SU1481600A1 - Вторичный преобразователь дл тензорезисторных весоизмерительных устройств - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и служит дл  преобразовани  сигналов от весовых тензодатчиков в цифровой код с высокой точностью, котора  достигаетс  за счет подачи на вход аналого-цифрового преобразовател  не всего сигнала тензодатчика, а только его приращени , соответствующего полезной нагрузке. По сигналам от блока 10 управлени  входные сигналы от N тензодатчиков, пройд  через двухступенчатый аналоговый коммутатор 2,3, поступают на вход измерительного усилител  7, на дополнительный компенсационный вход усилител  7 поданы через дополнительный двухступенчатый коммутатор 5,6 сигналы с кодоуправл емых делителей 4 напр жени  от шин питани  тензодатчиков. Преобразованный в аналого-цифровом преобразователе 11 результат запоминаетс  в регистре 13 арифметического устройства 12. Далее по сигналам от блока 10 управлени  входные сигналы на входах измерительного усилител  7 инвертируютс  и преобразование повтор етс  дл  инверсного сигнала. Коммутационное инвертирование входного сигнала примен етс  дл  устранени  вли ни  на погрешность измерени  шума входного измерительного усилител . Выходным элементом преобразовател   вл етс  сумматор 14 арифметического устройства 12. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к иэмеои- тельнок технике и может быть использовано в качестве вторичного преобразовател  весоизмерительных уст- р ойств на тензорезисторных силоизме- рительньгх датчиках (в дальнейшем тензодатчик) и, в частности, дозаторов непрерывного действи ,конвейерных весов, весов дл  взвешивани  транспортных средств в движении.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений , На фиг о 1 представлена функциональна  схема преобразовател ; на фиг о 2 - выходные сигналы блока управлени  о

Вторичный преобразователь содержит блок 1 тензодатчиков, состо щий

первого тензодатчика, что позвол ет увеличить коэффициент усилени  измерительного усилител  7„ Затем по команде блока 10 управлени  (диаграмма д) аналого-цифровой преобразователь 11 производит преобразование выходного сигнала измерительного усилител  7 о Результат преобразовани  запоминаетс  по команде блока 10 управлени  (диаграмма е) в регистре 13. После этого этапа по команде блока 10 управлени  вторые ступени 3 и 6, соответственно, аналогового и допол- .тигельного коммутаторов начинают пропускать сигналы от первого тензодатчика и первого кодоуправл емого делител  с инверсной пол рностью (соответствующие сигналы блока 10 управле

из N тензорезисторных датчиков,двух-20 ни  показаны на диаграммах виг,

ступенчатый аналоговый коммутатор 2 (перва  ступень) и 3 (втора  ступень ), блок 4 кодоуправл емых делителей напр жени , состо щий из N элементов, дополнительный двухступе чатый коммутатор 5 (перва  ступень) и 6 (втора  ступень), измерительный усилитель 7 с дополнительным входом на резисторах 8 и 9, блок 10 управлени , аналого-цифровой преобразователь 11, арифметическое устройство 12, состо щее из регистра 13 и сумматора 1 4 о

Преобразователь работает следующим образом.

На диаграмме а (фиг.2) показан сигнал блока 10 управлени , по которому вначале перва  ступень 2 аналогового коммутатора подключаетс  к первому тензодатчику блока 1, одновременно с этим перва  ступень 5 дополнительного коммутатора подключаетс , соответственно, к первому ко- доуправл емому делителю напр жени 

25

30

35

40

расположенными ниже оси времени), Новый выходной сигнал измерительного усилител  7 преобразуетс  аналого- цифровым преобразователем 11 по команде блока 10 управлени  (второй сигнал на диаграмме д)„ После этого на выходе арифметического устройства 12 по вл етс  окончательный результат преобразовани 

Последующие преобразовани  происход т аналогичным образом, за исключением того, что по командам блока 10 управлени  (диаграммы ж, з) к коммутаторам подключаютс  поочередно остальные N-1 тензодатчиков„

Наивысша  эффективность преобразовател  по данной схеме про вл етс  при наличии во входном сигнале инфранизкочастотного шума в диапазоне частот 0,1 - 0,001 Гц и количестве датчиков более четырех,,

Последовательное коммутационное

(диаграмма б) блока 4- Вторые ступе- 45 инвертирование входного сигнала прини 3 и 6 аналогового и дополнительного коммутаторов при этом пропускают, соответственно, сигналы первого тензодатчика и первого кодоуправл емого делител  напр жени  без изменени  пол рности (на диаграммах виг соответствующие сигналы блока управлени  показаны расположенными выше оси времени) Сигнал от кодоуправл емого делител  напр жени , прошедший через дополнительный коммутатор 5 и 6 на дополнительный вход измерительного усилител  7 (резисторы 8 и 9) компенсирует, начальный сигнал от

25

30

35

40

расположенными ниже оси времени), Новый выходной сигнал измерительного усилител  7 преобразуетс  аналого- цифровым преобразователем 11 по команде блока 10 управлени  (второй сигнал на диаграмме д)„ После этого на выходе арифметического устройства 12 по вл етс  окончательный результат преобразовани 

Последующие преобразовани  происход т аналогичным образом, за исключением того, что по командам блока 10 управлени  (диаграммы ж, з) к коммутаторам подключаютс  поочередно остальные N-1 тензодатчиков„

Наивысша  эффективность преобразовател  по данной схеме про вл етс  при наличии во входном сигнале инфранизкочастотного шума в диапазоне частот 0,1 - 0,001 Гц и количестве датчиков более четырех,,

Последовательное коммутационное

45 инвертирование входного сигнала примен етс  дл  устранени  вли ни  шума измерительного усилител  на погрешность измерений„ Повышение точности достигаетс  за счет подачи на вход

аналого-цифрового преобразовател  не всего сигнала тензодатчика, а только его приращени , соответствующего полезной нагрузке о Начальный сигнал каждого тензодатчика компенсируетс  выбором коэффициента передачи соответствующего кодоуправл емого делител  напр жени , за счет чего увеличиваетс  коэффициент усилени  измерительного усилител .

Ф о р м у л а

обретени 

Вторичный преобразователь дл  тен- зорезисторных весоизмерительных устройств , содержащий блок силоизмери- тельных тензорезисторных датчиков с тинами питани , двухступенчатый аналоговый коммутатор, измерительный усилитель, аналого-цифровой преобра- зователь и блок управлени ,причем вход измерительного усилител  соединен через двухступенчатый аналоговый коммутатор с выходами блока тензорезисторных силоизмерительных датчи- ков, его выход св зан с входом аналого-цифрового преобразовател ,выходы блока управлени  соединены с входами управлени  коммутатора и аналого-цифрового преобразовател ,о т - личающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены блок кодоуправл емых делителей напр жени , дополнительный двухступенчатый коммутатор и арифметическое устройство, при этом входы дополнительного двухступенчатого коммутатора через блок кодоуправл емых делителей напр жени  соединены с шинами питани  блока тензорезисторных сило- измерительных датчиков, измерительный усилитель выполнен с дополнительным входом, который подключен к выходу дополнительного двухступенчатого коммутатора, входы управлени  которого и входы управлени  арифметического устройства подключены к блоку управлени , вход арифметического устройства соединен с выходом аналого- цифрового преобразовател , а выход арифметического устройства  вл етс  выходом всего вторичного преобразовател .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Вторичный преобразователь для тензорезисторных весоизмерительных устройств, содержащий блок силоизмерительных тензорезисторных датчиков с шинами питания, двухступенчатый аналоговый коммутатор, измерительный усилитель, аналого-цифровой преобразователь и блок управления,причем вход измерительного усилителя соединен через двухступенчатый аналоговый коммутатор с выходами блока тензорезисторных силоизмерительных датчи- 15 ков, его выход связан с входом аналого-цифрового преобразователя,выходы блока управления соединены с входами управления коммутатора и аналого-цифрового преобразователя,о т - 20 личающийся тем, что, с целью повышения точности, в него вве дены блок кодоуправляемых делителей напряжения, дополнительный двухступенчатый коммутатор и арифметическое устройство, при этом входы допол· нительного двухступенчатого коммутатора через блок кодоуправляемых дели телей напряжения соединены с шинами питания блока тензорезисторных силоизмерительных датчиков, измерительный усилитель выполнен с дополнительным входом, который подключен к выходу дополнительного двухступенчатого коммутатора, входы управления которого и входы управления арифметического устройства подключены к блоку управления, вход арифметического устройства соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя, а выход арифметического устройства является выходом всего вторичного преобразователя.