Цифровая система автоматической регистрации веса

Цифровая система автоматической регистрации веса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свез Советеиик

Социелиетичееии к

Ресиубпии (»)960540 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23.12.80(23) 3234014/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет Опубликовано 23.09.82. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 23.09.82 (5! )М. Кд.

G0lG 7/04

9вудврвтеавй квивтвт

CCCP

: вф дввви «забретеввв

i вткритив (53) УДК681. .2 69 (088.8) (72) Авторы изобретения ф

Д. М. Дерендеев, В. И. Созннов, В. Q. Попов и :C. Л. Чечурин

Л

:I

Ф

Ленинградский политехнический институт им. М. И. КМпгнина (7! } Заявитель (54) ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ

РЕГИСТРАЦИИ ВЕСА

Изобретение отнЬсится к измерительной технике, а точнее к цифровым электронным весоизмерительным системам;

Известны весоизмерительные системы, использующие компенсацию измеряемого у. груза электромагнитной силой тока компенсационной катушки, т.е. работают по принципу замкнутых систем автоматического регулирования: (1 ) .

Обций недостаток систем автоматичес- 1о кого управления заключается в том, что с. увеличением быстродействия повышается собственная частота систем и уменьшается. точность, так как растет влияние внешних и внутренних электрических по- 15 мех и вибраций основания на результаты измерений. Фильтрация помех и вибраций ведет к уменьшению собственной частоты системы и, следовательно, к уменьшению быстродействия ..

Наиболее близкой по технической сущ. ности является цифровая система автома,тической регистрации веса, содержащая

2 компенсационную катушку; последовательно включенные датчик перемещения, интегрирующий широтно-импульсный регулятор тока компенсационной катушки, ключ со стабилизатором эталонного тока, накопительные счетчики, блок индикации и устройство коррекции (2 ) .

Недос"татки известного решения заключаются в следукщем;

Система автоматического управления аналога должна обладать устойчивостью в широком диапазоне изменения коэффициента усиления. Несмотря на .наличие интегратора, в установившемся режиме (при малом коэффициенте усиления) система имеет статическую ошибку и не приводит в нулевое положение датчик перемещения. Это вызывает появление пог-решностей от неравномерности магнитного поля компенсационной катушки, от влияния пружин подвеса и в целом ведет к неравномерности шкалы прибора. Кроме. того, известно, что система с переменным коэффициентом усиления может

3 96054 амеп параметрические колебания, т.е. терять устойчивость.

Пель изобретения - увеличение точности и быстродействия.

Для достижения поставленной цели введен развязывающий усилитель, через который ключ связан с компенсационной катутпкой, причем второй вход развязывающего усилителя через устройство коррекции подключен к выходу датчика пе- jp ремещения, в третий — к сопротивлению обратной связи.

На чертеже показана предлагаемая цифровая система.

Система содержит подвижное грузоподъемное устройство 1, датчик 2 переыешения Грузоприемного устройс гва; сопротивление 3 обратной связи, устрой- ство 4 коррекции, интегрирующий ши, ротно-импульсный регулятор 5 тока компенсационной катушки, ключ 6 широтноимпульсного регулятора, стабилизатор

7 эталонного тока, накопительные счетчики 8, индикацию 9, компенсационную катушку 10, развязываюший усилитель 11.25

В статике подвижное грузоподъемное

:устройство 1 с грузом P уравновешиваь ется электромагнитной силой F, создаваемой током 3К компенсационной катушки 10.

ЭО

При изменении груза P подвижное грузоприемное устройство 1 перемещается и сигнал 2 датчика перемещения грузоприемного устройства 1 с помощью ин гегрирующего широтно-импульсного регулятора 5 тока компенсационной катушки

10 изменяет длительность зам3якания ключа широтно-импульсного регулятора

6 так, что под действием изменения среднего тока компенсационной катушки

10 подвижное грузоприемное устройство

1 возвращается в исходное уравновешенное положение. Широтно-модулированный сигнал ключа широтно-импульсного регулятора 6 преобразуется в ток индика45 ции 9 с помощью накопительных счетчиков 8 широтно -модулированных сигналов.

Для увеличения точности измерения слу.жит стабилизатор 7 эталонного тока.

С целью повышения быстродействия предлагаемой системы при сохранении высокой точности измерения в отличие . от известной используется устройство параллельного типа. Параллельная коррекция 4 содержит дифференцируюший усилитель и разделительный конденсатор .

Таким образом, переменная составляюптая сигнала коррекцт и поступает на развязывающий усилитель . . 1 и далее в компен0 4 сационную катушку 10, не влияя непос-. редственно на результат измерений, который формируется с выхода ключа широтно-импульсного регулятора 6 с помощью накопительных счетчиков 8. Развязывающий усилитель 11 служит для согласования низкоомной индуктивной нагрузки (компенсационной катушки 10) с ключом широтно-импульсного регулятора 6, а также для усреднения пульсаций тока компенсационной катушки 10. Развязывающий усилитель"11 содержит дополнительный интегратор и эмиттерный повторитель, охваченные отрицателт ной обратной связью по току компенсационной катушки

10, т.е. представляет собой инерционное звено, в котором небольшая емкость интегратора позволяет устранить пульсации компенс ационного тока

В выпускаемых за..рубежом весах (например, РТ 1200 фирмы " МеИ еiт и др.) реализуется иоследовательная коррекция, при которой в закон регулирования вводится первая и,,вгорая производная. В цифровой системе, пример выполнения которой приведен HB чертеже, передаточная функция всего регулятора в идеальном случае, без учета малых постоянных времени, имеет вид

Wр)= — к т vi ) =

Р д д

K Р+К Т Р где К и — коэффициент передачи интегрирующего широтно-импульсного регулятор а 5;

K > — статический коэффициент усиления дифференцируюшего усилителя;

Т вЂ” постоянная времени дифференцирующего усилителя.

Из передаточной функции следует, что предлагаемый закон регулирования также содержит первую и вторую производные, Вместе с тем предлагаемый способ коррекции позволяет выбрать большую постоянную времени интегратора (малый К,„) широтно-импульсного модулятора и снизить уровень помех в отсчете показаний, сохранив при этом высокий коэффициент усиления по переменной составляющей коррекции. Предлагаемая система автоматического уравноцешивания позволяет повысить точность измерения при одинаковом уровне внешних и внутренних электрических помех примерно в 2 раза.

5 960540 6

Формула изобретения кой, причем второй вход развязывающецифровая система автоматической ре- го усилителя через устройство коррекции гистрации веса, содержащая компенса- подключен к выходу датчика перемещеционную катушку, последовательно вклк ния, а третий — к сопротивлению обратченные датчик перемещения, интегриру- s ной связи. юший широтно-импульсный регулятор то- Источники информации, ка компенсационной катушки, ключ со принятые во внимание при эжпертизе стабилизатором аталонного тока, нако- 1. Новые лабораторныевесы вибро- и пительные счетчики, блок индикации и шумоизмерительная аппаратура зарубежустройство коррекции, о т л и ч а ю - 1й ных фирм. Экспресс-информация БНИИТЭИ щ а я с я тем, что, с целью увеличения ТС - 7, вып. 2, М., 1981. точности и быстродействия, в нее введен Z. Revue Be Ме1,голгофе Рейф/е развязываюший усилитель, через который И Leqa

Составитель В. Митряев

Редактор А. Козориз Техред С.Мигунова Корректор A. Ференц

Заказ 7246/45 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4