Устройство уравновешивания весов

(5)5 (3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИЯМ ИЗОБРЕТЕНИЯ А нный универ- Н.Л.Егоров и ШИВАНИ зионного изйство содершку, датчик ий широтноению по цифровая ции веса. катушку, щий ши- дключенючу со блок кор- выходом КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Использование: для прецимерения веса. Существо: устржит компенсационную катуперемещения, интегрирующ Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для прецизионного измерения веса.Известны весы с автоматическим уравновешиванием. содержащие коромысло, подвеску с чашкой для груза, датчик перемещения, усилитель, компенсационную катушку и отсчетное устройство.Известные весы не имеют требуемой точности и быстродействия из-за большой инерционности данного устройства. Наиболее близким к изобреттехнической сущности являетсясистема автоматической регистрасодержащая компенсационнуюдатчик перемещения, интегрируюротно-импульсный модулятор, поный своим выходом к клстабилизатором эталон ного тока.рекции, связанный своим входом с импульсный модулятор, подключенный своим выходом к ключу со стабилизатором эталонного тока, блок коррекции, связанный своим входом с выходом датчика перемещения, усилитель, связанный выходом с входом блока индикации, при этом блок коррекции выполнен в виде резонансного усилителя, дополнительный вход которого связан с вторым выходом датчика перемещения, а выход- с первым входом широтно- импульсного модулятора, второй вход которого подключен к выходу усилителя, оба входа которого связаны е соответствующими выходами датчика перемещения, при этом ключ подключен к компенсационной катушке. 1 ил,датчика перемещения, усилитель, связанный выходом с входом блока индикации.Недостатком данной системы является ошибка, связанная с трением покоя и низкой помехоустойчивостью.т, к. дифференци- а рующий усилитель с линейной 4 амплитудно-частотной характеристикой усиливает высокочастотные шумы датчика и р инерционность системы, не позволяет добиться устойчивости при большом коэффициенте усиления,Цель изобретения - повышение точно- С сти, быстродействия и помехоустойчивости.Для достижения цели блок коррекции выполнен в виде резонансного усилителя, дополнительный вход которого связан с вторым выходом датчика перемещения, а выход - с первым входом широтно-импульсного модулятора, второй вход которого подключен к выходу усилителя, оба входа которого связаны с соответст вующими выходами датчика перемещения, при этом ключ подключен к компенсацион. ной катушке.На чертеже показано предлагаемое ус. тройство уравновешивания весов,Устройство содержит коромысло 1, датчик перемещения 2, усилитель 3, цепь параллельной коррекции на основе резонансного усилителя 4, блок регистрации веса 5, суммирующий широтно-импульсный модулятор 6, двухпозиционный ключ 7, стабилизаторы тока 8, уравновешиаающую систему - постоянный магнит в компенсационной катушке 9, исследуемый образец 10.Устройство работает следующим образом, При измерении веса образца 10 коромысло перемещается и сигнал датчика перемещения 2 поступает на усилитель 3 и на цепь параллельной коррекции, содержащую резонансный усилитель 4, сигнал с усилителя 3 поступает на блок регистрации 5 и на суммирующий широтно-импульсный модулятор 6, на который поступает сигнал, и с устройства параллельной коррекции 4. Модулятор 6 управляет работой двухпозиционного ключа 7. который переключает направление тока со стабилизатора 8, Протекание тока вызывает. в устройстве 9 компенсирующее усиление. пропорциональное Ь х/Т,С целью повышения точности, быстродействия и помехоустойчивости блок коррекции выполнен в виде резонансного усилителя с передаточной характеристикой:КД и) = В 2(1 /К 1 + )оз С/(щ 1.С 1.Частоту резонанса в = 1 ЮГС выбирают так; чтобы собственная частота колебаний весоиэмерительной системы находилась на возрастающем участке резонансной кривой. При таком способе коррекции под действием импульсов тока в компенсирующейкатушке коромысло весов начинает совер.шать вынужденные микроколебания околоположения равновесия, т,е, весоиэмери.5 тельная система находится в режиме динамического равновесия, Тем самымисключается погрешность, связанная с наличием трения покоя, снижается инерционность. Достоинством резонансного10 усилителя является также фильтрация высокочастотных и низкочастотных помех, чтоповышает помехоустойчивость системы,Экспериментальные исследованияпредлагаемого устройства уравновешива 15 ния весов показали, что заявляемое устройство обеспечиваетповышениебыстродействия примерно в пять раз, точности измерения в два раза при одинаковомуровне внешних и внутренних помех,20 . Формула изобретенияУстройство уравновешивания весов, содержащее компенсационную катушку, датчик перемещения, интегрирующийширотно-импульсный модулятор, подклю 25 ченный выходом к ключу со стабилизаторомэталонного тока, блок коррекции, связаннь 1 й входом с выходом датчика перемещения, усилитель, связанный выходом свходом блока индикации, о т л и ч а ю щ е е 30 с я тем, что, с целью повышения точности,.быстродействия и помехоустойчивости,блок коррекции выполнен в виде резонансного усилителя, дополнительный вход которого связан с вторым выходом датчика35 перемещения, а выход - спервым входомширотно-импульсного модулятора второйвход которого подключен к вь 1 ходу усилите-,ля, оба входа которого связаны с соответствующими выходами датчика перемещения,40 при этом ключ подключен к компенсационной катушке,ректор М.Андрушенко Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул. Гагарина, 10 аказ 4183 Тираж ВНИИПИ Государственного комите 113035. МоскваПодписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб., 4/5