Электромагнитные цифровые весы

(19) 01) А 1 СОС 7 В 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 2пружины 17. У обоих концов 18,19 этой пружины установлень 1 термочувствительные резистивные элементы 25,26, которые включены в мостовую иэмерительцую схему 24. При изменении температуры концов пружины 17 происходит разбаланс мостовой схемы 24, который формирователем 32 преобразуется в корректирующий сигнал, поступающий в сумматор 33 аналоговых сигналов, где алгебраически суммируется с сигналом датчика 14 раэбаланса, и на усилитель 12, к которому подключена катушка 9 электромагнитного компенсатора 11, поступает сигнал, в который внесена корректирующая поправка, пропорциональная изменению усилия компецсациоцной пружины 17 под ноздействием изменения температуры ее концов. 1 з .и, ф-ли, 1 ил . 54) ЭЛЕКТРОИА5 7) Изобретеерительной тить точность 1118 ЦИФРПБЮ БЕСЫносится к весоиэ -НИТ е о хник и позволяет ловы- ения массы за счет температурной це- компенсациоццой уменьшения вли стабильности дл яния ны компецсатора 11 нец с выходом у 13 датчика 14 р формируемая под помощью упругих основания 16. У тема 17 выполне компенсационной концом 18 закре ном элементе 1,на основании ,Оотносится к весоизмеке.ения - повышение точИзобретенирительцой тех Цель изобр Весы содержат также опорныи р тор 21, аналого-цифровой преобра тель 22, цифроной индикатор 23, вую измерительную схему 24, обра ную первым 25 и вторым 26 термоч езис- зова- мосто зован увстсна азо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР9 1446482, кл, С О 1 С 7/)2, 1986 .Авторское свидетельство СССРУ 1460618, кл. С О 1 С 7,74, 1987. ностиНа чертеже показана схема электррмагнитных цифроных весов.Весы содержат подвижный чувствительный элемент 1 с верхней грузоприемной чашкой 2 для измеряемого груза 3, закрепленный на упругодеформируемой подвеске 4, например, параллелограммного типа, состоящий из упругих опор 5 и 6 и промежуточных пластин 7 и 8. Чувствительный элемент 1 бжен катушкой 9, размещенной в з ре 1 П электромагнитного вход которой соедисилителя 12 и флажком азбалацса. Упругодевеска 4 закреплена с опор 6 на стойке 15 пругодеформируемая сисна, например, в виде пружины и одним своим плена на чувствительа другим концом 19вительными реэистивцыми элментами,расположенными соответственцо ца основании 2) и чувствительцом элементе 1в зонах крепления концов 18,19 упругдеАормируемой системы (пружин) 17,и резисторами "l и .3.Элемент 26 снабжен беяммецтцьыстокоподводями,".9 и 3).Кроме того, в весях имеются цстсч- Оник питания 31, формирователь 3 . кор,ректирующего сигнала и сумматор 33аналоговых сигналов,Формирователь 3/ крректирующсгосигнала выполнен в виде балллстных 15резисторов 34 и 35, согласующего резистора 36, резистора 37 обрлгнойсвязи и дисМереццилльцого усилителя38 постояцног тока,Точки а и Ь (сь. чертеж) являютсядиагональными точками мостовой измерительной схемы,.4 и подключены к источнику питлния 31, а два другие диагональные точки этой схемы с и с подключены к сЬормировлтелю 3"., 25Для повышения точности системыкоррекции в весы дополнительно введены компенсатор 39 градиента температуры (компенсационной пружины 17) ввиде внутреннего сплошного черцсго 3 рцилиндра и тепловой экран 4 в видевнешнего тонкостенного цилиндра,полированного снаружи и изнутри.Как компенсатор Зс), так и тепловойэкран 4 максимально перекрывают подлине пружину 17, обеспечивлл небходимый зазор между нй и чувствительным элементом 1 для смещеция егпри измереции. Упор 41 слркцт дллограничения смещения чувствительцо ого элемента 1,Весы рабтают следующим образом.В общем случае влияние тс.мцсрлту - ры на результирующую погрешность 45 Р(1 ) носит сцсцейный характер и описываетсл выражением(с ) =д- -- )о С в 1Фгде С - начальная жесткость пручсоцы 1при Ацксцровлццой цлчяльцсй темцсдрате;Ь 1 - удлццс ццсд пружины 17 цоддействисдм температуры клкокружающей среды, тлк ц )цс вмецгоц весвЬ - начал ьцлл длинаружи цы;1 - цзмс ьдццсд рлстяцця межуксцвмц ) Я ц 19 пружин 1 7(точклми крепления пружины) под действием температуры.Поскольку удлинения Ь 1 и Ьз носят линйцый характер, то возможна их компенсация электрическим путем,Б исходном положении подвижная система весов уравновешена усилием упруглесюрмируемой пружины 17. При этом сигнал Бс датчика 14 разбаланса близок к нулю и через сумматор 33 поступает на усилитель 12, вь)ходцоц ток 1 которого равен нулю, падение напряжения ца опорном резисторебудет также равно нулю и на циА- роном индикаторе .3 фиксируется нулевое значение массы.При установке грузя 3 на грузо- приемную чашку 2 элемент 1 заклонится по упора 41, перемещение Алажка 13 датчика 14 вызьсвает появление на выходе датчика 14 сигнала 18 , поступающего через сумматор 33 нл усилитель 12, пресбрлзующий сигнал У ц в компецсяциоццььй ток 1, устанавливающее-. сл значение которого пропорционально взвешиваемой массе, а напряжение с оцорцого резистора 21 поступает на вход преобразователя 2,. и индицируется ца щМровом индикаторе 23, отображал ццяровое значение взвешиваемой массы.)ри )лботе весов происходят выделение тепла электроэлементами схемы весов и изменение температуры окружающей среды, что ведет к удлинению к эмпенслциоцной пружины 17 на величицу Ь и изменению расстояния между ее коцплми 13 и 19 цл величину ЬЬ, изме.нив которого отслеживается,усилителем 12, цл выходе которого появляется уравновешивающий ток 61)с. При этом падение напряжения на опорном р зисторебудет непропорциоцальц взвешиваемому грузу 3 ца величину 6 ): ) приращения усилия компенсацц ццй пружины 17 от температурцог воздйствил, Показания циАровог ццпцкатра .3 изменяются, появляетсл дрейй цесв, вызвлццый не измен вем массы груза 3 нл чашке 2, я температурным воздействием на коми ".сдслпцсццун пру-,кипы 17, оэтому для цскгк еццл пгрешцостизмерения от д,.йл усилия пружины одновремени с изменением темпедрятуры концов д ц 9 пружиныизменяются велиьнцы,.пГ тцвлеццл "ермочувствит,л цььс де-цстрных элементов 25 и1 з 5 г 973 26, что приводит к поянлесию цдпряже - ния разбалацса между точками с и с 1 мостовой схемь .4 . Это гсапряжение ЬГн поступает на вход гзоргзронгте 5 ля 32, нырдбдтывдющего корректирующее напряжение Ез 1 , постугсдюггее нд лиц из нходон сумматора 33 ац,члогоных сигналов. Нд вход усиггитеггя 1 поступает сигнал Б:=Ьнг+И и Усилитель 10 1" нырабатывдчт прирдгегие компенсдц- онцого токаг, ЬС, эндк которого направлен на компенсацию прзрдггеггзяоГ(С) усилия компецсдциоццой прудив цы 1I от температурного воздействия. При этом поднижгсая систе.д весов здцимает новое положение, при котором сме - щение ггзлажкд 13 относительно датчика 1 з рдзбдлдцсд д вегпггзцу" Й 1 г, пропорциондльцое сигналу + ЛПс ньгхо - 0 да Аортронателя 3-, нызьпздет смеке - цие чувствительного эгемецтд 1 цд величину, обеспечинающуюключепсе прзсращеция усилия комлесапоцой пружи - ны 1) от температурного сзоздейстния. Подбирая на этапе регулировки весов значение коэгзхЬииецта преобразования (усиления) гззормиронателя 3., путем изменения неличицы регугпрус мого ре - зистора 37 обратно связи добиваются 30 такого положения чувстнительцого элг - мента 1, при котором усггпсе компецса - циоццои пружины 11 будет постояво при всех температурных ноздеистниях, т.е. изменение усилия комцеггсдгиоц ной пружиць отслежин,чется полвижцой частью весов, показа пся которых остаются стдбльцыми и рдгзггьгьзс деистгзительгсому значению взвеггпваемо; мдссь.ИассинцьЙ черный цзлиц;р Лгзд - 40 креплецный на стойке,". и расположец - ный нцутри пружины 17, и гзрггггсй то - костенцыи, полированный сгдружи и из - нутри, цилиндр 40, ньсполяют роль теплоих экранов и дополгпсте.сыго став билизируют покачдция и повышают точность измерения. Вес по и, 1, о т л и и а ю 45 ще с я тем, что гззормирондтелькорректируюкего сигнала выполнен нвиде дзгйерецциалысого усилителя посгоянного тока, дн:; балластцых согл,сующего и регулируемого резисторовЭи р чем ре гул ируемый р е з истор н ключе цмежду выходом и ицнертирующим входомдиЛАерецциального усилителя постоянного тока, к которому подключен одиниз балластных резисторов, а другойбалластный резистор и согласующий резистор подключены к неиннертирующемувходу усилителя постоянного тока. Формула изобретения 1, Электромагсгтгые гэяровые лесы, содержане чунстнительный элемент с грузоприг мной чашкой, закрепленный на упругой подвеске, устдцонлеццой на основании, и компецсдционную пружину, один коне. которой закреплен на оснонации, а другой - на чунствительц и эломеггте, электромдгцтгсьгз компецсдтор, оггг коцец катушки которого по,кпюген к выходу усилителя, датчик рд збдчдцсд г днагого-цзАроно преобразователь, выход которого подключен к цгАроному игсгикдтору О т1и с д ю сг з е с я тем, что, с целью посе ция точности, н цих ннеде - цы когсеггсдтор грчдиецта температуры компецсационцои пружины, ныполцецный в ниде сплошного черного цилиндра, который расположен нцутри этой пружицьг, тепловой экран, ныполценцый н ниде тонкостенного полирондцного снаружи и ссзнутри цгсигсдра, и котором расположена компенсчциоццая пружина, дна термочувсч вительных речистинных элемегста, рдсположг.нцых и зоне крепления коццон компенсационной пруюны. перный - ца ос:овации, а второй - на чунствительном элементе, Аормиронатель корректируюггего сигнала, сумматор аналогоных сигналов, дна резистора, источник питания, опорцый резистор и дна безмомецтцых токоподнода которы 9кпс снабжен нторои термочунстнительныи резистивцыГ элемент, причем дна резггстора и дна термочунстнительных речистинцых элемента соедицецы н мостовую измерительную схему, к одной диагонали которои подключен источник пит;сция, а к другой - вход Аормиронателя корректирующего сигнала, выход которого подключен к одцому входу сумматора дцдлогоных сигцалон, к другому ходу которого поключен датчик разбдлдцса, а к выходу - вход усилителя, ,з другой конец катушки электромагцитного компецсдтора подключец к опорному резистору и входу аалого-цифрового преобразователя.1657973 Заказ 2429 Тираж 333 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретенням и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 КНТ СССР мбинат "Патент", г. Ужгород Гагарина, 101 водственно-иэдательски Составитель В.111 иршовРедактор Т.Иванова Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар