SU1476319A1 - Электронные весы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности. Весы содержат подвижную систему 1 с датчиком положени  3 и катушкой 5 электромагнитного компенсатора 4. Каналы разделены посто нной и переменной составл ющими датчика 3. При отклонении подвижной системы 1 посто нна  составл юща  сигнала датчика 3 выдел етс  интегрирующим усилителем 8 и через обмотку 6 катушки 5 подаетс  на аналого-цифровой преобразователь 10 (преобразователь ток-код), а суммарный сигнал датчика 3 через вспомогательный усилитель 9 и регулируемый делитель 11 подаетс  на обмотку 7 катушки 5. Амплитудный ограничитель 12 обеспечивает устойчивость системы регулировани  во врем  переходного процесса. 1 ил.

Description

Изобретение относится к весоизмерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности.

На чертеже показана схема весов. 5

Весы содержат подвижную систему 1 с грузоприемной чашкой 2, датчик 3 положения, электромагнитный компенсатор 4, содержащий компенсационную катушку 5, соединенную с подвижной системой 1 и состоящую из основной 6 и дополнительной 7 обмоток, интегрирующий 8 и вспомогательный 9 усилители, аналого-цифровой преобразователь 10, регулируемый делитель И, амплитудный ограничитель 12.

Выход датчика 3 положения через ин- 15 тегрирующий усилитель 8 и основную обмотку 6 компенсационной катушки 5 соединен с измерительным входом аналогоцифрового преобразователя 10, вход «Земля», которого соединен с общей шиной питания, кроме того, выход датчика 3 ²⁰ положения через вспомогательный усилитель 9 соединен с входами регулируемого делителя 11 и амплитудного ограничителя 12, выходы которых подключены к первому выводу дополнительной обмотки 7 25 компенсационной катушки 5, второй вывод которой соединен с общей шиной питания.

Весы работают следующим образом.

При изменении нагрузки на грузоприемной чашке 2 подвижная система отклоняется от исходного состояния. На выхо- 30 де датчика 3 положения появляется сигнал, пропорциональный этому смещению. В соответствии с этим сигналом интегрирующий усилитель 8 изменяет ток, протекающий через компенсационную катушку 5, таким образом, чтобы вернуть подвижную систе- 35 му 1 в исходное положение. В результате ток оказывается пропорциональным измеряемой нагрузке и преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 10 в выходной код весов. 40

Благодаря применению интегрирующего усилителя 8 сигнал датчика 3 в установившемся режиме при любой нагрузке на грузоприемной чашке 2 равен нулю (астатический регулятор). Чтобы обеспечить устойчивость системы автоматического регу- 45 лирования положения подвижной системы 1, применен вспомогательный усилитель 9, имеющий требуемую для обеспечения устойчивости амплитудно-частотную характеристику и не содержащий интегрирующей цепи. Выходной сигнал вспомогательно- 50 го усилителя 9 через регулируемый делитель 11 подается на дополнительную обмотку 7 компенсационной катушки 5. Регулируемый делитель 11 имеет регулируемый коэффициент передачи, что позволяет оптимизировать параметры системы автоматического регулирования в установившемся режиме для каждого конкретного экземпляра весов. Ток дополнительной обмотки 7 не измеряется аналого-цифровым преобразователем 10 и изменения его, вызываемые внешними возмущениями, вибрациями и шумами электронной схемы, не влияют на стабильность показаний весов. Погрешность весов, вызываемая дрейфом постоянной составляющей выходного тока вспомогательного усилителя 9, определяется неидеальностью операционного усилителя, на котором он построен (дрейфом напряжения смещения нуля и входного тока), коэффициентом деления и соотношением витков основной 6 и дополнительной 7 обмоток. Коэффициент деления делителя выбирается таким образом (с учетом устойчивости), чтобы в установившемся режиме работы весов амплитуда сигнала на выходе вспомогательного усилителя 9 была близка к максимальной с учетом эксплуатационного запаса.

Таким образом, в предлагаемых весах разделены постоянная и переменная сопоставляющие тока уравновешивания.

Интегрирующий усилитель 8 ослабляет переменную составляющую сигнала с выхода датчика 3 положения. Во время переходного процесса, например при установке (снятии) груза на весы, амплитуда переменной составляющей резко возрастает и может превысить максимальный уровень выходного сигнала вспомогательного усилителя 9. Для обеспечения устойчивости системы автоматического регулирования положения подвижной системы 1 во время переходного процесса введена цепь: выход вспомогательного усилителя 9, амплитудный ограничитель 12, дополнительная обмотка 7.

Уровень ограничения амплитудного ограничителя 12 выбран таким образом, чтобы сигнал с выхода вспомогательного усилителя 9 поступил на дополнительную обмотку 7, минуя регулируемый делитель 11, во время переходного процесса и не поступал в установившемся режиме.

Схема электронных весов предлагает использование аналого-цифрового преобразователя 10 ток—код. Если в предлагаемых весах используется аналого-цифровой преобразователь напряжение—код (вольтметр), в состав блока аналого-цифрового преобразователя 10 должен входить опорный резистор, включенный между его выходом и общей шиной питания. Использование аналого-цифрового преобразователя 10 ток-код не требует дополнительного преобразования тока компенсационной катушки 5 в напряжение, а поэтому обеспечивает более высокую точность по сравнению с вольтметром.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электронные весы, содержащие подвижную систему с катушкой электромагнит1476319 ного компенсатора и датчиком положения, подключенным к входам интегрирующего и вспомогательного усилителей, и аналогоцифровой преобразователь, один вход которого соединен с общей шиной питания, 5 отличающиеся тем, что, с целью повышения точности, в них введены амплитудный ограничитель и регулируемый делитель, а катушка электромагнитного компенсатора выполнена с двумя обмотками, причем выход интегрирующего усилителя через одну обмотку катушки элекромагнитного компенсатора подключен к другому входу аналого-цифрового преобразователя, выход вспомогательного усилителя соединен с входами амплитудного ограничителя и регулируемого делителя, выходы которых через другую обмотку катушки электромагнитного компенсатора соединены с общей шиной питания.