Цифровая система автоматической регистрации веса

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свез СоеетеиииСфциалиетиекии иРеспубве 1 ц 960540. яФ аваэм забретеивв к атирнтий(72) Авторы изобретения фД. М. Дерендеев, В, И. Соэинов, В. Д. Попов Ь". Л, ЧечуринЛенинградский политехнический институт им. М. И. Кйпгнина(54) ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИИ ВЕСА Изобретение отнЬсится к измерительной технике,. а точнее к цифровым электронным весоиэмерительным системам;Известны весоизмерительные системы, использующие компенсацию измеряемого у. груза электромагнитной силой тока компенсационной катушки; т.е, работают по принципу замкнутых систем автоматического регулирования: 1 3Обций недостаток систем автоматического управления заключается в том, что с. увеличением быстродействия повышается собственная частота систем и уменьшается. точность, так как растет влияниевнешних и внутренних электрических по мех и вибраций основания на результаты измерений. Фильтрация помех и вибраций ведет к уменьшению собственной частоты системы и, следовательно, к уменьшению быстродействияНаиболее близкой по технической сущ.ности является цифровая система автома, тической регис грации веса, содержащая 2компенсационную катушку, последовательно включенные датчик перемещения, интегрирующий широтно-импульсный регулятор тока компенсационной катушки,ключ со стабилизатором эталонного тока,накопительные счетчики, блок индикациии устройство коррекции 2 ,Недос"татки известного решения заключаются в следующемСистема автоматического управленияаналога должна обладать устойчивостьюв широком диапазоне изменения коэффициента усиления, Несмотря на .наличиеинтегратора, в установившемся режиме(при малом коэффициенте усиления) система имеет статическую ошибку и неприводит в нулевое положение датчик перемещения. Это вызывает появление пог-.решностей от неравномерности магнитного поля компенсационной катушки, отвлияния пружин подвеса и в целом ведетк неравномерности шкалы прибора. Кроме: того, известно, что система с переменным коэффициентом усиления может3 96054иметь параметрические колебания, т.е,терять устойчивость.Пель изобретения - увеличение точности и быстродействия,Для достижения поставленной целивведен развязывающий усилитель, черезкоторый ключ связан с компенсационнойкатушкой, причем второй вход развязывающего усилителя через устройство коррекции подключен к выходу датчика пе-10ремешения, а третий - к сопротивлениюобратной связи,На чертеже показана предлагаемаяцифровая система,Система содержит подвижное грузоподъемное устройство 1, датчик 2 переыешения. Грузоприьмного устройства;сопротивление 3 обратной связи, устрой-ство 4 коррекции, интегрирующий ши, ротно-импульсный регулятор 5 тока компенсационной катушки, ключ 6 широтноимпульсного регулятора, стабилизатор7 эталонного тока, накопительные счетчики 8, индикацию 9, компенсационнуюкатушку 10, развязываюший усилитель 11.5В статике подвижное грузоподъемное.устройство 1 с грузом Р уравновешиваьется электромагнитной силой Е, создаваемой током ЗК компенсационной катушки 10,ЭОПри изменении груза Р подвижноегрузоприемное устройство 1 перемешаетсяи сигнал 2 датчика перемещения грузоприемного устройства 1 с помощью интегрирующего широтно-импульсного регулятора 5 тока компенсационной катушки3510 изменяет длительность замМканияключа широтно-импульсного регулятора6 так, что под действием изменениясреднего тока компенсационной катушки4010 подвижное грузоприемное устройство1 возвращается в исходное уравновешенное положение, Широтно-модулированныйсигнал ключа широтно-импульсного регулятора 6 преобразуется в ток индика 545ции 9 с помощью накопительных счетчиков 8 широтно -модулированных сигналов,Для увеличения точности измерения слу.жит стабилизатор 7 эталонного тока,С целью повышения быстродействияпредлагаемой системы при сохранениивысокой точности измерения в отличиеот известной используется устройствопараллельного типа. Параллельная коррекция 4 содержит дифференцируюший усилитель и разделительный конденсатор .Таким образом, переменная составляющаясигнала коррекции поступает на развязывающий усилитель .1.1 и далее в колтен 0 фсационную катушку 10, не влияя непосредственно на результат измерений, который формируется с выхода ключа широт.но-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. Развязываюший усилитель"11 содержит дополнителЬный интегратор и эмиттерный повторитель, охваченные отрицатегпной обратной связью по току компенсационной катушки 10, т.е, предстайляет собой инерционное звено, в котором небольшая емкость интегратора позволяет устранить пульсации компенсационного токаВ выпускаемых за. рубежом весах (например, РТ 1200 фирмы "МеИ 1 е и др.) реализуетоя иоследовательная коррекция, при которой в закон регулирования вводится первая ивторая производная. В цифровой системе, пример выполнения которой приведен на чертеже, передаточная функция всего регулятора в идеальном случае, без учета малых постоянных времени, имеет видК ЪР): - к т р.: Ки+К Р+К т р 1 где Ки - ко ффи ент переда- иегрирующего широтно-импульсногорегулятора 5;К- статический коэффициент усиления дифференцируюшего усилителя;Т - постоянная времени дифференцирующего усилителя,Из передаточной функции следует, чтопредлагаемый закон регулирования такжесодержит первую и вторую производные,Вместе с тем предлагаемый способ коррекции позволяет выбрать большую постоянную времени интегратора (малый Ки)широтно-импульсного модулятора и снизить уровень помех в отсчете показаний,сохранив при этом высокий коэффициентусиления по переменной составляющейкоррекции, Предлагаемая система автоматического уравноцешиоания позволяетповысить точность измерения при одинаковом уровне внешних и внутренних электрических помех примерно в 2 раза.5 960540 6формула 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 вклю- ния, а третий - к сопротивлению обратченные датчик перемещения, интегриру- з ной связи.юший широтно-импульсный регулятор то- Источники информации,ка компенсационной катушки, ключ со принятые во внимание при азспертизе стабилизатором аталонного тока, нако. Новые лабораторныевесы вибро- и пительные счетчики, блок индикации и шумоизмерительная аппаратура зарубежустройство коррекции, о т л и ч а ю - 1 О ных фирм. Экспресс-информация ЦНИИТЭИ щ а я с я тем, что, с целью увеличения ТС - 7, вып, .2, М 1981.точности и быстродействия, в нее введен 2. йечое де Ме 1,голгофе Рейф/е развязываюший усилитель, через который ИВгде 1975, % 5, с. 334-335 ключ связан с компенсационной катуш- ( прототип). Составитель В. Митряеведактор А. Козориз Техред С.Мигунова Коррект е ираж 673 Подписное осударственного комитета СССР м изобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб., д. 4 Т аказ 7246/45 ВНИИПИ по дел