SU1425458A1

SU1425458A1 - Цифровое весоизмерительное устройство

Info

Publication number: SU1425458A1
Application number: SU874232386A
Authority: SU
Inventors: Виталий Викторович Никитин; Андрей Иванович Журавлев; Борис Иванович Гальцов; Вячеслав Прокофьевич Баранов; Сергей Иванович Граур; Игорь Валентинович Корольков
Original assignee: Московское научно-производственное объединение "Измеритель"
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1988-09-23

Abstract

Изобретение позвол ет повысить точность измерени и надежность за счет совмещени преобразовател сигнала датчика в код периода и вычислител кода веса. Дл этого час- тЬтный датчик 1 преобразует измер емое усилие в электрический сигнал, период которого зависит от величины входного усили . Этот сигнал, сформированный на триггере 2 Щмитта, запускает формирователь 3 измер емого интервала , вырабатывающий разрешаюишй дл схемы И сигнал длительностью в несколько периодов входной частоты. Выходной сигнал схемы И 4 подаетс на вычитающий двоичный счетчик 5, работающий в режиме делени частоты. Сигнал переполнени с него подастс на вход суммирующего двоичного счетчика 6, содержимое которого фиксируетс в регистре-защелке 7 результата по окончании измер емого интервала . Сигналы с генератора 8 тактовых импульсов в течение измер емого интервала поступают на вычитающий вход 5, производ последоватглькое вычитание числа, записанного в него по собственным сигналам переполнени из программируемого ПЗУ 9, где хран тс коэффициенты делени дл разных интервалов кусочно-линейной аппроксимации . Адрес ПЗУ 9 определ етс старшими разр дами суммирующего двоичного счетчика 6. 3 ил. 1 (Л с: .{ 1чЭ СП 4 СП 00

Description

л-

Изобретение относитс к весоизмерительной технике и может быть использовано в народном хоз йстве дл взвешивани разлиных грузов.

Цель изобретени - повышение ности и надежности за счет совмещени преобразовател частотного сигнала в код периода и вычислител кода еса.

I На фиг, 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные ди |Граммы работы; на фиг. 3 - функци греобразовани .

Цифровое весоизмерительное уст- t)oftcTBO содержит частотный датчик 1 рилы, триггер 2 Шмитта, формирова- гель 3 измер емого интервала, схему {i 4, вычитающий двоичный счетчик 5, суммирующий двоичный счетчик 6, ре- гистр-защелку 7 результата, генератор 8 тактовых импульсов и програм - Мир.уемое посто нное запоминающее устройство (ПЗУ) 9.Устройство работает следующим образом .

На вход частотного датчика 1 по- аетс измер емое усилие. С выхода Датчика на вход триггера 2 Шмитт а поступает электрический сигнал (фиг.2а период Т которого зависит от величи- Иы, входного усили (фиг. За). С триг . ера 2 Шмитта на формирователь 3 измер емого интервала поступают пр - Йоугольные импульсЪ (фиг. 2б) , имею- Цие логические уровни напр жени ii частоту, равную частоте выходного сигнала датчика.

Формирователь 3 вырабатывает сигнал в виде последовательности измер емых интервалов, имеющих уровень логической единицы, а длительность, - равную длительности заданного количе ства (п) периодов входной acтoты, разделенных сигналом нулевого уровн длительностью в один период входной частоты (фиг. 2в).

Сигнал нулевого уровн с выхода формировател 3 сбрасывает счетчик 5 По переднему фронту единичного сигна ла число предварительной записи помещаетс в счетчик 6. Под действием единичного сигнала на первом входе схема И 4 пропускает в течение измер емого интервала времени импульсы опорной частоты, поступающие на другой вход с генератора 8 тактовых импульсов , на выход и далее на вычитающий вход счетчика 5 (фиг. 2г) .

Счетчик 5 работает в режиме делени частоты на число, 3finv CbiHaeMoe в него из ПЗУ 9:

К

А ел

К;-1 , (i 0-fS), S 2 -1 .

После того, кик на вычитающий счетчик 5 поступают К; импульсов, на его выходе 0 по вл етс единичный импульс (фиг. 2д), по фронту которого содержимое суммирующего счетчика 6 увеличиваетс на единицу. Кроме того в счетчик 5 записываетс число с выхдов ПЗУ.

Содержимое сум 1ирующего счетчика представл ет собой код силы Р, который измен етс в зависимости от числа N тактовых импульсов, поступивших за измер емый интервал времени, в соответствии с графиком (фиг. За). Зависимость Р от N аппроксимируетс кусочно-линейной функцией, с интервалами линеаризации, имеющими одинаковые проекции на ось Р, а число этих интервалов равно 2, где m - количество старших разр дов счетчиков . Каждым К; импульсам генератора 8 на i-M интервале соответствует одна дискрета величины Р. Переход к следующему коэффициенту делени (т.е. к другому интервалу.линеаризации ) происходит при изменении кода - старших разр дов счетчика 6, которые задают адрес чейки ПЗУ 9, содержащей требуемый коэффициент.

Таким образом, при изменении числа тактовых импульсов N от Н„ до мс кс ОД силы, содержащийс в счетчике 6, измен етс в соответствии с зависимостью, представленной на фиг. За.

Г

По заднему фронту измер емого ин- времени прекращаетс суммирование , а полученный код силы с выходов счетчика 6 переписываетс в регистр-защелку 7 результата. Этот код выдаетс потребителю до тех пор, -пока не закончитс следующий цикл измерени силы и в регистр-защелку 7 результата не запишетс новый код.

Как следует из зависимостей, пред , ставленных на фиг. За, диапазон, в котором может лежать количество тактовых импульсов N, пришедших за измер емый интервал времени при изменении Р от Р/лцн ДО РМОКС у составл ет мин-NMQKC ( мин С:) . Поэтому содержимое суммирующего счетчика. 6 при изменении N от О до N/иин 6 имеет значени . В предлагаемом устройстве

код силы на данном интервале может несколько раз пробежать весь диапазон ОТ РМИЧ РМЯКС (фиг, 36, пунктирна лини ; изменение кода в суммирующем счетчике во времени представлено схематично ) .

При подготовке устройства к работе с конкретным датчиком силы вычисл ютс и записываютс в ПЗУ коэффи- циенты делени на разных интервалах аппроксимации. Затем определ етс число предварительной установки Р.

F

(фиг. Зб) из услови , что код силы

при N

F

должен иметь значение Р

N.

В

мин

мин устройство число предварительной установки вводитс коммутацией входов предварительной уста- ковки суммирующего счетчика 6.

Таким образом, устройство совмещает в себе функции преобразовател частоты выходного сигнала датчика в цифровой код и вычислител значени веса.

Точность преобразовани частоты в код силы определ етс количеством нтервалов аппроксимации. Дл 512 итервалов аппроксимации погрешность преобразовани не превышает 1.-10 %

Claims

Формула изобретени

Цифровое весоизмерительное устройство , содержащее частотный датчик силы, генератор тактовых импульсов, суммирующий двоичный счетчик и регистр-защелку результата, о т л и н

15

20 .

25

30

35

чающеес тем, что, с целью повьш1ени точности и надежности, в него введены последовательно соединенные триггер Имитта, подключенный к выходу частотного датчика силы, формирователи измер емого интервала и схема И, а также прог{эамт- ируе- мое посто нное запоминающее устройство (ПЗУ) и подключенный к нему информационными входами вычитающий двоичный счетчик, вычитающий вход которого св зан с выходом схемы И, к второму входу которой подключен генератор тактовых импульсов, причем ВЫХОД формировател измер емого интервала дополнительно подключен к управл ющему входу регистра-защелки результата, к входу сброса вычитающего двоичного счетчика и к управл ющему входу предварительной записи суммирующего двоичного счетчика, суммирующий вход которого подключен к выходу вычитающего двоичного счетчика , св занного с собственным управл ющим входом записи, информационные входы предварительной установки суммирующего двоичного счетчика объединены в две группы, соединенные со- ответственно с положительным полюсом источника питани и общей шиной, информационные выходы суммирующего двоичного счетчикс св заны .с входами регистра-защелки результата, а старшие их разр ды подключены к адресным шинам программируемого ПЗУ.

а

5 в г

а

Л/ ЛЛЛА/ А/ / / /

1ПППППППППППГ

J

Ко Ко.

Ki HiKS

I I -Ч I

Фие.2

J

а

Pi

р -р

/.

ин

ffMaft

f ffiaKc

фцд.З