SU1244496A1 - Устройство дл измерени веса - Google Patents

Abstract

Изобретение может использоватьс  при взвешивании грузов в динамических услови х . Цель изобретени  - повышение точности измерени  в услови х воздействи  динамических помех. Устройство содержит тен- зодатчик 1, источник 2 опорного напр жени , масштабный усилитель 3, резистор 4 опорного напр жени , ключ 5 опорного напр жени , блок 6 весовых резисторов, блок 7 весовых ключей, интегратор 8, нуль-орган 9, преобразователь 10 кода, элемент ИЛИ 11, управл юш.ий счетчик 12, дешифратор 13, элемент задержки 14, формирователь 15, генератор 16 синхроимпульсов, элемент И 17 и информационный счетчик 18. Введение новых элементов и образование новых св зей между элементами устройства позвол ет уменьшить весовые значени  входного сигнала на кра х интервалов интегрировани . 1 ил. гна i (Л с 4 4 4 СО О5

Description

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и может быть использовано при взвешивании грузов в динамических услови х , например на судах.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  в услови х воздействи  динамических помех путем уменьшени  весовых значений входного сигнала.на кра х интервалов интегрировани  в аналого-цифровом преобразователе (АЦП).

На чертеже представлена блок-схема устройства .

Устройство содержит тензодатчик 1, источник 2 опорного напр жени , масштаб- ный усилитель 3, резистор 4 опорного напр жени , ключ 5 опорного напр жени , блок 6 весовых резисторов, блок 7 весовых ключей, интегратор 8 нуль-орган 9, преобразователь 10 кода, элемент ИЛИ 11, уп- равл юш,ий счетчик 12, дешифратор 13, элемент 14 задержки, формирователь 15, генератор 16 синхроимпульсов, элемент И 17, и информационный счетчик 18.

Устройство работает по известному алгоритму АЦП двойного интегрировани . Рабочий цикл устройства разбит на три временных интервала, очередность следовани  которых определ етс  управл юшим счетчиком 12. В начале первого интервала времени счетчик 12, который выполнен как делитель на 3, находитс  в состо нии «О. На вход информационного счетчика 18, который был сброшен в «О в конце предыдущего цикла, начинают поступать импульсы от генератора синхроимпульсов 16 через элемент И 17. При этом на выходе «О дешифратора 13 присутствует потенциал, разрешающий прохождение параллельного кода с выхода информационного счетчика 18 на вход преобразовател  кода 10. Последний управл ет работой блока 7 весовых ключей таким образом, что суммарна  проводимость цепи, соедин ющей выход масштабного усилител  3 и вход интегратора 8, измен етс  во времени по определенной весовой функции G(/). Эта функци  должна уменьшать веса значений входного сигнала на кра х интервала интегрировани , поэтому она может представл ть собой ступенчатую пирамиду. Напр жение разбаланса тензо- датчика 1, усиленное масштабным усилителем 3, через весовые резисторы блока 6 и весовые ключи блока 7 поступает на вход интегратора 8, в котором интегрируетс  в течение первого интервала времени. В конце первого интервала времени, длительность которого определ етс  объемом информационного счетчика 18 и частотой синхроимпульсов генератора 16, импульсом переполнени  счетчика 18 через элемент ИЛИ 11 управл ющий счетчик 12 переводитс  в состо ние «1. При этом в конце первого интервала времени на выходе интегратора 8 формируетс  напр жение

и, ,(f}G(t)dt,

где i/o - напр жение опорного источника 2 напр жени ;

Ктл, К у

Ки - коэффициенты передачи тензодат- чика 1, усилител  3 и интегратора 8J

P(t)-сила веса, наложенного на тензодатчик 1 груза.

В начале второго интервала времени на выходе «1 дешифратора 13 по вл етс  разрешающий потенциал, открывающий ключ 5. Опорное напр жение, противоположное пол рности усиленного напр жени  разбаланса тензодатчика 1, с выхода источника 2 поступает на вход интегратора, разр жа  последний до нул . Одновременно импульсы с выхода генератора 16 через элемент И 17 поступают на вход счетчика 18. При достижении выходного напр жени  интегратора 8 нулевого значени  нуль-орган 9 через элемент ИЛИ 11 переводит счетчик 12 в состо ние «2. За второй интервал времени р

U2 UoGoKudt UoGoKaT2,

о где GO - проводимость резистора 4;

- длительность второго интервала

времени. Учитыва , что (/1 2, а также ,

1Г

получают

TI

N (t))dt,

5

0

где Л - число в счетчике 18 в конце второ- 0го интервала времени;

G () J частота синхроимпульсов генера ° тора 16;

ff - весова  проводимость в относительных единицах.

Раскрыва  значение под интегралом, получают

N Kr.KyV(P)2,

где V(P) P(t)G ( -среднеинтег- ° оральное значение подынтегральной функции;

п -разр дность счетчика 18.

В начале третьего интервала времени на 5 выходе «2 дешифратора 13 по вл етс  потенциал , разрешающий вывод информации со счетчика 18 и одновременно запрещающий прохождение синхроимпульса через элемент И 17, т. е. на этом интервале счетчик 18 хранит полученную в конце второго 0 интервала информацию. Через некоторое врем , необходимое дл  операции вывода информации, элемент задержки 14 через формирователь 15 сбрасывает в «О счетчик 18, а через элемент ИЛИ 11 переводит счетчик 12 в нулевое состо ние. На этом цикл из- 5 мерени  устройства заканчиваетс .

Таким образом, предложенное устройство благодар  обработке сигнала по методу весовых функций обладает повышенной помехоустойчивостью . Устройство позвол ет

реализовать обработку сигнала лобовой весовой функцией. При этом быстродействие устройства не снижаетс .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  веса, содержащее тензодатчик, источник опорного напр жени  масштабный усилитель, резистор и ключ опорного напр жени , интегратор, нуль-орган, элемент ИЛИ, управл ющий счетчик, дешифратор, элемент задержки, формирователь, генератор синхроимпульсов, элемент И и информационный счетчик, причем вход масштабного усилител  соединен с выходом тензодатчика, вход которого подключен к источнику опорного напр жени , св занному через последовательно соединенные резистор и ключ опорного напр жени  с входом интегратора, выход которого через нуль-орган подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу управл ющего счетчика, выходы которого соединены с входами де шифратора, св занного первым выходом с управл ющим входом ключа опорного напр жени , а-вторым выходом соединенного через элемент задержки и формирователь с

   вторым входом элемента ИЛИ и входом сброса информационного счетчика, выход переполнени  которого подключен к треть- ему входу элемента ИЛИ, выход генератора синхроимпульсов подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен со счетным входом информационного счетчика, а второй инверсный вход элемента И подключен к второму выходу дешифратора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  в услови х воздействи  динамических помех, в него введены преобразователь кода, информационные входы которого подключены к выходам информационного счетчика, блок весовых резисторов , в котором первые выводы всех резисторов запараллельны и подключены к выходу масштабного усилител , и блок весовых ключей, выходы которых соединены параллельно и подключены к входу интегратора , а вход каждого весового ключа соединен с вторым выводом соответствующего резистора блока весовых резисторов, причем нулевой выход дешифратора соединен с разрешающим входом преобразовател  кода, каждый выход которого св зан с управл ющим входом соответствующего ключа блока весовых ключей.