Электронные цифровые весы

Электронные цифровые весы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1991175 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-????(22) ???????????????? 08.04.81 (21) 3274684>

G G 7/04

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 2301.83. Бюллетень и 3

Дата опубликования описания 23. 01. 83 (И) УДК 681.269 (088. 8) /

В.Г. Кнорринг, В.С. Моисейченко, Л.К. Руки и Г.A. Сальникова (72) Авторы изобретения (73) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И. Калинина

» (54) ЭЛЕКТРОННЫЕ ЦИФРОВЫЕ ВЕСЫ

Изобретение относится к технике измерения массы, в частности к точным весам лабораторного типа.

Известны электронные цифровые ве. сы, содержащие генераторы, вычитатель . частот, реверсивный счетчик, преобразователь код — анолог (1).

Недостатком известных весов является необходимость проведения ручной 1О калибровки устройства.

Наи более близ кими по технической сущности к предлагаемым являются электромагнитные цифровые весы, содержащие чувствительный элемент с грузоприемной площадкой и системой подвески, преобразователь некомпенсации, измерительную и эталонную катушку, командный блок, подключенный первым выходом к устройству электро" магнитного положения эталонной катушки, содержащему переключатель и источник тока коррекции, магнитную систему, систему электрического уравновешивания, содержащую два генератора, подключенных к входам вычита- 2з теля частот, выход которого подключен к реверсивному счетчику, циклический счетчик, вход которого подключен к выходу первого генератора, цепь совпадения кодов, на входы ко» ЗО торой подключены выходы реверсивного и циклического счетчиков, фазовый компаратор, íà S-вход которого подключен выход переполнения циклического счетчика, стабилизатор тока, подключенный к токовому ключу, вход которого связан с выходом фазового компаратора, а выход через сумматор, к второму входу которого подключен источник тока тары, связан с измерительной катушкой, причем преобразователь некомпенсации подключен к входу второго генератора, а реверсивный.счетчик связан вторым выхо дом с отсчетным устройством (21.

Недостатком устройств такого типа является сравнительно большое время измерения, связанное с необходимостью проведения ручной калибровки. устройства.

Целью изобретения является обеспечение автоматизации режима калибровки °

Для достижения поставленной цели в весы введены электронный ключ, за» поминающее устройство и логический коммутатор, причем вход запоминающего устройства через электронный ключ подсоединен к третьему выходу реверсивного счетчика, а выход — к уп991175 равляющему ст абилиз ато ру тока, Р.— вход фазового компарато а через J. о гический коммутатор подсоединен соответственно к выходу цепи совпаденчя кодов н к промежуточному выходу циклического счетчика, при этом управляющие входы электронного ключа и логического коммутатора соеу янезы соответственно с вторым и третьиъ выходами командного блока.

На чертеже приведена структур:-.:ая схема цифровых электронных весов.

Цифровые весы содержат чувствительньи элемент 1 с грузоприем ой площадкой 2, систему подвески 3 и 4, преобразователь некомпенсации 5, выполненный в виде источника света 6, фотоприемника 7, щелевой диафрагмы

8, сделанной в каркасе измерительной катушки 9, постоянный магнит 10, магнитопровод 11, эталонную катушку обра.зцовой массы 12, систему механичес- 2Î ких ограничителей хода, состоящих из упоров 13-16, систему электрического уравновешивания 17, состоящую из управляемого генератора 18, опорного генератора 19, вычитателя час- 25 тот 20, реверсивного счетчика 21,преобразователя код-аналог 22, содержащего преобразователь кода B относительную длительность интервала време" ни 23 с цепью совпадения кодов 24, 30 циклический счетчик 25 с промежуточным выходом 26, фазовым компаратором 27 и преобразователь относительной длительности интервала времени в ток 28 с токовым ключом 29 и стабилизатором тока 30, отсчетное устройство.31, электронный ключ 32, запоминающее устройство 33, логический коммутатор 34, источник тока тары 35, сумматор токов 36, источник коррекции 37, переключатель 38 и командный блок 39.

Источник тока коррекции 37, пере-ключатель 39, система механических ограничителей хода с упорами 13-16 образуют устройство электромагнит— ного наложения эталонной катушки.

Конструктивно чувствительный элемент 1, грузоприемная площадка 2 и измерительная катушка 3 жестко скреплены друг с другом и закреплены на 50 подвесках 3 и 4, образуя подвижную часть весов.

Работа весов происходит следующим образом.

В исходной позиции при отсутствии Ы измеряемого груза на грузопфиемной площадке 2,т.е. при Р = О, щелевая диафрагма 8 находится в нулевом„ нейтральном положении, при котором сигнал с преобразователя некомпенса ции 5 равен О, т.е. V = О, при этом разность частот на выходах вычитателя частот 20 равна нулю, т. е. h f 0.

Кодовая комбинация на выходах реверсивного счетчика 21 соответствует нулю,- н а отсчетном устройстве 31 будут нулевые показания. От регулируемого источника тары 35 через сумматор токов 36 в измерительную катушку 9 подается ток Зо начального тарирования, компенсирующий вес подвижной части весов и тару.

Командный блок 39 ставит переключатель 38 в положение Б, подключая источник тока коррекции 37 к эталонной катушке 12. Ток 3 источника тока коррекции 37 имеет величину, достаточную для того, чтобы поднять эталонную катушку 12 образцового веса Ро т ° е ° Ро = 1о Во ) Ро, где Во ,индукция в зазоре, Ьр — общая длина провода эталонной катушки. Таким образом, эталонная катушка 12 находится в крайнем верхнем положении и прижата к нижним упорам 14 и 16.

При Р— Рр, назовем этот режим режимом коррекции чувствительности, Ко мандный блок 39 с помощью электронного ключа 32 подсоединяет запоминающее устройство 33 к реверсивному счетчику 21 и ставит переключатель

38 и логический коммутатор в положение A. Тогда источник 38 подключен к нулевой шине и обесточенная катушка

12 под действием собственного веса

Ро опускается на упоры 13 и 15, расположенные на каркасе измерительной катушки 9, Подвижная часть весов смещается вниз, на выходе преобразователя некомпенсации 5 появляется сигнал V Ро, генераторы 1 8 и 19 рассогласовываются и на выходах вычитателя частот 20 появляется сигнал разностной частоты +Df Реверсивный счетчик 21 производит подсчет импульсов разностной частоты, пришедших за время переходного процесса, Код реверсивного счетчика 21 переписывается в запоминающее устройство

33, которое регулирует величину тока стабилизатора 30. Токовый ключ 29, управляемый фазовым компаратором 27, пропускает в измерительную катушку

9 импульсы тока с различной амплитудой, но и с постоянной относительной длительностью:

bt

8 СТ Т где Л вЂ” ток в измерительной

Я катушке 9 в режиме коррекции;

3, — регулируемая амплитуда тока от стабилизатора тока 30Ä вЂ” о- cons< — относительная длительность импульсов тока, определяемая частотой следования импульсов с промежуточного выхода 26 циклического счетчика 25 и полной емкостью счетчика 25.

991175 р о(о Ь о б5

Процесс изменения тока .7С происходит до тех пор, пока не создается уравновешивающего усилия о -в).з к 0 О ст Т О

".о

При этом 7

90 О T

1О

После того, как было произведено уравновешивание, на выходе вычитателя частот разность частот 4 f равна О, и реверсивный счетчик 21 останавливается, запоминая набранную кодовую комбинацию, пропорциональную массе эталонной катушки 12.

После этого командный блок 39 переводит переключатель 38 и логический коммутатор 34 в положение Б, отключая запоминающее устройство 33 рт реверсивного счетчика 21, и одновременно эталонная катушка 12 под действием тока от источника тока коррекции 37 снова занимает крайнее верх-2 нее положение.

При установлении измеряемого груза на грузоприемной площадке 2, назовем этот режим режимом измерения, Р— Va (Рд = О), подвижная часть весов смещается вниз, на выходе преобразователя некомпенсации 5 появляется сигнал рассогласования Чк, пропорциональный весу измеряемого груза, генераторы 18 и 19 рассогласовываются, на выходе вычитателя частот З5

20 появляется сигнал разностной частоты Ьf

Реверсивный счетчик 21 считает импульсы, пришедшие за время процесса уравновешивания, и управляет пре- 40 образователем код — аналог.

По мере роста числа импульсов в . реверсивном счетчике 21 увеличивается и время пребывания фазового компара- тора 27 в единичном состоянии, опре- 45 деляемое разностью между моментами поступления на него импульсов переполнения с циклического счетчика 25 и с цепи совпадения кодов 24.

Это приводит к увеличению длитель- 5О ности импульса Lltq тока, а следовательно и к росту компенсирующего тока в измерительной катушке 9.

Процесс продолжается до установления равенства

В„. (, э„= Р„, (j где 3 =3ст — — компенсирующий ток;

Т (и — о бща я длина пров ода . в измерительной катуш- ке 9. бО

Учитывая (1), получим

Принимая во внимание (2) и (3), получим, что масса измеряемого груза

4 не зависит от магнитной индукции в зазоре постоянного магнита.

В прототипе для получения значения измеряемой массы оператору нужно помнить значения результатов измерения образцовой массы и измеряемой и вручную находить их отношение.

Введение новых функциональных связей (запоминающего устройства, логического коммутатора и электронного ключа), в результате чего стабилизатор тока становится управляемым, позволяет автоматизировать операцию нахождения отношения измеряемой и образцовой массы, тем самым освобождая оператора от трудоемких вычислений и повышая быстродействие прибора.

Формула изобретения

Электронные цифровые весы, содержащие чувствительный элемент с грузоприемной площадкой и системой подрески, преобразователь некомпенсации, измерительную и эталонную катушки, командный блок, подключенный первым выходом к устройству электромагнитного положения электромагнитной катушки, содержащему переключатель и источник -ока коррекции, маг" нитную систему, систему электрического уравновешивания, содержащую два генератора, подключенных к входам вычитателя частот, выход которого подключен к реверсивному счетчику, циклический счетчик, вход которого подключен к выходу первого генератора, цепь совпадения кодов, на входы которой подключены выходы реверсивного и циклического счетчиков, фаэо" вый компаратор, íà S-вход которого .подключен выход переполнения циклического счетчика, стабилизатор тока, подключенный к токовому ключу, вход которого связан с выходом фазового компаратора, а выход через сумматор, к второму входу которого подключен источник тока тары, связан с измерительной катушкой, причем преобразователь некомпенсации. подключен к входу второго генератора, а реверсивный счетчик связан вторым выходом с отсчетным устройством, о т л и ч а ющ и е с я тем, что, с целью обеспечения автоматизации режима калибровки, в них введены электронный ключ, запоминающее устройство и логический коммутатор, причем вход запоминающе991175

ВНИИПИ Заказ 109/55 Тираж 641 Подписное

Филиал ППП "Патент . r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4 го устройства через электронный ключ подсоединен к третьему выходу реверсивного счетчика, а выход — к управляемсыу стабилизатору тока, В-вход фазового компаратора через логический коммутатор подсоединен соответственно к выходу цепи совпадения кодов и к промежуточному выходу циклического счетчика, при этом управляющие входы электронного ключа и логичес-. кого коммутатора соединены соответственно с вторым и третьим выходами командного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 742719, кл. G 01 G 23/36, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2732751/18-10, кл. G 01 G 7/04, 01.03.79 (прототип).