SU1044998A1 - Автокомпенсатор дл тензометрических весов - Google Patents

Abstract

АВТОКОМПЕНСАТОР ДЛЯ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕСОВ, содержащий фаэо чувствительный нуль-орган, к входам которого подключены выходы тензодатчика , генератора и линейного декодирун дего преобразовател , входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика, узел выбора быстродействи  и переключатель быстродействи  с делителем частоты, вход кото рого подключен к генератору, и с первой группой схем И, первые входы которых соединены с выходами узла выбора быстродействи , третьи входы с выходами делител  частоты, а выходы с входами первой схемы ИЛИ, о тл и чающий с   тем, что, с целью повышени  точности измерени  путем исключени  погрешности, обусловленной отставанием среднего значени  компенсирующего сигнала от среднего значени  измер емого сигнала, в переключатель быстродействи  введены втора  группа схем И и втора  схема ИЛИ, причем выходы первой схемы ИЛИ t t g Сложение соединены с входом выходы схем И второй группы через Вычитавторую схему ИЛИ - с входом ние реверсивного счетчика, первые входы схем И второй группы соединены (Я с выходами узла выбора быстродействи , вторые входьа схем И первой группы подключены к выходу Сложение , а вторые входы схем И второй группы к выходу Вычитание фазочувстви- 2 тельного нуль-органа, а третьи входы схем И второй группы соединены с выходами делител  частоты. hJ NU СО QO 00

Description

Лзобретение относитс  к весоизмерительной технике, з частности к электрическим схемам, специально предназначенным дл  тензометрических аесрв.

Известен цифровой след щий автоком-5 пенсатор дл  измерени  импульсных напр жений с фильтрацией помех на выходе тензометрического моста, содержащий генератор импульсного питани , делитель на сопротивлени х параллель-10 ного типа, коммутируемый бесконтакт- ными ключами, и управл ющий реверсивный триггерный резистор, схему.сравнени , триггер знака, генератор так .товых импульсов, вентили и многофаэ- 15 ный мультивибратор (1.

Указанный а токомпенсатор позвол ет получить высокую точность измерени  сигнгшов, не иэмен кщих своего среднего значени  в течение цикла из-2о мерени . При измерении медленно измеи пдихс  сигналов возникает методическ&  погрешность иэмервиил, обусловленна  тем, что в течение положительного полупермода помехи компенси-25 рук иий сигнал опережает рост измер емого сигнала со скоростью, равной разности их-скоростей мэменени ,, а   течение отрицательного полупериода помехи компенсируинмй сигнгш отстает от роста измер емого сигнала со скоростью , равной сум4е их скоростей изменеин  (в обогсх случа х вз ты абсолютные значени  скоростей). Указанна  разница в поведении ко ш«нс1|руюиего сигнала в течение соседних полу-35 периодов помехи приводит к отставанию компенснруицего сигнала, т.е. к росту метоАической погрешности измерени .

Наиболее блшким по -технической сущности к предлагаемому  вл етс  40 автокомпенсат ч дл  тензс «етрич«ских весов, содержамий фазочувствительный нуль-орган, к входам которого подключены выхо ы тензодатчика, генератора м линейного декодирующего преобразо- 45 вател , входы которого подключе(П:2 к выходам реверсивного счетчика, узел выбора быстродействи  и переключатель быстродействи  с делителем частоты, вход которого подключен к генерато- -Q ру, и с первой группой схем И, перэые входы KOTOpiJX соединены с выходами узла выбора быстродействи , третьи входы - с выход Ц4и делител  частоты, а выходы - с вь содамц первой ИЛИ 12.55

Известный автокомпенсатор не обеспечивает необходимую точность измерени  медленно измен ющихс  сигналов с нгичоженными высокочастотньали комехамн , поскольку в нем абсолютное чение скорости изменени  компенсирующего сигнала на выходе линейного декодирующего преобразовател  остаетс  неизменным в течение положительного отрицательного полупериодов поме- 65

хи. Это приводит к резкому несоответствию характеров изменени  измер емого и компенсирующего сигналов в течение соседних полупёриодов помехи . Указанное несоответствие обусловлено тем, что при совпадении знаков скоростей изменени  полезного сигнала и помехи скорость изменени  суммарного сигнала равна скоростей изменени  его составл ющих, а при противополочЕНых знаках скорое-: тей изменени  полезного сигнала и помехи скорость изменени  суммарного сигнала равна разности скоростей изменени  его ссставл к аих. При это скорость изменени  кс шенсирующего сигнала в течение соседних полупериодов помехи остаетс  посто нной по абсолютной величине и противополож .ной по знаку, что неизбежно приводит к отставанию среднего значени  компенсирующего сигнала от среднего значени  измер емого сигнала.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  путем исключени  погрешности , обусловленной отставанием среднего значени  компенсирующего сигнала от среднего значени  измер емого сигнала.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в автоксм1шенсаторе дл  тензометрических весов, содержащем фазочувствительный нуль-орган, к которого подключены выходы тензодатчика, генератора и линейного декодирусйцего преобразовател , входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика , узел выбора быстродействи  и переключатель быстродействи  с делителем частоты, вход которого подктао чен к генератору, к с первой группой схем И, первые входы которых соединены с выходами узла выбора быстродействи , третьи входы - с выходами делител  частоты, а выходы г с выходами первой схемы ШШ, в переключатель быстродействи  введены втора  группа сх«4 И и втора  схема ИЛИ, причем выходы первой схемы ИЛИ соединены с

Сложение

а выходы схем

входом

И второй группы через вторую схему ИЛИ - с входом Вычитание .реверсивного счетчика, первые входов схем И второй группы соединены с выходами узла выбора быстродействи , вторые входы схем И первой группы подключены к выходу Сложение ,, а вторые входы схем И второй группы - к выхоВычитание

фазочувств итель ного

нуль-органа, а третьи входы схем И второй группы соединены с выходами делител  чаатоты.

На чертеже -представлена функциональна  схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит грузоприемный; узел I, опирающийс  на тензодатчики ; 2, выходной сигнал которых поступает во входную цепь 3 след щего авто компенсатора, содержащего линейный декодирующий преобразователь 4 нул орган 5, реверсивный счетчик 6 и ге нератор 7, Тактовые импульсы с выхо да генератора 7 поступают на вход переключател  8 быстродействи , со .держащего делител  9 частоты,первую и вторую 11 группы логических схем И и две логические схемы ИЛИ 12.Управлени логическиг-ш схемами И 10 и 11 осуще ствл вт узел 13 выбора быстродейств содержащий логическую схему И 14, счетчики 15 и 16, дешифратор i7 и регистр 18. Устройство работает следующим об разом. Изменение массы материала, наход щегос  на грузоприемном узле 1, пре образуетс  тензодатчиками 2 в пропо . циональный аналоговый электрический сигнал Uj, который алгебраически су мируетс  во входной цепи 3 с выходным (компенсирующим) сигналом Ик ли нейного декодирующего преобразовате л  4. Полученна  разность Д. U двух сигналов поступает на вход нуль-орг на 5 , .который управл ет шинами ревер са реверсивного счетчика 6, св занного с линейным декодируквцим преобразователем 4 таким образом, что ука занна  разность сигналов стремитс  к нулю. При этом на выходе реверсивного счетчика формируетс  код, соответ ств5/ищий измер емому сигналу. Заполнение реверсивного счетчика б осуществл етс  импульсги11и генератора 7 частоха которых с целью адаптивного ограничени  быстродействи  измерительного устройства в зависимости от скорости изменени  измер емого сигнала уменьшаетс  при помощи делител  9 частоты. Кратность ограничени  быстродействи  в соседних полупериодах помехи определ етс  выбором соответствующей схемы И 10 или 11, подающей импульсы заполнени  на вход реверсивного счетчика 6 через логические схемы ИЛИ 11 или 12 таким образом , что при увеличении среднего значени  измер емого сигнала оказываетс  открытой одна из схем И 10, а при уменьшении среднего значени  измер емого сигнала открьшаетс  одна из cxei И 11. Следовательно, при увеличении среднего значени  измер емого сигнала на вход реверсивного счетчика 6 через логическую схему ИЛИ 12 поступают только импульсы сложени , а при уменьшении среднего значени  измер емого сигнала - только импульсы вычитани . В случае неизменного среднего значени  йзмер емого сигнала на вход реверсивного счетчика б поступают импульсы сложен ни  и вычитани  через схемы И 10 и 11, подключенные к среднему разр ду регистра 18 узла 13 выбора быстродействи . При этом количество импульсов сложени  или вычитани , поступакхцих на вход реверсивного счетчика б за один полупериод помехи автоматически выбираетс  пропорциональным увеличению измер емого сигнала за целый период помехи, т.е. сумма скоростей изменени  компенсирующего сигнала в .течение одного периода помехи выбираетс  равной удвоенному среднему значению скорости изменени  измер емого сигнала. Така -организаци  процесса измерени .позвол ет исключить методическую погрешность метода след щего уравновешивани , поскольку в данном случае скорость изменени  компенсируюшего сигнала максимальна при совпадении знаков скоростей, измер емого Сигнала и помехи и минимальна при противоположных знаках скоростей изменени  измер емого сигнала и помехи. Автоматические определени  среднего значени  скорости изменени  измер емого сигнала и, соответственно, выбор быстродействи  измерительного устройства осуществл ютс  узлом 13 выбора быстродействи  следующим o6paiзом . В течение некоторого интервала времени, определ емого временем заполнени  счетчика 15, через схему И 14 на вход счетчика 16 поступают . импульсы заполнени , количество которых пропорционально скорости загрузки весового бункера (на чертеже не показан). Образующа с  при этом на выходах счетчика 16 кодова  комбинаци  поступает на вход дешифратора 17, который лреобразует эту кодовую комбинацию в р д выходных сигналов , каждый из которых соответствует некоторой ср едней скорости изменени  измер емого, сигнала за указанный интервал времени. Причем дешифратор 17 устроен таким образом, что максимальные скорости возрастани  или уменьшени  измер емого сигнала определ ютс  соответственно одним старшим или одним младшим разр дом, а нулева  скорость - его средним разр дом. Полученна  на выходе дешифратора кодова  комбинаци  после переполнени  счетчика 15 переписываетс  в регистр 18, который выбирает одну из схем И 10 или 11,а в случаенулевой скорости изменени  измер емого сигнала две средние схемы И 10 и 11. Одновременно импульсом переполнени  счетчика 15 сбрасываетс  в нуль счетчик 16 и процесс определени  среднего значени  скорости изменени  измер емого сигнала начинаетс  сначала. Предлагаемый автокомпенсатор может найти широкое применение в различных информационно-измерительных комплексах дл  контрол  и измерени  монотонно измен ющихс  сигналов. В частности, оно может быть использова- Яр при построении весовых и весодоэирукхцих устройств, предназначенных дл  приготовлени  смесей различных компонентов, взвешивани  грузов в статике, в устройствах дл  тензометрических испытаний, дл  взвешивани  самолетов с целью контрол  за изменением положени , центра т жести по мере рсгсхода горючего и др. При этом существенно повышаетс  точность измерени  текущей массы наход щейс  на грузоприемном узле 1, а вслучае дискретного дозировани  - точность дозировани . Указанное повышение точности достигаетс , в основном, за счет исключени  методической погрешности , обусловленной отставанием компенсируюш.его сигнала от роста измер емого сигнала .

Х

/

/J

в

//

Siftxo S ffoS

Claims (1)

1. АВТОКОМПЕНСАТОР ДЛЯ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕСОВ, содержащий фазочувствительный нуль-орган, к входам которого подключены выходы тензодатчика, генератора и линейного декодирующего преобразователя, входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика, узел выбора быстродействия и переключатель быстродействия с делителем частоты, вход которого подключен к генератору, и с первой группой схем И, первые входы ко торых соединены с выходами узла выбора быстродействия, третьи входы с выходами делителя частоты, а выходы - с входами первой схемы ИЛИ, о τη и чающий с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения погрешности, обусловленной отставанием среднего значения компенсирующего сигнала от среднего значения измеряемого сигнала, в переключатель быстродействия введены вторая группа схем И и вторая схема ИЛИ, причем выходы первой схемы ИЛИ соединены с входом *’Сложение’’, а выходы схем И второй группы через вторую схему ИЛИ - с входом ’’Вычитание' ‘ реверсивного счетчика, первые входы схем И второй группы соединены с выходами узла выбора быстродействия, вторые входы схем И первой группы подключены к выходу ''Сложение, а вторые входы схем И второй группы к выходу ’’Вычитание'’ фазочувствительного нуль-органа, а третьи входы схем И второй группы соединены с выходами делителя частоты.

   >