Электронные цифровые весы

)5 601623 РЕТЕНИ ий институтжский металожсталь" лов, А,В, Гре П. Панфилов ви В.А,Сы цифровойе и инструкООО.ТО. Че ССР01 6 23/37,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Преобразователь аналогоФ 4231. Техническое описаниция по эксплуатации ЗП 4 499боксары, 1974.Авторское свидетельство СМ 1164558, кл. 6 01 6 3/14, 61985.(57) Изобретение относится к весоизмерительной технике. Предложены электронные цифровые весы, содержащие первый счетчик 5, который через коммутатор 9 осуществляет подсчет импульсов высокой или низкой частоты в зависимости от степени компенсации сигнала на выходе сумматора 19 выходным напряжением цифроаналогового компенсатора 4. Сигнал на выходе сумматора 19 формируется за счет запитки тензодатчика 2 и дифференциатора 18 напряжением прямоугольной формы от генератора 1 через второй счетчик 12 и усилитель 3 мощности. До момента компенсации сигнала тензодатчика формирователь 16 импульсов, подсоединенный через делитель 10 частоты (ДЧ) к выходу второго счет1597591 10 15 20 25 30 35 40 45 чика 12, обнуляет третий счетчик 15, пятый триггер 17 и устанавливает в единицу первый триггер 8, разрешающий потенциал которого обеспечивает коммутацию импульсов высокой частоты на вход первого счетчика 5 через коммутатор 9, При предварительной компенсации сигнала тензодатчика срабатывает пороговый элемент 20, который сбрасывает четвертый триггер 14 в Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для автоматического взвешивания грузов на подъемных кранах, в том числе на заливочных и стационарных весах в статике,На фиг,1 показана блок-схема электронных цифровых весов; на фиг,3 - эпюры н.апряжений,Весы содержат генератор 1, тензодатчик 2, усилитель 3 мощности, инверсный вход которого через аналого-цифровой компенсэтор 4, подключенный к выходам первого счетчика 5, связан с первым входом нуль-органа 6, а также второй триггер 7, выход которого соединен с входом реверсирования первого счетчика 5 и первый триггер 8, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора 9, один из сигнальных входов которого подключен к выходу делителя 10 частоты, а выход коммутатора 9 соединен со счетным входом первого счетчика 5.Выход генератора 1 соединен с С-входом третьего триггера 11 и входом второго счетчика 12, выходы которого через элемент И-НЕ 13 связаны с вторым сигнальным входом коммутатора 9, единичными Я-входами третьего 11 и четвертого 14 триггеров, единичный и нулевой выходы которых соответственно подключены к счетному входу третьего счетчика 15 и С-входу первого триггера 8,Выход переполнения второго счетчика 12 через последовательно соединенные делитель 10 частоты и формирователь 16 импульсов соединены с нулевыми Б-входами третьего счетчика 15, пятого триггера 17, единичным Б-входом первого триггера 8 и непосредственно соединен с входом усилителя 3 мощности, другой выход которого через параллельно соединенные тензозадатчик 2 и дифференциатор 18 связан с входами сумматора 19, выход которого соединен с вторым входом нуль-органа 6, связанного своим выходом непосредственно и через пороговый элемент 20 соответственно с Э-входом третьего 11 и С-входом нуль, подключая коммутатор 9 к выходу ДЧ 10, снижая быстродействие весов для исключения отслеживания помехи. Для окончательной компенсации сигнала тензодатчика подсчитывается число периодов с перекомпенсированным сигналом за период напряжения ДЧ 10 и по большинству фактов перекомпенсации осуществляется реверсирование первого счетчика 5. 2 ил. четвертого 14 триггеров. Выход третьего счетчика подключен к единичному Я-входу пятого триггера 17, выход которого подключен к О-входу второго триггера 7, С-вход которого соединен с выходом делителя 10 частоты.На фиг.2 изображены эпюры выходных напряжений; Е 1 - генератора 1, Е 2 - тензодатчика 2, Е 4 - цифроаналогового компенсатора 4, Е 6 - нуль-органа 6, Е 7 - второго триггера 7, Ев - первого триггера 8, Е 11 - третьего триггера 11, Е 1 з - элемента И - НЕ 13,Е 16 - формирователя 16 импульсов, Е 18 - дифференциатора 18, Е 19 - сумматора 19, Е 2 о -порогового элемента 20.Весы работают следующим образом, Генератор 1 с выходными импульсами Е 1 через второй счетчик 12 и усилитель 3 мощности обеспечивает питание тензодатчика 2, дифференциатора 18 и цифроаналогового компенсатора 4 и напрякение прямоугольной формы с измененным размахом, которое после прохождения дифференциатора 18 приобретает форму Е 18 со спадом плоской вершины,Аналоговое сложение Е 2 и Е 18 сумматором 19 приводит к получению напряжения Е 19 с постоянным спадом плОскОЙ части импульса, независимо от нагрузки тензодатчика 2, В нуль-органе 6 напряжение Е 19 компенсируется выходным сигналом цифроаналогового компенсатора 4, амплитуда которого Е 4 по мере компенсации возрастает, из-за чего выходное напряжение Е 6 нуль-органа 6 снижается.Элемент И-НЕ 13 вырабатывает стробирующий импульс Е 1 з, обеспечивающий в моменты т 1, 15, 19 и т.д., установку в единичное состояние третьего 11 и четвертого 14 триггеров и разрешает их возврат в нулевое состояние только в определенные интервалы времени сз.,я 4; и 7 л 8 и т,д Если напряжение Е 19 недокомпенсировано, то в интервале моментов Тз,е 4 напряжение Е 6 нуль-органа 6 превышает порог Ч срабатывания порогового элемента 20, из. за чего последний свое состояние не меняет. По мере же компенсации напряжение Еб в интервале моментов 17 л 8 обязательно пересечет порог Ч, что приведет к срабатыванию на этом интервале порогового элемента 20, выходное напряжение Е 20 которого восходящим фронтом возвратит в нулевое состояние четвертый триггер 14 по его С-входу, сигнализируя о необходимости снизить быстродействие весов с тем, чтобы исключить отслеживание помехи.Модуляция быстродействия осуществляется следующим образом.С каждым периодом делителя 10 частоты формирователь 16 импульсов вырабатывает короткий импульс Е 16, обеспечивающий обнуление третьего счетчика 15, пятого триггера 17 и установку в единичное состояние первого триггера 8, который при этом отключает от делителя 10 частоты первый вход коммутатора 9 и подключает второй его вход к выходу схемы И - НЕ 13, в результате чего первый счетчик 5 заполняется с высокой частотой, быстро отслеживая изменение выходного напряжения тензодатчика 2,Возвращение в нулевое состояние.четвертого триггера 14 приводит к сбросу по С-входу второго триггера 8 (эпюра Е в), который переключает при этом коммутатор 9 от элемента И-НЕ 13 к выходу делителя 10 частоты, подавая на вход первого счетчика 5 импульсы пониженной частоты, чем снижается быстродействие весов. В результате окончательная компенсация сигнала тензодатчиков происходит только при сниженном быстродействии.Для окончательной компенсации (измерения) сигнала тензодатчиков подсчитывается число периодов 1 л 4, а.,лв и т,п, с перекомпенсированным сигналом за период выходного напряжения делителя 10 частоты и по большинству фактов перекомпенсации осуществляется реверсирование первого счетчика 5, что реализуется следующим образом.Если сигнал недокомпенсирован, то на выходе нуль-органа 6 действует единичное напряжение (здесь единичной принята положительная полярность в интервале мо. - ментов 1 зЛ 4, т 7,.Лв,). Поэтому третий триггер 11 остается в единичном состоянии, из-за чего третий счетчик 15 и пятый триггер 17 не срабатывают, оставляя тем самым в нулевом состоянии второй триггер 7, который при этом удерживает первый счетчик 5 в режиме сложения.В тех случаях, когда сигнал тензодатчика 2 скомпенсирован либо перекомпенсирован, в середине интервала стробирования 11 ал 12 в момент 111 выход 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ное напряжение Еб нуль-органа б будет нулевым, из-за чего восходящим фронтом Е 1 в моменты типа 111 третий триггер 11 сбрасывается, записывая единицу в третий счетчик 15, Если за время анализа, равное периоду с 1 л 12 выходного напряжения делителя 10 частоты, счетчик 15 заполняется, то пятый триггер 17 сообщает единичный уровень О- входу второго триггера 7, который по С-входу переводится в единичное состояние, переключая и тем самым первый счетчик 5 в режим вычитания, после чего выходное напряжение делителя 10 частоты в момент ц 2 через коммутатор 9 изменяет показание счетчика 5 всего лишь на единицу, независимо от степени компенсации, Таким образом в первом счетчике 5 создается цифровая копия уровня Е 2 сигнала тензодатчика 2,Поскольку при этом содержимое реверсивного счетчика 5 меняется не в каждый период сигнала тензодатчика, как в известных весах,а по результату анализа множества периодов реверсируется счетчик, то поражение помехой сколь угодно большой величины одного и даже нескольких периодов сигнала не сказывается на результате взвешивания. Формула изобретения Электронные цифровые весы, содеожащие генератор, тензодатчик цифроаналоговый компенсатор, управляющие входь 1 которого подсоединены к выходам первого счетчика, выход - к первому входу нуль-органа, блок реверса, выход которого соединен с входом реверсиравания первого счетчика, первый триггер, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора, один из сигнальных входов которого подсоединен к выходу делителя частоты, а выход коммутатора соединен со счетным входом первого счетчика, о тл ич а ю щ и е с я тем, чта, с целью повышения точности, в них введены аналоговые дифференциатор и сумматор, второй и третий счетчики, элемент И - НЕ, три триггера, пороговый элемент, формирователь импульсов, усилитель мощности с дополнительным инверсным выходом, а блок реверса выполнен в виде второго триггера, причем выход генератора соединен с входом синхронизации третьего триггера и входом второго счетчика, выходы которого через элемент И - НЕ соединены с вторым сигнальным входом коммутатора и единичными входами третьего и четвертого триггеров, единичный и нулевой выходы которых соответственно подсоединены к счетному входу третьего счетчика и входу синхронизации второго1597591 Составитель З,КрысановТехред М.Моргентал Редактор А,Козор Корректор Н,Ревск аказ 3042 Тираж 428 ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РауПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРая наб., 4/5 оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 триггера, вход данных которого подсоединен к корпусной шине,а выход, переполнения второго счетчика через последовательно соединенные делитель частоты и формирователь импульсов подключен к нулевым входам третьего счетчика, пятого триггера, единичным входам первого триггера и непосредственно соединен с входом усилителя мощности, инверсный выход которого соединен с входом цифроаналогового компенсатора, а другой выход через параллельно подключенные тензодатчик и дифференциатор соединен с входами сумматора, выход которого соединен с вторым входом нуль-органа, подключенного своим выходом к входу данных третьего и через 5 пороговый элемент к входу синхронизациичетвертого триггеров, вход данных последнего подсоединен к корпусной шине, а выход третьего счетчика подключен к единичному входу пятого триггера, выход 10 которого подключен к входу данных второготриггера, вход синхронизации которого соединен с выходом делителя частоты.