C2 - Digital filter

Info

Publication number: RU2383990C2
Application number: RU2008109084/09A
Authority: RU
Inventors: Владимир Дмитриевич Городилов (RU); Владимир Дмитриевич Городилов; Дмитрий Владимирович Поздняков (RU); Дмитрий Владимирович Поздняков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Уралмаш-Инжиниринг"
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2010-03-10
Also published as: RU2008109084A

Abstract

FIELD: measurement equipment.

SUBSTANCE: invention is related to digital technology of signals processing and may be used to filter results of weight measurement, values of which are expressed in digital code. Device makes it possible to process (filter) low-frequency oscillations of a priori unknown frequency and amplitude. It is possible to detect value of weight by the first period of analysed (filtered) oscillations that arrived at filter. It makes it possible to detect value of weight not waiting for completion of oscillating process, which practically always occurs in transition from condition of "unloaded scales" to condition of "loaded scales". In its turn, it makes it possible to considerably improve efficiency of weight measurement device.

EFFECT: improved noise immunity and efficiency.

2 dwg

Description

Изобретение относится к цифровой технике обработки сигналов и может быть преимущественно использовано в тензометрических весах для фильтрации («отстройки» от колебаний) результатов измерения веса, значения величин которого выражены цифровым кодом.The invention relates to a digital signal processing technique and can be mainly used in tensometric scales for filtering ("tuning out" from fluctuations) in the results of weight measurements, the values of which are expressed by a digital code.

Известен фильтр-стабилизатор переменного напряжения (RU 2094935, МКИ 6 Н02М 1/15, G05F 1/14), содержащий дроссель и регулирующий блок. Устройство предлагается для работы в цепях электропитания, имеет сложную конструкцию и не предназначено для прецизионного «выглаживания» маломощного сигнала в микровольтовом диапазоне.Known filter stabilizer AC voltage (RU 2094935, MKI 6 H02M 1/15, G05F 1/14), containing a choke and a control unit. The device is proposed for operation in power supply circuits, has a complex structure and is not intended for precision “smoothing” of a low-power signal in the microvolt range.

Известен активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока (RU 2189103, МКИ 7 Н02М 1/15), содержащий последовательно соединенные транзисторный усилитель тока и однофазный трансформатор. Устройство предлагается для работы в мощных цепях электропитания и также не предназначено для прецизионного «выглаживания» маломощного сигнала в микровольтовом диапазоне.Known active filter of the variable component of the rectified current (RU 2189103, MKI 7 H02M 1/15), containing a series-connected transistor current amplifier and a single-phase transformer. The device is proposed for operation in powerful power circuits and is also not intended for the precision “smoothing” of a low-power signal in the microvolt range.

Известен фильтр для подавления помех в цепях питания больших цифровых интегральных схем (RU 2231899, МКИ 7 Н02М 1/14), содержащий несколько RiCi звеньев и цепочку дросселей. Устройство предлагается для работы в мегагерцевом диапазоне частот и не предназначено для прецизионного «выглаживания» сигнала в диапазоне частот: «доли герц - единицы герц».A known filter for suppressing interference in the power circuits of large digital integrated circuits (RU 2231899, MKI 7 H02M 1/14), containing several RiCi links and a chain of chokes. The device is proposed for operation in the megahertz frequency range and is not intended for precision “smoothing” of a signal in the frequency range: “fractions of hertz - units of hertz”.

Известен транзисторный фильтр (SU 1515282, МКИ Н02М 1/15), содержащий определенным образом соединенные биполярные транзисторы, электрическую лампочку, конденсатор, резисторы. «Выглаживание» выходного сигнала в этом устройстве обеспечивается за счет того, что: а) при изменении нагрузки выходное напряжение не изменяется, поскольку фильтр имеет «нулевое» выходное сопротивление; б) входные колебания, поступающие на входную клемму задающего резистивного делителя, повторяются эммитерным повторителем на выходной клемме этого делителя, что обеспечивает постоянство тока через этот делитель. Однако это устройство предназначено для работы в установившемся режиме и в переходных процессах теряет работоспособность.Known transistor filter (SU 1515282, MKI H02M 1/15), containing in a certain way connected bipolar transistors, an electric bulb, capacitor, resistors. "Smoothing" of the output signal in this device is ensured by the fact that: a) when the load changes, the output voltage does not change, since the filter has a "zero" output resistance; b) the input oscillations entering the input terminal of the master resistive divider are repeated by an emitter follower at the output terminal of this divider, which ensures constant current through this divider. However, this device is designed to operate in steady state and in transients loses its functionality.

Известен цифровой фильтр (RU 2024183, МКИ 5 Н03Н 17/04), содержащий различные запоминающие устройства, адресные счетчики, умножитель - накопитель. Это устройство не предназначено для выполнения задачи фильтрации низкочастотных колебаний, поступающих, например, с тензометрического весового устройства.Known digital filter (RU 2024183, MKI 5 H03H 17/04), containing various storage devices, address counters, a multiplier - drive. This device is not intended to perform the task of filtering low-frequency vibrations coming, for example, from a tensometric weighing device.

Известен цифровой фильтр (RU 2197775, МКИ 7 Н03Н 17/02), содержащий различные вычислительные и специальные функциональные блоки, коммутатор, генератор эталонных функций. Данный фильтр предназначен для обработки результатов измерения физической величины и работающий в условиях широкого диапазона видов функций физического параметра и нечетком знании вида искажений. Однако это устройство не предназначено для выполнения задачи фильтрации низкочастотных колебаний микровольтового диапазона неизвестной частоты и амплитуды.Known digital filter (RU 2197775, MKI 7 H03H 17/02), containing various computing and special functional units, a switch, a generator of reference functions. This filter is designed to process the results of measuring a physical quantity and working in a wide range of types of functions of a physical parameter and fuzzy knowledge of the type of distortion. However, this device is not intended to perform the task of filtering low-frequency oscillations of the microvolt range of unknown frequency and amplitude.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является цифровой фильтр (RU 2187883, МКИ 7 Н03Н 17/02), содержащий входную и выходную шины, аналого-цифровой преобразователь, генератор тактовых импульсов, цифровой компаратор, адресный счетчик, RS триггер, первую и вторую логическую схему И, схему НЕ, при этом вход аналого-цифрового преобразователя соединен со входной шиной, а его выход - со входом цифрового компаратора, выход которого соединен с первым входом первой схемы И, первый вход второй схемы И соединен с выходом генератора тактовых импульсов.Closest to the proposed device is a digital filter (RU 2187883, MKI 7 H03H 17/02), containing input and output buses, analog-to-digital converter, clock generator, digital comparator, address counter, RS trigger, first and second logic circuit I , the circuit is NOT, while the input of the analog-to-digital converter is connected to the input bus, and its output is connected to the input of the digital comparator, the output of which is connected to the first input of the first circuit And, the first input of the second circuit And is connected to the output of the clock generator.

Это устройство выбирается в качестве прототипа. Общим является функциональное назначение, использование некоторых одинаковых элементов и совпадение отдельных связей между использованными элементами.This device is selected as a prototype. Common is the functional purpose, the use of some of the same elements and the coincidence of individual relationships between the elements used.

В прототипе (на фиг.1 прототипа) заявляемому устройству соответствуют: входная шина 1, выходная шина 8, аналого-цифровой преобразователь 2, генератор 9 (тактовых импульсов), цифровой компаратор 4, счетчик 14 (адресный), триггер 16 (первый), 6 - первая логическая схема И, 10 - вторая логическая схема И, 12 - схема НЕ.In the prototype (in FIG. 1 of the prototype), the claimed device corresponds to: input bus 1, output bus 8, analog-to-digital converter 2, generator 9 (clock pulses), digital comparator 4, counter 14 (address), trigger 16 (first), 6 - the first logical circuit And, 10 - the second logical circuit And, 12 - the circuit NOT.

Однако это устройство также не предназначено для фильтрации низкочастотных колебаний, поступающих, например, с тензометрического весового устройства.However, this device is also not intended for filtering low-frequency oscillations coming, for example, from a tensometric weighing device.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является обеспечение быстрой фильтрации затухающих свободных колебаний низкой и инфранизкой частоты в условиях неизвестных величин частоты, амплитуды и затухания этих колебаний, возникающих в переходном режиме.The problem solved by the invention is the provision of quick filtering of decaying free oscillations of low and infralow frequency under conditions of unknown values of the frequency, amplitude and attenuation of these oscillations that occur in transition mode.

Эта задача решается следующим образом.This problem is solved as follows.

В известном цифровом фильтре, содержащем входную и выходную шины, аналого-цифровой преобразователь, генератор тактовых импульсов, цифровой компаратор, адресный счетчик, RS триггер, первую и вторую логическую схему И, схему НЕ, при этом вход аналого-цифрового преобразователя соединен со входной шиной, а его выход - со входом цифрового компаратора, выход которого соединен с первым входом первой схемы И, первый вход второй схемы И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ дополнительно введены второй, третий и четвертый цифровые компараторы, дифференцирующее устройство, первый и второй коммутатор, вычислительное устройство - определитель величины полупериода, устройство выборки, первое и второе запоминающее устройство, второй RS триггер, при этом выход аналого-цифрового преобразователя соединен с информационным входом первого коммутатора и входом дифференцирующего устройства, выход которого соединен с первым входом второго цифрового компаратора, выход которого соединен со вторым входом второй схемы И и входом схемы НЕ, выход которой соединен со вторым входом первой схемы И, выход которой соединен со входом установки первого RS триггера, третий вход второй схемы И соединен с выходом первого цифрового компаратора, а выход ее соединен со входом адресного счетчика и с управляющим входом первого коммутатора, выход которого соединен с информационным входом первого запоминающего устройства, адресная часть которого соединена с выходом адресного счетчика, а выход - со входом третьего цифрового компаратора, первым входом вычислительного устройства и первым входом устройства выборки, второй вход которого соединен с выходом вычислительного устройства, второй вход которого соединен с выходом третьего цифрового компаратора, первый и второй выходы устройства выборки соединены соответственно со вторым входом первого запоминающего устройства и входом второго запоминающего устройства, первый выход которого соединен со входом четвертого цифрового компаратора, выход которого соединен со входом установки второго RS триггера и управляющим входом второго коммутатора, информационный вход которого соединен со вторым выходом второго запоминающего устройства, а выход - с выходной шиной фильтра.In a known digital filter containing input and output buses, an analog-to-digital converter, a clock, a digital comparator, an address counter, an RS trigger, a first and second logic circuit AND, a circuit NOT, the input of the analog-to-digital converter is connected to the input bus , and its output - with the input of a digital comparator, the output of which is connected to the first input of the first circuit And, the first input of the second circuit And is connected to the output of the clock, ACCORDING TO THE INVENTION, the second, third and even frayed digital comparators, a differentiating device, a first and second switch, a computing device — a half-period value determiner, a sampling device, a first and second storage device, a second RS trigger, while the output of the analog-to-digital converter is connected to the information input of the first switch and the input of the differentiating device, the output of which is connected to the first input of the second digital comparator, the output of which is connected to the second input of the second circuit AND and the input of the circuit NOT, the output of which is connected to about the second input of the first circuit And, the output of which is connected to the installation input of the first RS trigger, the third input of the second circuit And is connected to the output of the first digital comparator, and its output is connected to the input of the address counter and to the control input of the first switch, the output of which is connected to the information input the first storage device, the address part of which is connected to the output of the address counter, and the output to the input of the third digital comparator, the first input of the computing device and the first input of the sampler, The second input of which is connected to the output of the computing device, the second input of which is connected to the output of the third digital comparator, the first and second outputs of the sampling device are connected respectively to the second input of the first storage device and the input of the second storage device, the first output of which is connected to the input of the fourth digital comparator, output which is connected to the installation input of the second RS trigger and the control input of the second switch, the information input of which is connected to the second output in a memory device, and the output is with an output filter bus.

Введенные элементы и связи обеспечивают возможность быстрой фильтрации низкочастотных затухающих колебаний заранее неизвестной частоты и амплитуды; колебаний практически всегда возникающих при переходе тензометрических весов из состояния «не нагружены» в состояние «нагружены».The introduced elements and connections provide the ability to quickly filter low-frequency damped oscillations of a previously unknown frequency and amplitude; fluctuations almost always arising during the transition of strain gauge scales from the “not loaded” state to the “loaded” state.

На фиг.1 приведена структурная схема заявляемого устройства.Figure 1 shows the structural diagram of the inventive device.

На фиг.2 приведен график затухающих свободных колебаний, поступающих на вход цифрового фильтра.Figure 2 shows a graph of damped free vibrations received at the input of a digital filter.

Цифровой фильтр предназначен для использования в тензометрических весах для фильтрации («отстройки» от колебаний) результатов измерения веса, значения величин которого выражены цифровым кодом.The digital filter is intended for use in tensometric scales for filtering ("tuning out" from vibrations) of the results of measuring weight, the values of which are expressed by a digital code.

Тензометрическое весовое (или силоизмерительное) устройство электрически обычно представляет мостовую схему, состоящую из четырех тензорезисторов. На одну диагональ моста подается небольшое (обычно постоянное) напряжение (6…20 В), а с другой диагонали снимается напряжение, пропорциональное удлинению или сжатию тензорезисторов. В свою очередь, это удлинение или сжатие пропорционально силе, которая удлиняет или сжимает тензорезисторы. Величина такого удлинения/сжатия (выраженная в Омах) составляет тысячные доли от номинала тензорезистора, но мостовая схема позволяет существенным образом скомпенсировать «тепловые помехи» и нейтрализовать помехи по цепи питания. Поэтому маленький (десятки мВ при полной нагрузке) выходной сигнал помех почти не содержит. Этот сигнал поступает на вход прецизионного дифференциального усилителя, где усиливается до величины порядка 2-х вольт. Этот усиленный сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя, с выхода которого он может быть записан в запоминающее устройство. Затем, после обработки (например, вычисления среднего значения), он поступает на выход измерителя.A strain gauge weight (or load) device usually electrically represents a bridge circuit consisting of four strain gauges. A small (usually constant) voltage (6 ... 20 V) is applied to one diagonal of the bridge, and a voltage proportional to the elongation or compression of the strain gauges is removed from the other diagonal. In turn, this elongation or contraction is proportional to the force that lengthens or compresses the strain gauges. The magnitude of such elongation / compression (expressed in Ohms) is thousandths of the strain gauge face value, but the bridge circuit can significantly compensate for "thermal noise" and neutralize the noise on the power circuit. Therefore, a small (tens of mV at full load) output signal almost no interference. This signal is fed to the input of a precision differential amplifier, where it is amplified to a value of the order of 2 volts. This amplified signal is fed to the input of an analog-to-digital converter, from the output of which it can be recorded in a storage device. Then, after processing (for example, calculating the average value), it enters the output of the meter.

Тензометрический мост определенным образом встраивается в прочную стальную механическую конструкцию, образуя тензоячейку (тензодатчик, весовую ячейку, мессдозу). Последние имеют разнообразную конструкцию, определяемую номиналом нагрузки и тем, на какую деформацию (сжатие, растяжение, изгиб) они рассчитаны. Но в любом случае величина допустимой деформации лежит в пределах закона Гука, т.е. после исчезновения нагрузки «механика» возвращается в исходное состояние. Сами весы также имеют разнообразные конструкции, но все их можно свести к двум типам. Платформенные: груз размещается на платформе, которая лежит или подвешена (на четырех или трех точках), в этом случае используется четыре (или три) тензодатчика. Т.е. вес распределяется на несколько тензодатчиков. Тензодатчики используют одинаковые: для унификации и для того, чтобы обеспечить независимость показаний весов от положения груза на платформе. Обычно сигналы со всех тензодатчиков суммируются самым непосредственным образом: гальваническим соединением проводов, по которым этот сигнал выдается, а на обработку выдается уже суммарный сигнал. Варианты платформенных весов: автомобильные, бункерные, вагонные, рольганговые. Крановые весы: стараются использовать всего один тензодатчик, поскольку груз, вес которого измеряют, висит на этом тензодатчике, и сила веса не распределена, а теоретически приложена к одной точке.The strain gage bridge is in a certain way embedded in a strong steel mechanical structure, forming a strain gage (strain gage, weight cell, mass dose). The latter have a diverse design, determined by the load rating and what kind of deformation (compression, tension, bending) they are designed for. But in any case, the magnitude of the permissible deformation lies within the limits of Hooke's law, i.e. after the disappearance of the load, the "mechanics" returns to its original state. The scales themselves also have a variety of designs, but all of them can be reduced to two types. Platform: the load is placed on a platform that lies or is suspended (at four or three points), in this case four (or three) load cells are used. Those. the weight is distributed to several load cells. The load cells use the same ones: for unification and in order to ensure independence of the readings of the scales from the position of the load on the platform. Usually, signals from all load cells are summed up in the most direct way: by galvanic connection of wires through which this signal is output, and a total signal is already output for processing. Options for platform scales: automobile, bunker, carriage, live rolls. Crane scales: they try to use only one load cell, since the load whose weight is measured is hanging on this load cell, and the weight force is not distributed, but theoretically applied to one point.

Аналоговый сигнал, вырабатываемый тензодатчиком, непосредственно в тензодатчике никакой обработке не подвергается. Нет для этого аппаратуры, поскольку, кроме пассивного тензомоста, в тензоячейке ничего не размещают. Такая простота «электроники» позволяет получить широкий температурный диапазон работы тензоячеек, и вообще обеспечить их надежную работу в тяжелых условиях. Поскольку с тензомоста постоянно идет необработанный сигнал, то в этом сигнале, кроме полезной информации (величины веса), присутствуют и неизбежные помехи. Помеха, присутствующая практически всегда, обусловлена тем, что имеется переходный процесс от состояния «ненагруженные весы» - «нагруженные весы». Для примера рассмотрим как происходит, допустим, в реальных производственных условиях работа рольганг весов (Рольганг весы представляют секцию рольганга, опирающуюся на тензодатчики. Вариант таких весов описан, например, в патенте RU №22772231 «Устройство для взвешивания проката»). Заготовка, вес которой необходимо определить, катится по рольгангу и останавливается на рольганг весах, производится взвешивание и затем заготовка катится далее. В то время, когда заготовка наезжает на рольганг весы, почти всегда имеются удары, обусловленные тем, что заготовка бьет по верхней части роликов (из-за того, что она неидеальной формы); при остановке заготовки имеется еще и толчок весов в направлении движения заготовки (инерция), да и само нагружение весов происходит быстро (чтобы весы не создавали затора на рольганге, скорость заготовки в районе весов сильно не уменьшают). Из-за перечисленных причин сразу после нагружения весы колеблются.The analog signal generated by the strain gauge is not directly processed in the strain gauge. There is no equipment for this, since, in addition to the passive strain gage, nothing is placed in the strain gage. Such simplicity of "electronics" allows you to get a wide temperature range of operation of strain gauges, and in general to ensure their reliable operation in difficult conditions. Since the raw signal is constantly coming from the tensor bridge, in addition to useful information (weight value), this signal also contains inevitable interference. The interference, which is almost always present, is due to the fact that there is a transition process from the state of “unloaded scales” - “loaded scales”. As an example, we consider how, for example, in real production conditions, the work of the roller conveyor scales occurs (The roller conveyor scales represent a roller conveyor section based on strain gauges. A variant of such scales is described, for example, in RU patent No. 22772231 "A device for weighing rolled products"). The workpiece, the weight of which must be determined, rolls on the roller table and stops on the roller table, the weighing is performed and then the workpiece rolls further. At the time when the workpiece runs into the roller table, there are almost always blows due to the fact that the workpiece hits the top of the rollers (due to the fact that it is not perfect in shape); when the workpiece stops, there is also a push of the balance in the direction of movement of the workpiece (inertia), and the loading of the balance itself is quick (so that the balance does not create a jam on the roller table, the workpiece speed in the area of the balance is not much reduced). Due to the above reasons, immediately after loading, the balance fluctuates.

Конструктивно всегда стараются сделать так, чтобы обеспечить свободный ход весов в вертикальном направлении, т.к. если что-то будет мешать такому свободному ходу, то это приведет к недопустимым погрешностям измерения веса. В других направлениях ход (перемещения) стараются ограничить, поскольку желательно обеспечить постоянство расположения весовой платформы на тензодатчиках, да и вообще предотвратить ситуацию, при которой весовая платформа может «съехать» с датчиков. Т.е. колебания имеются в основном в вертикальном направлении - т.е. в том направлении, в котором действует и измеряемая сила веса. Эти колебания во время измерения искажают исходный сигнал, поэтому принимаются меры по предотвращению колебаний и по нейтрализации их влияния. Колебания механически гасят, например, применением эластомеров: специальных «прокладок» из жесткого резиноподобного материала, которые устанавливаются в тракт передачи силы веса. Совсем исключить колебания при этом не удается, но затухают они в этом случае намного быстрей. Но эластомерные приспособления имеются далеко не для всех типов тензодатчиков, да и применение эластомеров усложняет проблемы, возникающие из-за негоризонтальности платформы, обусловленной относительно большой и неравномерной «просадкой» эластомеров под нагрузкой (Эластомер под нагрузкой может «сплющиться», например, на 10 мм, в то время как сам тензодатчик «прогнется» всего на 0,1 мм). Кроме «механической» борьбы с паразитными колебаниями, применяются и другие. Например, в электронных весоизмерительных модулях фирмы «Siemens» (Siwarex U, Siwarex M и др.) используется фильтр среднего значения (из 32 выборок) и степенной фильтр, которые включаются последовательно один за другим. Обработке (фильтрации) подвергается не входной аналоговый сигнал, а цифровой код, который получился после аналого-цифрового преобразования. Применение фильтров позволяет не реагировать на случайные выбросы и «выгладить» сигнал. Но, в принципе, быстродействие при этом снижается, т.к. «выглаживать» можно только большое количество выборок (значений) сигнала, для получения каждой из которых требуется вполне определенное время.Structurally, they always try to make sure that the scales move freely in the vertical direction, because if something interferes with such a free run, this will lead to unacceptable errors in the measurement of weight. In other directions, they try to limit the course (movement), since it is desirable to ensure the constancy of the location of the weighing platform on the load cells, and in general to prevent a situation in which the weighing platform can "move" from the sensors. Those. fluctuations are mainly in the vertical direction - i.e. in the direction in which the measured weight force acts. These fluctuations during the measurement distort the original signal, therefore, measures are taken to prevent oscillations and to neutralize their influence. Oscillations are mechanically quenched, for example, by the use of elastomers: special “gaskets” made of hard rubber-like material, which are installed in the weight transmission path. In this case, oscillations cannot be completely eliminated, but they decay in this case much faster. But elastomeric devices are not available for all types of load cells, and the use of elastomers complicates the problems arising from the platform's non-horizontal position due to the relatively large and uneven “subsidence” of elastomers under load (an elastomer under load can “flatten”, for example, by 10 mm , while the strain gauge itself will “bend” by only 0.1 mm). In addition to the "mechanical" fight against spurious oscillations, others are also used. For example, Siemens electronic weighing modules (Siwarex U, Siwarex M, etc.) use an average filter (out of 32 samples) and a power filter, which are switched on one after the other. Processing (filtering) is not the input analog signal, but a digital code, which turned out after analog-to-digital conversion. The use of filters allows you to not respond to random emissions and "smooth" the signal. But, in principle, the performance is reduced, because “Smoothing” can only be a large number of samples (values) of the signal, to obtain each of which requires a very specific time.

Относительно самих колебаний можно сказать следующее. Диапазон частот: доли герц - единицы герц (т.е. очень низкие частоты), колебания свободные, т.к. ход весов в вертикальном направлении не затрудняют (т.е. колебания - синусоидальные), затухающие, величина затухания и амплитуды колебаний неизвестны. Перечисленные параметры каким-то образом зависят от конструкции весов, измеряемого веса, динамики переходного процесса, состояния смазки в шарнирах и многих других характеристик. Ориентировочно величину допустимых колебаний можно оценить следующим образом. Допустим амплитуда выходного сигнала с тензоячеек 25 мВ, а измеряемый диапазон 8-25 мВ. Весы должны иметь погрешность не более 0,1% во всем диапазоне измерения. Погрешность, обусловленная только колебаниями, не должна превышать, допустим, половину указанной погрешности, т.е. 0,05%. Тогда амплитуда колебаний с выхода тензодатчиков не должна превышать (8 мВ × 0,0005)=4 мкВ - очень маленькую величину.Regarding the oscillations themselves, the following can be said. Frequency range: fractions of hertz - units of hertz (i.e. very low frequencies), vibrations are free, because the balance is not obstructed in the vertical direction (i.e., oscillations are sinusoidal), damped, the damping value and the oscillation amplitudes are unknown. The parameters listed in some way depend on the design of the balance, the measured weight, the dynamics of the transition process, the state of the lubricant in the joints and many other characteristics. Approximately the value of permissible fluctuations can be estimated as follows. Assume the amplitude of the output signal from the strain gauge cells is 25 mV, and the measured range is 8-25 mV. The balance must have an error of not more than 0.1% in the entire measurement range. The error caused only by fluctuations should not exceed, say, half of the specified error, i.e. 0.05%. Then the amplitude of oscillations from the output of the strain gauges should not exceed (8 mV × 0.0005) = 4 μV - a very small value.

Выходное сопротивление тензодатчиков обычно лежит в диапазоне сотни Ом - единицы килоОм. Если попытаться «выгладить» исходный аналоговый сигнал, организовав интегрирующую цепочку включением электрической емкости на выход тензодатчиков, то величина такой емкости получается порядка тысяч микрофарад (сигнал то низкочастотный и постоянная времени цепочки должна быть порядка секунд). Т.е. это очень «солидная» емкость. (А это - большие размеры и ощутимые дополнительные затраты на приобретение и встройку). Причем такая емкость не только «выгладит» колебания, но и «завалит» нарастание основного сигнала, т.е. произойдет уменьшение быстродействия весов. Кроме того, эта большая емкость должна иметь чрезвычайно малый (практически нереальный) уровень собственных «шумов», т.к. эти «шумы» напрямую искажают выходной сигнал. Например, изменение тока утечки емкости даже на 5 нА (5×10^-9 А), создаст на выходном сопротивлении 1 кОм падение напряжения в 5 мкВ, что для вышеприведенного примера уже превышает допустимый предел. По указанным причинам и не используют фильтры в тракте передачи исходного аналогового сигнала.The output impedance of strain gauges is usually in the range of hundreds of ohms - units of kilo ohms. If you try to “smooth out” the original analog signal by organizing the integrating circuit by switching on the electric capacitance to the output of the strain gauges, then the value of such a capacitance is of the order of thousands of microfarads (the signal is then low-frequency and the time constant of the chain should be of the order of seconds). Those. This is a very "solid" capacity. (And this is the large size and tangible additional costs for the acquisition and installation). Moreover, such a capacitance will not only “smooth out” the oscillations, but also “block” the increase in the main signal, i.e. the performance of the balance will decrease. In addition, this large capacity should have an extremely small (almost unrealistic) level of its own "noise", because these "noises" directly distort the output signal. For example, changing the leakage current of the capacitance even by 5 nA (5 × 10 ^-9 A) will create a voltage drop of 5 μV at the output resistance of 1 kΩ, which for the above example already exceeds the permissible limit. For these reasons, they do not use filters in the transmission path of the original analog signal.

Цифровой фильтр для тензометрического весового устройства содержит входную 1 и выходную 2 шины, аналого-цифровой преобразователь 3, генератор 4 тактовых импульсов, цифровой компаратор 5, адресный счетчик 6, первый RS триггер 7, первую 8 и вторую 9 логическую схему И, схему 10 НЕ, второй 11, третий 12 и четвертый 13 цифровые компараторы, дифференцирующее устройство 14, первый 15 и второй 16 коммутатор, вычислительное устройство 17 - определитель величины полупериода, устройство 18 выборки, первое 19 и второе 20 запоминающее устройство, второй RS триггер 21.The digital filter for strain gauge weighing device contains input 1 and output 2 buses, analog-to-digital converter 3, clock generator 4, digital comparator 5, address counter 6, first RS flip-flop 7, first 8 and second 9 logic circuit I, circuit 10 NOT , second 11, third 12 and fourth 13 digital comparators, a differentiating device 14, a first 15 and a second 16 switch, a computing device 17 — a half-period value determiner, a sampling device 18, a first 19 and a second 20 memory device, a second RS trigger 21.

Устройство работает следующим образом. Входной аналоговый сигнал поступает по шине 1 на вход аналого-цифрового преобразователя 3, выход которого поступает на вход цифрового компаратора 5, на другой вход которого поступает извне величина П1 веса, при превышении которой на выходе компаратора 5 появляется разрешающий сигнал (логическая единица). Величина П1 поступает или из системы автоматизации, частью которой являются весы, или задается вручную - оператором, исходя из ориентировочной оценки веса (Например, теоретический вес заготовок рассчитывается по простым формулам и, как правило, известен. Теоретический вес рассчитывается, естественно, с погрешностью, но такая погрешность, как правило, не превышает 10%, а для заготовок простой формы - и 5%). Т.е. если теоретический вес заготовки определен с погрешностью 10% и составляет 5 т, то величина П1 должна быть задана 4,5 т (5-5×0,1). Задание порога П1 позволяет не записывать для последующего анализа большое количество лишней информации. Сигнал с выхода аналого-цифрового преобразователя поступает также на вход дифференцирующего устройства 14, где определяется скорость изменения этого сигнала. Большая скорость возможна при аномально сильных ударах, при которых нарушается свободный ход весов (например, за счет того, что платформа «села» на механические ограничители, защищающие тензодатчики от недопустимой нагрузки). Величина скорости изменения сигнала с выхода дифференцирующего устройства 14 сравнивается на цифровом компараторе 11 с порогом П2, который также поступает извне (или задается вручную оператором). Если на выходе компаратора 11 имеется логический ноль (т.е. скорость нарастания нагрузки превышает заданный предел), то на выходе схемы (10) НЕ имеется логическая единица. Две единицы дадут на выходе схемы (8) И единицу, которая установит RS триггер 7, на выходе которого появляется сигнал «Сбой 1», показывающий, что при эксплуатации весов имел место удар недопустимой величины. Если величина скорости не превышает порога П2, то на выходе цифрового компаратора 11 появляется разрешающий сигнал (логическая единица). Две логические единицы на входе схемы И (9), разрешают поступление на ее выход тактовых сигналов с генератора 4. Тактовые сигналы с выхода схемы И поступают на управляющий вход коммутатора 15 и адресного счетчика 6. Начинается последовательная запись через коммутатор 15 в запоминающее устройство 19 информации, поступающей с выхода аналого-цифрового преобразователя. Начало записи условно обозначено буквой Н на фиг.2. Частота тактового генератора определяется максимальной частотой колебаний, поступающих с тензодатчика и тем, с каким разрешением работает аналого-цифровой преобразователь. Если, например, максимальная частота колебаний 10 Гц, аналого-цифровой преобразователь квантует входную величину на 65 535 дискрет (16 двоичных разрядов), и размах колебаний (расстояние между точками М1 и М2 на фиг.2) не превышает 10% от диапазона, то частота генератора может быть не выше 65, 5 кГц. Информация, записанная в запоминающее устройство 19, поступает на вход цифрового компаратора 12, который сравнивает два соседних значения и определяет координату точки М1 (фиг.2). Эта точка отличается тем, что до нее значения величины росли, а после нее стали падать (производная в этой точке равна нулю). Координата этой точки на оси времени обозначена цифрой 3. (Координата/ордината/ определяется адресом, временное расстояние между двумя соседними адресами: продолжительность одного периода тактового генератора). Ордината точки М1 записывается в вычислительное устройство 17. Далее продолжается запись в устройство 19 и чтение из него в компаратор 12 и определяется ордината точки М2. Эта точка отличается тем, что до нее значения величины падали, а после нее стали расти (производная в этой точке равна нулю). Координата этой точки на оси времени обозначена цифрой 6. Расстояние по оси ординат (время) между точками М1 и М2 приблизительно равно полупериоду колебаний. Приблизительность обусловлена тем, что за счет наличия затухания вершина синусоиды несколько смещается (влево по оси времени), чем больше затухание, тем больше такое смещение. Определитель 17 величины полупериода по координатам точек М1 (3) и М2 (6) определяет точку 4 (временной отрезок 3-6 делится пополам). Ордината (адрес) точки 4 подается в устройство 18 выборки. Устройство выборки обращается к устройству 17 и по адресу точки 4 определяет ее значение (оно обозначено буквой В на фиг.2). По значению В устройство выборки находит в запоминающем устройстве 19 точку А (эти точки имеют одно и то же значение) и определяет координату (адрес) точки А, (обозначено 2 на фиг.2). По значению В устройство выборки находит точку С (эти точки имеют одно и то же значение). Координата точки С лежит после координаты точки М2. Определяется координата (адрес) точки С, (обозначено 8 на фиг.2). По ординатам точек 2,4,8 вычислительное устройство 17 определяет величину Т1 и величину Т2. Затем устройство 17 вычитает из величины Т2 величину Т1. Полученную разность устройство 17 делит пополам и определяет величину ДТ (фиг.2), затем к известной ординате 4 добавляется величина ДТ и определяется ордината точки 5. Эта координата передается в устройство 18 и по этой ординате (адресу) определяется значение величины точки 5. Далее повторяется те же операции, которые были до этого. По величине точки 5 отыскивается в устройстве 19 точка 1, имеющая такое же значение, и определяется ее координата на оси времени (т.е. адрес). Аналогично отыскивается и точка 7. По величине временных координат находится величина отрезка 1-5 и величина отрезка 5-7. Если эти отрезки получились одинаковыми (разница между ними не превышает 1-2 периодов тактового генератора), то точки 1, 5, 7 лежат на той прямой, около которой и происходят колебания и значения абсцисс этих точек соответствует весу. Если отрезки получились неодинаковыми (например, из за сильного затухания величина AT сильно не равна половине разности между Т2 и Т1), то производится еще одна итерация. Только вместо Т2 берется величина 5-7, а вместо Т1 берется величина 1-5, а операции с ними производятся те же самые, что и первый раз. Если и на этот раз не удалось найти три точки, имеющие одинаковое значение абсцисс, и при этом средняя точка делит пополам отрезок, образованный ординатами крайних точек, то делается вывод о том, что колебания несвободные (частота колебаний не постоянная). Вывод об этом делается следующим образом. Вычисленные координаты трех точек поступают в запоминающее устройство 20. Ординаты этих точек поступают в компаратор 13, который сравнивает величину отрезков 1-5 и 1-7. Если эти величины не равны, то на выходе компаратора 13 имеется логический ноль, устанавливающий второй RS триггер, на выходе которого появляется сигнал «Сбой 2», показывающий, что имеются нарушения в свободном ходе весов. Если величины отрезков 1-5 и 1-7 равны друг другу, то на выходе компаратора 13 появляется разрешающий сигнал, поступающий на управляющий вход коммутатора 16. На информационный вход коммутатора 16 из запоминающего устройства 20 поступает величина абсцисс точек 1, 5, 7 (а это - величина веса), которая передается на выход (2) фильтра.The device operates as follows. The input analog signal is fed via bus 1 to the input of the analog-to-digital converter 3, the output of which goes to the input of the digital comparator 5, the other input of which receives the weight value П1 from the outside, when it exceeds which the enable signal (logical unit) appears at the output of the comparator 5. The value P1 comes either from the automation system, of which the scales are a part, or is set manually by the operator, based on an approximate estimate of the weight (for example, the theoretical weight of the workpieces is calculated using simple formulas and, as a rule, is known. The theoretical weight is calculated, of course, with an error, but such an error, as a rule, does not exceed 10%, and for blanks of simple form - even 5%). Those. if the theoretical weight of the workpiece is determined with an error of 10% and is 5 tons, then the value P1 should be set to 4.5 tons (5-5 × 0.1). Setting the threshold P1 allows not to record a large amount of unnecessary information for subsequent analysis. The signal from the output of the analog-to-digital Converter also goes to the input of the differentiating device 14, where the rate of change of this signal is determined. Higher speed is possible with abnormally strong shocks, in which the free movement of the balance is violated (for example, due to the fact that the platform “sat down” on mechanical stops that protect the load cells from unacceptable loads). The magnitude of the rate of change of the signal from the output of the differentiating device 14 is compared on a digital comparator 11 with a threshold P2, which also comes from outside (or is set manually by the operator). If at the output of the comparator 11 there is a logical zero (i.e., the rate of rise of the load exceeds a predetermined limit), then at the output of the circuit (10) there is NOT a logical unit. Two units will give the output of the circuit (8) And the unit that will install the RS trigger 7, the output of which appears the signal "Failure 1", indicating that during operation of the balance there was an impact of an unacceptable value. If the speed does not exceed the threshold P2, then at the output of the digital comparator 11 appears the enable signal (logical unit). Two logical units at the input of the circuit And (9), allow the clock signals from the generator 4 to arrive at its output. The clock signals from the output of the circuit And go to the control input of the switch 15 and address counter 6. Sequential recording through the switch 15 to the information storage device 19 begins. coming from the output of an analog-to-digital converter. The beginning of the recording is conventionally indicated by the letter H in figure 2. The frequency of the clock generator is determined by the maximum frequency of oscillations coming from the strain gauge and the resolution with which the analog-to-digital converter works. If, for example, the maximum oscillation frequency is 10 Hz, the analog-to-digital converter quantizes the input value by 65,535 discretes (16 binary digits), and the oscillation amplitude (the distance between the points M1 and M2 in figure 2) does not exceed 10% of the range, then the generator frequency can be no higher than 65.5 kHz. The information recorded in the storage device 19 is fed to the input of a digital comparator 12, which compares two adjacent values and determines the coordinate of the point M1 (figure 2). This point is different in that before it the values of the quantity grew, and after it began to fall (the derivative at this point is zero). The coordinate of this point on the time axis is indicated by the number 3. (The coordinate / ordinate / is determined by the address, the time distance between two adjacent addresses: the duration of one clock cycle period). The ordinate of the point M1 is recorded in the computing device 17. Then, writing to the device 19 and reading from it to the comparator 12 continues, and the ordinate of the point M2 is determined. This point is different in that before it the values of the value fell, and after it began to grow (the derivative at this point is zero). The coordinate of this point on the time axis is indicated by the number 6. The distance along the ordinate axis (time) between points M1 and M2 is approximately equal to the half-cycle of the oscillations. Approximation is due to the fact that due to the presence of attenuation, the apex of the sine wave shifts somewhat (to the left along the time axis), the greater the attenuation, the greater this shift. The determinant 17 of the magnitude of the half-period according to the coordinates of the points M1 (3) and M2 (6) determines the point 4 (the time interval 3-6 is divided in half). The ordinate (address) of point 4 is supplied to the sampling device 18. The sampling device refers to the device 17 and at the address of point 4 determines its value (it is indicated by the letter B in figure 2). By the value B, the sampling device finds point A in the storage device 19 (these points have the same value) and determines the coordinate (address) of point A, (indicated by 2 in FIG. 2). By value B, the sampling device finds point C (these points have the same value). The coordinate of point C lies after the coordinate of point M2. The coordinate (address) of point C is determined (indicated by 8 in FIG. 2). According to the ordinates of the points 2,4,8 computing device 17 determines the value of T1 and the value of T2. Then, device 17 subtracts T1 from T2. The device 17 divides the resulting difference in half and determines the DT value (Fig. 2), then the DT value is added to the known ordinate 4 and the ordinate of point 5 is determined. This coordinate is transmitted to device 18 and the value of point 5 is determined from this ordinate (address). Next repeats the same operations that were before. By the magnitude of point 5, point 1 is found in the device 19, which has the same value, and its coordinate on the time axis (i.e., address) is determined. Point 7 is similarly found. The value of the interval 1-5 and the value of the interval 5-7 are found by the value of the time coordinates. If these segments turned out to be the same (the difference between them does not exceed 1-2 periods of the clock), then points 1, 5, 7 lie on the straight line around which the oscillations occur and the abscissas of these points correspond to the weight. If the segments turned out to be unequal (for example, due to strong attenuation, AT is not much equal to half the difference between T2 and T1), then another iteration is performed. Only instead of T2, a value of 5-7 is taken, and instead of T1, a value of 1-5 is taken, and the operations with them are the same as the first time. If this time it was not possible to find three points that have the same abscissa value, and the middle point bisects the segment formed by the ordinates of the extreme points, then it is concluded that the vibrations are not free (the frequency of oscillations is not constant). The conclusion about this is as follows. The calculated coordinates of the three points are received in the storage device 20. The ordinates of these points are received in the comparator 13, which compares the value of segments 1-5 and 1-7. If these values are not equal, then the output of the comparator 13 has a logical zero, which sets the second RS trigger, the output of which appears the signal "Failure 2", indicating that there are violations in the free run of the balance. If the values of segments 1-5 and 1-7 are equal to each other, then an output signal appears at the output of comparator 13, which is fed to the control input of switch 16. An abscissa of points 1, 5, 7 (a this is the amount of weight) that is transmitted to the output (2) of the filter.

Используя предлагаемый фильтр, при нормальной работе весов (а это, естественно, основной режим работы) можно определить величину веса, не дожидаясь окончания колебаний. Выделенное (определенное путем несложных операций) значение абсцисс точек 1, 5, 7 соответствуют величине, которой закончится колебательный процесс, т.е. соответствует величине веса. Таким образом, предлагаемый фильтр может существенно повысить быстродействие весов, поскольку в данном случае можно не ждать когда весы будут успокоены. А это - минимум несколько секунд (обычно порядка 5-10) после того, как произошло нагружение весов. Следует особо отметить то обстоятельство, что «не мгновенное» быстродействие самого фильтра не играет в данном случае сколько-нибудь заметной роли. Задержка в получении результата, обусловленная временем, затраченным на работу самого фильтра, не превышает нескольких микросекунд. Для получения результата необходимо «профильтровать» хотя бы один период колебаний, измеряемый секундами. Т.е. скорость работы самого фильтра в сотни тысяч - миллион(ы) раз выше, чем скорость обрабатываемого фильтром процесса. Следовательно, можно считать, что результат на выходе появляется практически без задержки, обусловленной работой самого фильтра.Using the proposed filter, during normal operation of the scales (and this, of course, the main mode of operation), you can determine the weight value, without waiting for the end of the oscillations. The selected (determined by simple operations) the abscissa values of points 1, 5, 7 correspond to the value by which the oscillatory process ends, i.e. corresponds to the weight. Thus, the proposed filter can significantly increase the performance of the balance, since in this case you can not wait when the balance is calm. And this is at least a few seconds (usually of the order of 5-10) after the loading of the balance has occurred. Of particular note is the fact that the “non-instantaneous” performance of the filter itself does not play any noticeable role in this case. The delay in obtaining the result, due to the time spent on the filter itself, does not exceed a few microseconds. To obtain a result, it is necessary to “filter” at least one oscillation period, measured in seconds. Those. the speed of the filter itself is hundreds of thousands - one million (s) times higher than the speed of the process being processed by the filter. Therefore, we can assume that the result at the output appears almost without delay due to the operation of the filter itself.

Наличие двух триггеров (7 и 21) позволяет повысить помехозащищенность фильтра и организовать диагностику работы весов. Помехозащищенность фильтра повышается вследствие следующих факторов. Первое: не производится запись сигналов в том случае, если имел место удар недопустимой силы (при этом, скорее всего, нарушились свободные колебания и могли уйти за допуски параметры тензодатчиков). Второе: контролируется (и фиксируется триггером 21) ситуация нарушения свободных колебаний. При этом недостоверная информация на выход фильтра не передается. Нарушение свободных колебаний для платформенных весов может быть обусловлено тем, что платформа несколько «съехала» в сторону и начала задевать боковые ограничители, или стали «заедать» шарнирные соединения. Т.е. сигналы с выходов триггеров могут использоваться для диагностики работы весов. Известен «Способ измерения веса проката» (патент RU №2277230), при котором осуществляется диагностика работы весового оборудования. Однако реализуемые в данном фильтре диагностические процедуры не повторяют те, которые используются в вышеназванном известном способе. Это другие действия, причем более «тонкие». Что может служить дополнительным подтверждением новизны заявляемого устройства. Сигналы с триггеров поступают на пульт оператора того технологического участка, в состав которого входит весовое устройство. Обнуление триггеров осуществляется оператором кнопкой «сброс» (кнопка на фиг.1 не показана). При этом факт выдачи предупредительного сигнала и его сброса будет зафиксирован в электронном протоколе работы оборудования (С целью контроля производства и повышения ответственности работников за свои производственные действия).The presence of two triggers (7 and 21) allows to increase the noise immunity of the filter and organize diagnostics of the balance. The noise immunity of the filter is increased due to the following factors. First: signals are not recorded in the event that an impact of unacceptable force took place (in this case, most likely, free vibrations were violated and the load cell parameters could go beyond the tolerances). Second: the situation of violation of free vibrations is controlled (and fixed by trigger 21). In this case, false information is not transmitted to the filter output. Violation of free vibrations for the platform scales may be due to the fact that the platform somewhat “moved” to the side and began to touch the side stops, or began to “jam” the hinges. Those. signals from the outputs of the triggers can be used to diagnose the operation of the balance. The well-known "Method of measuring the weight of the rental" (patent RU No. 2277230), in which the diagnostics of the operation of weighing equipment. However, the diagnostic procedures implemented in this filter do not repeat those used in the above known method. These are other actions, more subtle. What can serve as an additional confirmation of the novelty of the claimed device. The signals from the triggers go to the operator’s console of the technological section, which includes the weighing device. The triggers are reset to zero by the operator using the reset button (the button in figure 1 is not shown). In this case, the fact of issuing a warning signal and its reset will be recorded in the electronic protocol of the equipment (In order to control production and increase the responsibility of workers for their production activities).

Для проверки работы заявляемого устройства был собран и испытан его электронный макет. Использовался весоизмерительный модуль «Siwarex U» (Siemens), электронные модули контроллера Simatic S7 - 300 (Siemens), персональный компьютер, программное обеспечение Step 7 (Siemens). Макет показал свою полную работоспособность. Единственное, что не удалось: получить высокую точность при определении веса за счет «фильтрации» колебаний. Но это связано только с тем, что выдача значений веса с примененного весового модуля идет с частотой 50 Гц (через 20 мс). При частоте входных колебаний, например, 5 Гц на один период этих колебаний приходится всего 10 выборок, что мало для того, чтобы (без привлечения каких то особых сложных математических расчетов) точно определить положение вершин полупериодов синусоиды. «Чистое» же математическое моделирование работы предлагаемого фильтра (с высокой частотой выборки исходного сигнала) показало, что не возникает никаких особых проблем с точной «фильтрацией» и точным (±0,1%) нахождением значения веса по первому периоду колебаний. Т.е. оптимальная реализация предлагаемого фильтра может быть такой. Многоразрядный АЦП (3), тактовый генератор (4), адресный счетчик (6), коммутатор (15), запоминающее устройство (19), реализуются отдельным электронным блоком, а остальные элементы структуры прелагаемого фильтра могут быть реализованы на универсальном программируемом контроллере.To verify the operation of the claimed device was assembled and tested its electronic layout. We used the Siwarex U weighing module (Siemens), the Simatic S7 - 300 electronic controller modules (Siemens), a personal computer, and Step 7 software (Siemens). The layout showed its full performance. The only thing that failed: to obtain high accuracy in determining the weight due to the "filtering" of the vibrations. But this is only due to the fact that the output of the weight values from the applied weight module is at a frequency of 50 Hz (after 20 ms). At an input oscillation frequency of, for example, 5 Hz, only 10 samples fall on one period of these oscillations, which is small in order (without involving any special complicated mathematical calculations) to accurately determine the position of the vertices of the half-periods of a sinusoid. “Pure” mathematical modeling of the proposed filter (with a high sampling frequency of the original signal) showed that there are no special problems with accurate “filtering” and accurate (± 0.1%) determination of the weight value from the first oscillation period. Those. the optimal implementation of the proposed filter may be this. A multi-bit ADC (3), a clock generator (4), an address counter (6), a switch (15), a storage device (19) are implemented by a separate electronic unit, and the remaining structure elements of the proposed filter can be implemented on a universal programmable controller.

Устройство позволяет обрабатывать (фильтровать) низкочастотные колебания априори неизвестной частоты и амплитуды. Возможно определения величины веса по первому периоду поступивших на фильтр анализируемых (фильтруемых) колебаний. Это позволяет определить величину веса, не дожидаясь окончания колебательного процесса, практически всегда возникающего при переходе из состояния «ненагруженные весы» в состояние «нагруженные весы». Что, в свою очередь, позволяет существенно повысить быстродействие весоизмерительного устройства.The device allows you to process (filter) low-frequency oscillations of a priori unknown frequency and amplitude. It is possible to determine the weight value from the first period of the analyzed (filtered) oscillations received by the filter. This allows you to determine the value of the weight, without waiting for the end of the oscillatory process, which almost always occurs during the transition from the state of "unloaded scales" to the state of "loaded scales". Which, in turn, can significantly increase the speed of the weighing device.

Устройство имеет высокую помехозащищенность, обусловленную тем, что им обнаруживается «механически неправильная» работа весов и блокируется выдача информации, полученной при такой неправильной работе. Сигналы о том, что обнаружена «механически неправильная» работа весов, фиксируются и выдаются персоналу, эксплуатирующему весовое оборудование.The device has a high noise immunity, due to the fact that it detects the "mechanically incorrect" operation of the balance and blocks the issuance of information obtained during such incorrect operation. Signals that a “mechanically incorrect” operation of the balance has been detected are recorded and issued to personnel operating the weighing equipment.

Claims

The digital filter is mainly for strain gauge weighing device, containing input and output buses, analog-to-digital converter, clock, digital comparator, address counter, RS-flip-flop, first and second logic circuits AND, circuit NOT, while the input of analog-to-digital converter connected to the input bus, and its output to the input of the digital comparator, the output of which is connected to the first input of the first circuit And, the first input of the second circuit And is connected to the output of the clock, characterized in that the second, third and fourth digital comparators, a differentiating device, first and second switches, a computing device - a half-period value determiner, a sampling device, first and second storage devices, a second RS-trigger, are introduced, while the output of the analog-to-digital converter is connected to the information the input of the first switch and the input of the differentiating device, the output of which is connected to the first input of the second digital comparator, the output of which is connected to the second input of the second I and the input of the circuit NOT, the output of which is connected to the second input of the first circuit And, the output of which is connected to the installation input of the first RS-trigger, the third input of the second circuit And is connected to the output of the first digital comparator, and its output is connected to the input of the address counter and the control input of the first switch, the output of which is connected to the information input of the first storage device, the address part of which is connected to the output of the address counter, and the output to the input of the third digital comparator, the first input of the computing the first input of the sampling device, the second input of which is connected to the output of the third digital comparator, the first and second outputs of the sampling device are connected respectively to the second input of the first storage device and the input of the second storage device, the first output of which is connected with the input of the fourth digital comparator, the output of which is connected to the installation input of the second RS-trigger and the control input of the second switch, information whose input is connected to the second output of the second storage device, and the output to the output bus of the filter.