SU1255866A1 - Весоизмерительное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и может быть использовано в фасовочных или разбраковочных автоматах. Цель изобретени  - повышение быстродействи .Если счетчик 10 находитс  в состо нии О, то на выходе О дешифратора 12 по вл етс  разрешающий потенциал, открывающий ключ 5. Сигнал разбаланса тензодатчика I, пропорциональный весу наход щегос  на нем груза, усиливаетс  масштабным усилителем 3 и через открытый ключ 5 поступает на вход интегратора 7. Одновременно синхроимпульсы с генератора 14 через схему 29 совпадени  поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 22, который при его переполнении через схему ИЛИ 9 переводит счетчик 10 в первоначальное состо ние.Через открытый ключ 6 на вход интегратора 7 поступает напр жение источника питани , разр жающее интегратор, и по 9 (Л ю СП сд 00 О) Од

Description

достижении нулевого уровн  нуль-орган 8 через схему ИЛИ 9 переводит счетчик 10 во второе состо ние.В реверсивном счетчике 22 будет находитьс  число, пропорциональное весу, груИзобретение относитс  к весоизмерительной технике и может быть использовано при взвешивании штучных грузов, например, в фасовочных или разбраковочных автоматах.

Цель изобретени  - повышение быстродействи .

Предлагаемое устройство полностью компенсирует аддитивную погрешность возникающую при взвешивании грузов, не требу  вмешательства оператора. Благодар  тому, что процесс компенсации происходит за один цикл измерени , устройство обладает высоким быстродействием, врем  измерени  0,5 с.

Hia чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит силоизмери- тельный тензодатчик 1, источник 2 питани , масштабный усилитель 3, усилитель 4 переменного напр жени ,первый ключ 5, второй ключ б, интегратор 7, нуль-орган 8, схему ИЛИ 9, первый счетчик 10, второй счетчик 11 дешифратор 12, элемент 13 задержки, генератор 14 синхроимпульсов, третий формирователь 15, первый формирователь 16, второй формирователь 17 четвертую схему И 18, первую схему И 19, вторую схему И 20, третью схему И 21, реверсивный счетчик 22,первый регистр 23, второй регистр 24, схему 25 равенства кодов, схему 26 равенства нулю, первый RS-триггер 27, второй RS-триггер 28, первую 29 и вторую 30 схемы совпадени  с инверсными входами.

Выход тензодатчика 1 через масштабный усилитель 3 и первьй ключ 5 подключен к входу интегратора 7, к которому подключен и выход второго 6 ключа, вход которого соединен с выходом источника 2 питани . Выход интегратора 7 через нуль-орган 8 подза . Устройство не зависит от аддитивных погрешностей. Дано описание работы в случае,когда вес груза больше наименьшего предела взвешивани ,и при сбо х в работе устройства. 1 ил.

ключен к первому входу схемы ИЛИ 9, выход которой соединен со счетным входом первого счетчика 10. Выходь: первого счетчика IО подключены к входам дешифратора 12, нулевой выход которого подключен к управл юш;ему входу первого ключа 5, первый выход соединен с управл ющим, входом второго ключа 6, второй выход через элемент 13 задержки и первый формирователь 16 соединен с вторым входом схемы ИЛИ 9 и R-входом реверсивного счетчика 22, выход старшего разр да которого подключен к третьему входу

схемы ИЯИ 9. Генератор 14 подключен к первому входу первой схемы И 19, выход которой соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 22, суммирующий вход которого подключен к

выходу первой схемы 29 совпадени . Инверсный вход последней соединен с вторым выходом дешифратора 12, а пр мой вход подключен к генератору 14 синхроимпульсов,

К-входов первого регистра 23 под- ключены к младшим разр дам реверсивного счетчика 22, R-вход второго счетчика 11 соединен с выходом первого формировател  16, а счетный

вход подключен к выходу схемы И 19. Выходы второго счетчика 11 соединены с К-первым входами схемы 25 равенства кодов, К-вторые входы которой подключены к К-выходам первого регистра 23. Вькод схемы 25 равенства кодов соединен с R-входом первого триггера 27 и через второй формирователь 17 соединен с С-вхо- дом второго регистра 24, п входов

которого соединены с п разр дами реверсивного счетчика 22, причем пр мой выход первого триггера 27 подключаетс  к второму входу первой схемы И 19, L старших разр дов реверсивного счетчика 22 соединены с

. 3

L входами схемы 26 равенства нулю, выход которой подключен к инверсному входу второй схемы 30 совладени  и к одному входу второй схемы И 20, причем вторые входы этих схем подключены к второму выходу дешифратора 12, Выход второй схемы И 20 соединен с R-входом второго регистра 24, а выход второй схемы 30 совпадени  - с S-входом первого триггера 27. Выход масштабного усилител  3 через усилитель 4 переменного напр жени  и третий формирователь 15 подключен к первому входу четвертой схемы И 18, второй вход которой соединен с нулевым выходом дешифратора 12, Выход четвертой схемы И 18 подключен к R-входу второго триггера 28, пр мой выход которого подключен к первому входу третьей схемы И 18, второй вход которой соединен с выходом второй схемы И 20, а выход соединен с С-входом первого регистра 23,

Рабочий цикл устройства разбит на три интервала,

. Допустим, что счетчик 10, который выполнен как счетчик на 3, находитс  в состо нии О, Тогда на выходе О дешифратора 12 по вл етс , разрешающий потенциал, который открывает ключ 5, Сигнал разбаланса тен зодатчика 1, пропорциональный весу наход щегос  на нем груза, усиливаетс  масштабным усилителем 3 и через открытый ключ 5 поступает на вход интегратора 7, Одновременно синхроимпульсы с генератора 14 через схему 29 совпадени  поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 22, который при его переполнении через схему ИЛИ 9 переводит счетчик 10 в состо ние 1, При этом заканчиваетс  первый интервал времени и начинаетс  второй, в течение которого через открытый ключ 6 на вход интегратора 7 поступает напр жение источника питани , которое разр жает интегратор 7, когда напр жение на выходе интегратора 7 достигнет нулевого . уровн , нуль-орган 8 через схему ИЛИ 9 переведет счетчик 10 в состо ние 2,

Таким образом, на первом и втором интервале времени устройство работает по известному принципу аналого-цифрового преобразовани  двойного интегрировани . При этом в конце

255866

второго интервала времени в реверсивном счетчике 22 будет находитьс  число NP, пропорциональное весу груза

Р, т,е.

NP

д-K.v

К.. +U

где К

ТА

К.

К - коэффициенты передачи тензодатчика, масштабного усилител  и интегратора;

&- аддитивна  погрешность .

Большинство весовых тензометри- ческих устройств имеют следуюпще соотношени  наименьшего предела взвешивани  N,, и максимальной аддитивН МРр

ной погрешности

N л Ц.

(3-5)

Выберем такое число N , которое бы удовлетвор ло следующим услови м

25

2А.«х Ь«п N аN ..

где а - основание примен емой сйс30

К - целое положительное число.

Предположим, что груз на тензодат- чике 1 отсутствует и аддитивна  погрешность равна О, Тогда устройство

настраивают таким образом (например, путем подачи напр жени  смещени  в масштабный усилитель 8), чтобы в конце второго интервала времени число в реверсивном счетчике 22 было N

N„/2. При этом в старших I разр дах п-разр дного реверсивного счетчика 22 наход тс  нули, а в К младших разр дах (п f + К) значение числа , Тогда на выходе схемы 26 равенства нулю, на входы которой подключены Е старших разр дов реверсивного счетчика 22, формируетс  1, При этом через схему И 20 в начале третьего интервала времени

сбрасьшаетс  в О регистр 24, а через схему И 21 (триггер 28 установлен в 1 в конце предыдущего цикла измерени ) поступает разрешающий потенциал з аписи информации, наход щейс  в К младших разр дах реверсивного счетчика 22, в регистр 23, В конце третьего интервала времени, длительность которого определ етс  эле

s -:

ментом 13 задержки, через формирователь 6 сброс тс  в О реверсивный счетчик 22 и счетчик 11, установитс  в 1 триггер 28, а через схему ИЛИ 9 счетчик 0 переводитс  в состо ние О, Таким образом, если на тензодатчике груз отсутствует, или его величина настолько мала, что число Nр N, т.е. при NP N + U , то число на выходе устройства (содержание регистра 24) N 0.

Предположим, что на тензодатчик установлен груз, больший наименьшего предела взвешивани , т.е. . Тогда в начале третьего интервала времени число в старших 1-разр дах реверсивного счетчика 22 не равно О, Поэтому на выходе схемы 26 равенства нулю - О и через схем-у совпадени  30 триггер устанавливаетс  в При этом через схему И 19 синхроимпульсы генератора 14 поступают на вы читающий вход реверсивного счетчика 22 и на счетный вход счетчика 11, Содержание счетчика 11 N непрерьгоно сравниваетс  с числом, записанным в регистре 23 при разгруженном тензодатчике (T.e.cN +U ), При Nj( N + U срабатывает схема 25 равенства кодов, сбрасыва  триггер 27 в О, и тем самым прекращает подачу импульсов коррекции на реверсивный счетчик 22. При этом в реверсивном счетчике 22 будет число

N.. Np -t- К„ - KV РК,А-К„,К ±4 -f N, - (N ±Л ) ,-К, N.

Формирователь 17 формирует импульс записи, при котором число N перепи- сьтаетс  из реверсивного счетчика 22 в регистр 24.

Таким образом, числовое знач,ение веса груза N на выходе устройства не зависит от аддитивных погрешностей, возникающих в устройстве в процессе его работы.

Так как груз на тензодатчик может быть наложен в любое врем , т.е. в любой момент первого интервала времени , при котором интегрируетс  усиленный выходной сигнал тензодатчика 1, то может возникнуть ситуаци ,при которой NP N при Р Р„„пд , т.е. в регистр 23 может быть занесено ложное значение аддитивной погрешности , что вызьгаает дополнительную погрешность в дальнейших измерени х.

20

25

558666

Лл  предотвраще 1и  таких сбоев выход масштабного усилител  3 под1 лючен через усилитель 4 переменного напр жени  к формирователю 15, который г при быстрых изменени х выходного напр жени  тензодатчика 1 формирует пр моугольные импульсы. При этом если груз накладываетс  на тензодатчик в первом интервале времени, то 10 через схему И 18 сбрасываетс  триггер . 28, запреща  тем самым ввод кода ложного Значени  аддитивной погрешности в регистр 23.

Claims (1)

1. Формула изобретени  t5

   Весоизмерительное устройство, содержащее интегратор, вход которого через масштабньй усилитель и первый ключ соединен с силоизмерительным тензодатчиком и через второй ключ - с источником питани , подключенным к силоизмерительному тензодатчику, а через нуль-орган соединен с первым входом схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом первого счетчика , выходами подключенного к дешифратору , нулевой и первый выходы кото- рого соединены соответственно с уп- равл ющимк входами первого и второго , ключей, а второй выход соединен с инверсным входом первой схемы совпадени  и через элемент задержки и первый формирователь - с вторым входом схемы ИЛИ и входом сброса ревер5 сивного счетчика, выход старшего

   разр да которого соединен с третьим входом схемы ИЛИ, и генератор синхроимпульсов , подключенный к пр мому входу первой схемы совпадени  и пер0 вому входу первой схемы И, выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, о т л и - чающеес  тем, что, с целью

   5 повышени  быстродействи , в него

   введены первьгй регистр, информационные входы которого соединены с выходами младших разр дов реверсивного счетчика, второй регистр, ин0 формационные входы которого соединены с выходами всех разр дов реверсивного счетчика, схема равенства нулю, входы которой подключены к выходам старших разр дов реверсивного

   5 счетчика, второй счетчик, счетный

   вход которого соединен с.выходом первой схемы И, а вход сброса - с выходом первого формировател , схема ра0

   712558668

   венства кодов, группы входов которой ходом второй схемы И и R-входом вто- соединены соответственно с выходами рого регистра, а вькод - с С-входом первого регистра и второго счетчика, первого регистра, второй формирова- втора  схема совпадени  и втора  тель, вход которого соединен с вьгхо- схема И, первые входы которых соеди- дом схемы равенства кодов, а выход - нены с вторым выходом дешифратора, с С-входом второго регистра, усили- а вторые входы - с выходом схемы ра- тель переменного напр жени , входом венства нулю, первый RS-триггер, S- соединенный с выходом масштабного вход которого подключен к выходу ВТО- усилител , третий формирователь,вхо- рой схемы совпадени , R-вход - к вы- ю дом подключенный к выходу усилител  ходу схемы равенства кодов, а выход - переменного напр жени , и четверта  к второму входу первой схемы И, вто- схема И, первый вход которой соеди- рой RS-триггер, S-вход которого нен с выходом третьего формировате- соединен с входом сброса второго л  , второй вход - с нулевым вы- счетчика, треть  схема И, первый is ходом дешифратора , а выход вход которой соединен с выходом вто- - с R - входом второго тригге- рого триггера, второй вход - с вы- ра.