Цифровой измеритель усилия

р 1 541094 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических) Доп тельное к авт. свид-ву 22) Заявлено 24.12.75 (21) 2308541/1 л,з 6 011 1,(51 оединением заявки М сп Государственный комитеовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(53) УДК 531.781(088.8) Опублик юччетсньо 3 ата опубликования описания 12.01,7 72) Авторы изобретени 71) ЗаявительЭ. М, Бромберг и А, В, Попо бышевский филиал Всесоюзного ованию организации энергетическОргэнергострой институтаого строительства ек(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УСИ Изобретение относится к измерительнои технике и может применяться для высокочастотного измерения усилий, для взвешивания объектов.Известное силоизмерительное устройство, содержащее датчик усилий, усилитель, схему сравнения и запоминающие элементы не обеспечивает требуемой точности измерения 11,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровой измеритель усилия, содержащий основной преобразователь усилия в код, соединенный с арифметическим устройством, связанным с преобразователем кода в усилие, блок управления и цифровой индикатор 2,В таком измерителе необходимо отключение измеряемого усилия от входа преобразователя усилия в код. Кроме того, в нем наблюдается влияние на результат измерения погрешности обратного преобразователя кода в усилие,Предлагаемый цифровой измеритель усилия имеет повышенную точность измерения благодаря тому, что в него введены источник образцового усилия и образцового сигнала с управляемыми ключами на входе и дополнительный преобразователь усйлия в код, вход которого подключен к блоку управления и через сумматор к выходу источника образцовых усилий и преобразователя кода в усилие,причем вход преобразователя кода в усилие через другой сумматор связан с выходом источника образцовых сигналов и арифметического устройства, соединенного с выходом до полнительного преобразователя усилия в код,а входы управляемых ключей связаны с блоком управления.На чертеже показан предлагаемый цифровой измепитель усилия.10 Измеряемое усилие приложено и входу основного преобразователя 1 усилия в код, состоящего из преобразователя 2 усилия в электрический сигнал и аналого-цифрового преобразователя 3, выход которого подключен и 15 арифметическому устройству 4. Выход арифметического устройства соединен с одним пз входов сумматора 5, с другим входом которого соединен выход источника 6 образцового сигнала с управляемым ключом 7 на входе.20 Выход сумматора 5 подключен через обратный преобразователь 8 кода в усилие к входу сумматора 9, и другому входу которого подключен источник 10 образцового усилия с управляемым ключом 11 на,входе. Выход 25 сумматора 9 подключен . и дополнительномупреобразователю 12 усилия в код, состоящего из последовательно соединенных преобразователя 13 усилия в электрический сигнал и аналого-цифрового преобразователя 14, выход 30 которого подключен к арифметическому уст20 25 30 35 40 45 ройству. Управляемые входы арифметического устройства, аналого-цифровых преобразователей, управляемых ключей подключены к выходам блока управления 15. Выход арифметического устройства соединен с входом цифрового индикатора 16.С помощью преобразователя 1 измеряемое усилие Р, преобразуется в цифровой код Ю=аР+Ь, где а, Ь - параметры рабочего участка функции преобразования измерительной системы, от стабильности которых зависит точность измерения. Результат преобразования У поступает в память арифметического устройства 4, а из него через сумматор 5 на вход обратного преобразователя 8 с коэффициентом передачи Р, Усилие ДУь создаваемое обратным преобразователем, поступает через сумматор 9 на вход дополнительного преобразователя 12.Дополнительный преобразователь идентичен основному. Выходной сигнал дополнитсльното преобразователя Уг=арУ+Ь поступает в память арифметического устройства. Затем в сумматоре 9 к усилию добавляется усилие Р, создаваемое источником 10 образцового усилия, Сигнал Кз=аЯК+Р)+Ь с выхода дополнительного преобразователя, соответствующий суммарному усилию рЫ+Рэт поступает также в память арифметического устройства. Источник образцового усилия отключается, а на вход сумматора 5 вместе с присутствующим сигналом У подается сигнал О с выхода источника образцового сигнала 6. При этом преобразователь 8 создает усилие Д(У+О), а выходной сигнал дополнительного преобразователя имеет видМ, = а (М, + 6) + Ь.Полученные четыре уравнения составляют систему уравнений. Арифметическое устройство 4 решает эту систему уравнений относительно измеряемого усилия Рпо следующему алгоритму:р а - ауу у) эт6 Лз - фа Прп эгом синхронизация работы арифметического устройства 4, аналого-цифровых преобразователей, управляемых ключей производится с помощью блока управления 15. Результат измерения с выхода арифметического устройства поступает на цифровой индикатор 16,Как видно из решения системы уравнений, результат измерения Р, не зависит от параметров функций преобразования каналов прямого и обратного преобразования, а зависит лишь от точности изготовления источников 6 и 10, Это позволяет реализовать цифровой измеритель усилия на грубых элементах с кратковременной стабильностью. Формула изобретения Цифровой измеритель усилия, содеркащий основной преобразователь усилия в .код, соединенный с арифметическим устройством, связанным с преобразователем кода в усилие и блоком управления, цифровой индикатор, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены источник образцового усилия и образцового сигнала с управляемыми ключами на входе и дополнительный преобразователь усилия в код, вход которого подключен к блоку управления и через сумматор к выходу источника образцовых усилий и преобразователя кода в усилие, причем вход преобразователя кода в уси. лие через другой сумматор связан с выходом источника образцового сигнала и арифметического устройства, соединенного с выходом дополнительного преобразователя усилия в код, а входы управляемых ключей связаны с блоком управления,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США Мо 3628377, кл. 73 - 91, 1969,2. Авт. св. Юо 277288, кл. 6 011. 5/00, 1970 (прототип),541094 гЪ: Составитель А. Новиковдактор Т. Рыбалова Техред А. Камышникова Корректор Н. А аказ 287%ЦНИ Подписи о пография, пр. Сапунова, 2 Изд.1895И Государственного ко по делам изобре 113035, Москва, ЖТираж 1029итета Совета Министроенин и открытийРаушская наб., д. 4/5