SU994928A1 - Цифровое измерительное устройство дл тензометрических весов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к высокоизмерительной технике, в частности к цифровым устройствам ДЛЯ регистрации веса, измер емого с помощью тензодат ,чиков. Известно цифровое устройство дл  тензометрических весов, содержащее след щий автокомпенсатор, -подключенный к одному из входов нуль-органа, к другому входу которого подключены тензодатчики весов, а к выходу - вхо ды авто компенсатора 1 j. . Это устройство не обеспечивает неойходимую точность измерени . Наиболее близким к изобретению по техническойсущности  вл етс  цифровое измерительное устройство дл  тензометрических весов, содержащее тензодатчики и аналого-цифровой компенсатору подключенные к злементу сравнени  нуль-органа с операционным усилителем, с ключом на полевом транзисторе, с разделительньш конденсатором н с общей шиной питани , ансшизатор выходных сигналов, вход которого подключен к выходу нуль-органа а выход - к ангшого-цифровому. компенсатору,и источник питани , под ключенный к узлу управлени , к тензо датчикам и к аналого-цифровому компенсатору 2 J , Однако известное устройство не обеспечивает необходимую точность измерени  в св зи с тем, что практически парамет| 1 двух полевых транзисторов , используемых в нуль-органе в качестве фазочувствительных ключей, различны и по-разному измен ютс  под ВЛИЯНЙО4 внешних факторов, например температуры. Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет уменьшени  вли ни  разности изменений параметров злементов нуль-органа при изменении внешних факторов. Поставленна  Цель достигаетс  тем, что в устройство введены две сх&ал И, две схемы НЕ и схема ИЛИ, причем выход операционного усилитс  соединен с одним из входов первой схемы И и через первую схему НЕ с одним из входов второй схемы И, узел управле ни  соединен с другим входом первой схемы И и через вторую схему НЕ с другим входом второй схемы И, выходы схем И подключены к входам схемы ИЛИ, образующей выход нуль-органа , затвор полевого транзистора Которого соединен с узлом управлени .

а инвертирующий вход операционного усилител  подключен к общей шин1з питани .

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - графики, по сн ющие его работу.5

Устройство содержит элемент 1 сравнени , к одному входу которого подключен выход тёнзометрических датчиков 2, а ко второму - выход аналого-цифрового автокомпенсатора 3. |0 Выход элемента 1 сравнени  подключен через разделительный конденсатор 4 к неинвертирующему входу операционного усилител  5, параллельно этому же входу подсоединен ключ 6 на полевом транзисторе, затвор которого подключен к узлу 7, управлени . Инвертирующий вход операционного усилител  соедин етс  с общей ШИНОЙ. Выход операционного усилител  5 подключен через резистор 8 к диоду 9 и к одному из входов схемы И 10 и через схему НЕ 11 к одному из входов системы И 12, узел 7 управлени  подсоединен к второму входу схемы И 10 и через схему НЕ 13 к 25 второму входу схемы И 12, а выходы схемы И 10 и 12 соединены через схему ИЛИ 14 с анализатором 15 выходных сигналов. Источник 16 переменного напр жени  вырабатывает синусои- 30 дальное напр жение несущей частоты. В частном случае источник 16 переменного напр жени  может представл ть собой промышленную сеть 50 Гц.

Устройство работает следующим об- 35 разом.

Тензометрические датчики 2 преобразуют массу взвешиваемого объекта в синусоидальное напр жение несущей частоты (фиг, 2, строка 1), ко- дО торое поступает на вход элемента 1 сравнени . При подаче команды Пуск уэел 7 управлени  управл ет процессом поразр дного уравновешивани  сигналом автокомпенсатора 3 сигнала датчиков 2, вырабатыва  сту- пени кодированного напр жени  И (в коде 2-4-2- 1) определенной длительности /фиг.2, строка 2/, в результате на выводе элемента 1 срав- . нени  образуетс  разностное напр - жение, фаза которого определ ет дл  данной ступени перекомпенсацшо либо иедокомпенсацию.

На фиг. 2 изображены процессы 5 перекомпенсации и недокомпенсации, кроме этого на фиг. 2 в строке 3 показан переход разностного напр жени  большого значени  на малое , в процессе уравновешивани  дк- 60 намические перегрузки, обусловленные , конденсатором 4, устран ютс  KJBOчом 6 на полевом транзисторе, на .§атвор которого подаетс  управл ющее напр жение и,пр.(ф1нг. 2, строка 4) от

узла 7 управлени . Ключ 6 периодически открываетс  в моменты лt перехода через ноль синусоиды несущей частота, а .йДфываетс  KJno4 6. когда управл ющее напр жение Ъу рПревысит напр жение отсечки транзистора Uj,(промежутки времени t;,). Таким .образом, и дл  положительной и дл  отрицательной полуволны разностного напр жени  используетс  оди и тот же ключ 6. Вследствие этого на конденсаторе 4 после разр да Кс1ждый раз запоминаетс  в момент закрыти  ключа 6 одинаковый исходный уровень, который затем сравниваетс  с малым разностным напр жением. Таким образом , чувствительность к различению малого разностного напр жени  одинакова и дл  положительной и дл  отрицательной полуволны.

В отличие от известного, где фазочувствительные свойства нульоргану сообщает пара ключей, работающих поочередно, в iпредлагаемоМ4 устройстве фазу компенсации или недркомпенсации определ ют схемы И 10 и 12, схелы НЕ 13 и 11 и схема ИЛИ 14. Резистор 8-и диод 9 служат дл  согласовани  выходных сигналов операционного усилител  5 при . их на схемы И 10 и 12 (в данном случае используютс  микросхемы серии К 17 8 которые срабатывают от отрицательных входных сигналов), в результате после резистора 5 наблюдаетс  напр жение JQ( фиг. 2,строка 6), в виде пр моугольных .импульсо временное положение которых по отноЫению к несущей частоте определ ет процесс перекомпенсации, либо нёдокомпенсации . Напр жение и поступ - ет непосредственно на вход И 1 и через схему НЕ 11 на вход схемы И 12. На другой вход схемы И 10 непосредственно поступают тактовые импульсы и,(фиг.2, строка 5) и через схему НЕ 13 на другой вход схемы И 12.

Процесс перекомпенсации (фиг. 2, строки 5 и 6) бсуществл етс  следующим образом.

Напр жение U совпадают по фаэе, т.е. схемы И 10 и 12 выдадут сигнал совпадени  (логическую ) как дл  пр мых напр жений Ици Ur / так и дл  их инверсий после схем НЕ 11 и 13.В результате на выходе схемы ИЛИ 14 будет напр жение U , С фиг. 2, строка 7). Аналогично дл  процесса недокомпенсации на выходе схемл ИЛИ 14 наблюдаетс  отсутствие напр жени  U. (логический О в промежутке времени t) .

Claims (2)

1. Эти выходные сигналы поступгиот на вход анализатора 15 выходных сигналов , где производитс  качественна  оценка методом стробировани  в промежутки Ц и количественна  счетом одноименных оценок, за счет чего повышаетс  достоверность оценки в случа х, когда Upприближаетс  или сравнимо с уровнем шума и наводок в тракте нуль;-органа. Таким образом, если за в1рём  включени  .. одной ступени (8 полуволн) будет больше, чем например, п ть напр жений промежутках 1ц, то анализа тор отключает соответствуххцую сту ,пень автокомпенсатора,в противном случае, оставл ет включенной. В промежуткиAt выходные сигналы операционного усилител  5 и схемы ИЛИ 14 неопределённы ввиду неоднозначности происход щих процессов раз р да конденсатора 4 и параметров оп рационного усилител /Поэтому стробирование и подсчет одноименных оце нок схемы ИЛИ 14 производитс  тольк в промежутки времени t. Эксперименталь ш е исследовани  подтвердили возможность реализации тфедложенного технического решени  повьааени  точности измерени . Формула изобретени  Цифровое изгчерительное устройствоДЛЯ тензометрических весов, соде жащее тензодатчикй и аналого-цифровой компенсатор, подключенные, к эле менту сравнени  нуль-органа с опера ционным усилителем, с ключом на пОлевом транзисторе, с разделительным конденсатором и с общей 11шной питани , анализатор выходных снгнгшов, вход которого подключен к входу нульгоргана , а выход - к аналого-цифровому компенсатору, и источник питани  подключенн к узлу управлени ,к тензодатчикам и к аналого-цифровому компенсатору , отличающеес  тем, что, с целью пов1лаени  точности за счет уменьшени  вли ни  разности изменений параметров элементов нуль-органа при изменении внешних факторов, в него введены две схемы И, две схемы НЕ.и схема ИЛИ, причем выход операционногоусилител  соеди йен с одним из входов первой схемы И и через первую схему НЕ с одним из входов второй схемы И, узел управлени  соединен с другим входом первой схеьв и и через вторую схему НЕ с другим входом, второй схемы И, выходы схем И подключе(а  к входам cxeNH ИЛИ, образующей выход нульоргана , затвор полевого транзистора которого соединен с узлом управлени , а инвертирующий вход опе гщионного усилител  подключен к общей шине питани , . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 603061, кл. G 01 G 23f36f 1976,
2. 2.Авторское свидетельство СССР 789685, кл. G 01 G 23/36, 1978 (прототип).

   I Пе/гело/ /7е суг/м rd //ccfMff / fjyrff e/

   / I

   Фиг.2