Цифровое весоизмерительное устройст-bo

ходом выдержки времени и детекторакомпенсации, а выход, через сопротивление и диод схемы запуска, - со входом триггера синхронизации, выход которого подключен к управляющему входу ключевой схемы, а вход детекторакомпенсации подключен к одной иэ шин"сложение-вычитание" нуль-органа,причем выход блока управления черезконденсатор схемы запуска подключендиодуК другой шине "сложение-вычитанием 1нуль-органа подключен второй детектор компенсации, выход которого поданна третий вход схемы совпадения.На фиг. 1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства; на Фиг, 2 1%и 3 - временные диаграммы работы устройства; на Фиг. 4 - электрическаяпринципиальная схема детектора компенсации,циФровое весоизмерительное устройстао содержит тензодатчик 1, элемент2 совпадения, нуль-орган 3, пороговыйэлемент 4, триггер 5 и выдержку бвремени. К шинам "сложение-вычитание"нуль-органа 3 подключены детекторы 7и 8 компенсации. Нуль-орган 3 с помощью шин "сложение-вычитанием управляет работой реверсивного счетчика 9,который через преобразователь 10 "коднапряжение" связан с элементом 12сравнения. Реверсивный счетчик 9 за- ффполняется импульсами по входу С 4,Устройство 11 ввода кода, интегрирующий счетчик 12 и счетчик.13 числавводов кода образуют блок усреднения.Устройство 11 ввода кода состоит из Исхем и 14-17 коммутатора 18 и схемаИЛИ 19.На Фнг. 1 схемы И и ИЛИ показанытолько для одного двоично-десятичного разряда. 46Блок 20 управления и схема 21 совпадения связаны с ключевой ехемой 22,первый непосредственно, а второйчерез триггер 23 синхронизации, схема запуска которого состоит из резистора й, конденсатора С и диода О.Устройство работает следующим об"разом.При наложении груза, масса которого подлежит измерению, на тензодат- уачик 1, на выходе последнего лоявляется сигнал, пропорциональный массегруза. Элемент 2 сравнения вызывает:срабатывание нуль-органа 3, которыйпереключает реверсивный счетчик 9 врежим сложенияРеверсивный счетчик9 заполняется по входу а импульсамидо тех порр пока сигнал тензодатчика 1 не уравновесится сигналом преобразователя 10 код-напряжение",отображающим на аналоговом уровне Щкод реверсивного счетчика 9.Поскольку импульсы на вход реверсивного счетчика 9 поступают непре"рывно, а нуль-орган 3 имеет толькодва устойчивых состояния - сложение и вычитание, то при равновесномсостОянии устройства нуль-орган 3попеременно переключает реверсивныйсчетчик 9 в режим сложения или вычитания, "рыская" около состояния равновесия, которое и представляет результат измерения.тДля однозначного представлениярезультата и овыаения точности измерения в известном устройстве примене-но сто- или тысячекратное занесениекода реверсивного счетчика 9 в интегрирующий счетчик 12, причем последние две или три декацы на индикациюне выводятся.Для уяснения влияния помех на апроцессйереноса кода из реверсивного счетчика 9 в интегрирующий счетчик12 воспользуемся временными диаграммами (Фиг. 2),На вход ключевой схемы 22 в процессе измерения поступают импульсы22 а(Фиг. 2).Импульсами, поступающими иэ блока20 управления, триггер 23 синхронизации в определенные промежутки време -ии возбуждается и сбрасывается в исходное состояние, так что на управляющем входе. 1 ключевой схемы 22 появляются импульсы 221 (Фиг, 2) . Длительность импульсов триггера 23 синхронизации подобрана таким образом,что на выходе ключевой схемы 22 появляются пачки по девять импульсов 22в каждой (фиг. 2). Коьючутатор 18обеспечивает подачу импульсов 14 О,15 С, 1 ба, 170 на входи О схем И 1417,Так как ревероивный счетчик 9, работающий в коде 1-2-4-2, поразрядносоединен со входами и 14-.17, то,очевидно, с приходом одной пачки иэдевяти импульсов на схемы И 14-17 взависимости от кода реверсивногосчетчика 9 иа схему ИЛИ 19 можетпройти через схему И 14,один импульс,через схему И 15 - два, через схемуИ 1 б - четыре, а через схему И 17два импульса Таким образом, в зависимости от кода реверсивного счетчика 9 в интегрирующий счетчик 12 за один перенос кода может быть передано от 0 до 9 импульсов, Позицией 19 на Фиг. 2 показан перенос числа шесть.В начале измерения устанавливаются в нуль интегрирующий счетчик 12 и счетчик 13 числа вводов кода, а на входи ключевой схемы 22 из блока 20 управления начинают поступать импульсы.При подсчете последней - сотой или тысячной пачки, счетчик числа 13 вводов кода, воздействуя на блок 20 управления, запрещает дальнейшее прохождение импульсов через ключевую схему 22.В предлагаемом устройстве ошибки в передаче кода не происходит из-за подсоединения резистора й схемы запуска триггера 23 синхронизации к выходу схемы 21 совпадения.Сигнал на выходе схемы 21 совпа,цения при отсутствии помехи равен нулю, а при появлении помехи равен единице (появляется отрицательный потенциал 12 В), Так как резистор к при проходе помех отрывается от нулевой шины, то на вход триггера 23 синхронизации с дифференцирующей цепочки КС перестают поступать возбуждающие его импульсы 221 (2) (Фиг. 2)Это обеспечивает правильную передачу кода и запуск триггера 23 син хронизации возможен только после окончания действия помехи.Таким образом, код будет передан верно (позиция 19 фиг. 2).При наборе реверсивным счетчиком 20 9 реверсивного кода нуль-орган 3 переходит в режим "рыскания" около состояния равновесия (позиции шина "+" и шина "-" на фнг. 4), т, е. при равновесном коде в. устройстве, нуль-орган 3 генерирует низкочастотные ко лебания (частота 5-10 Гц), а при неравновесном - генерация отсутствует,Детектор 7 (8) компенсации состоит из эмиттерного повторителя на транзисторе Т 1, накопителя на емкостях С 1 и С 2 и диодах Д 1 и Д 2 и выдержки времени на транзисторе Т 2, времяэадающая цепь которой образована С 2 и резисторами ВЗ и к 2.35Пусть на шине "+" нуль-органа 3 перед положением равновесия был нулевой потенциал, а на шине "-" единичный (фиг. 4).Работа детекторов 7 и 8 компенсации заключается в следующем. 40При наличии на входе транзистора Т 1 отрицательного потенциала конденсатор С 1 заряжается с полярностью, показанной на фиг. 3, до напряжения источника. В это время конденсатор С 2 45 разряжается через резисторы ВЗ и й 2, поддерживая транзистор Т 2 в закрытом состоянии. При поступлении на вход транзистора Т 1 нулевого потенци ала трайзистор закрывается и происхо дит подзаряд конденсатора С 2 за. счет напряжения на конденсаторе С 1.Подбором элементов детекторов 7 и 8 компенсации можно добиться, что при наличии на их входах знакопеременного напряжения, соответствующего ком- .пенсации, т. е. наличию в реверсивном счетчике равновесного кода, на выходах Формируется разрешающий сигнал, в противном случае - запрещающий. 60В зависимости от знака имевшего место рассогласования один из детекторов 7 и 8 компенсации формирует сигнал разрешения от первого скачка нуль-органа 3, а другой - от второго. Я 5 Это видно из сравнения левых и правых частей позиций 7 и 8 (Фиг. 3).С другой стороны, при исчезновении равновесного кода (например,вследствие прихода помехи) Формирование детекторами 7 и 8 компенсациизапрещающего сигнала происходит вразное времяТак, на позиции 8 фиг. 3видно, что запрещающий сигнал детектора 8 компе:ации сформируется ранее(левая часть диаграммы), так как емупредшествовало нулевое состояние шины"+" и, следовательно, конденсатор С 2несколько разрядился. Запрещающий сигнал детектора 7 компенсации, соответственно, сформируется несколько позже, так как ему предшествовало единичное состояние шины "-" и конденсаторС 2 получит после скачка полный зарядот конденсатора С 1.Для ликвидации действия помехи спологим фронтом достаточно подключения одного из детекторов 7 или 8 компенсации, но совместное применениедвух детекторов 7 и 8 компенсации через схему 21 совпадения позволяет(выход схемы 21 совпадения), выдаватьсигнал разрешения на. перенос кода юпосле первого, а после второго скачка нуль-органа 3, что увеличивает надежность работы схемы и выдавать сигнал запрета раньше, чем от любого вздетекторов 7 и 8 компенсации в отдельности, что уменьшает ошибку измерения,так как после исчезновения равновеси.Фв интегрирующий счетчик 12 вносится:уже неверный код.Совместное применение через схему21 совпадения детекторов 7 и 8 компенсации и последовательно соединенныхпорогового элемента 4, триггера 5 ивыдержки б времени позволяет эффективно и всесторонне защитить устройствоот помех как с пологим, так и с крутым фронтом.Так, при переходе помехи с крутымфронтом (скачка) срабатывает пороговый элемент 4 и немедленно выдаетсясигнал запрета на схему 21 совпадения.При этом срабатывают и детекторы 7 и8 компенсации, но не сразу,.а спустянекоторое время.Таким образом, применение однихдетекторов компенсации для защиты отпомехи типа "скачок" недостаточно эфФективно, так как величина скачка может быть большой и занесение в интегрирующий счетчик 12 даже одногонеравновесного кода может недопустимо исказить результат,С другой стороны, пороговый элемент 4, триггер 5 и выдержка времениб, как было показано ранее, не защищают устройство от помех с пологимфронтом, весьма часто встречающихсяв сложных условиях металлургическогопроизводства,Испытания показывают, что предлагаемое цифровое весоизмерйтедьное уст 815517ройство имеет на порядок более высокую точность по сравнению с известным.Формула изобретения1. цифровое весоизмерительное устройство, содержащее тенэодатчик и преобразователь "код-напряжение" подключенные ко входам элемента сравнения,выход, которого подсоединен к нуль-органу, один выход которого подключен к последовательно соединенным пороговому элементу, триггеру и элементу выцержки времени, а второй и третий к реверсивному счетчику, выходы кото рого поразрядно подключены к преобразователю "код"напряжение" и к устройству ввода кода, связанному с интегрирующим счетчиком и ключевой схемой, управляющий вход которой объеди нен со входом счетчика числа вводов кода, а выход последнего подсоединен к блоку управления, о. т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности взвешивания, в него вве- р дены детектор компенсации, триггер синхронизации со схемой запуска и схема совпадения, причем вхоаы схемы совпадения соединены с выходом выцержки времени и детектора компенсации, а выход, через сопротивление и диод схемы запуска - со входом триггера синхронизации, выход которого подключен к управляющему входу ключевой схемы, а вход детектора компенсации подключен к одной из шин "сложение-вычитание" нуль-органа, причем выход блока управления через конденсатор схемы запуска подключен к диоду.2, устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, к другой шине "сложение-вычитание" нуль-органа подключен второй детектор компенсации, выход которого подан на третий вход схемы совпадения. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРР 315948, кл. 6 01 6 9/ОО, 1968,2. Авторское свидетельство СССРР 652447, кл. 6 01 Г 23/36, 1977815517 оставитель В. Митряе ехред Е.Гаврилешко К актор А. 6 юак к тор Н, С аз 1018 ВН 1130 4 иал ППП "Патент Ужгород,роектная Тираж 702 ПодписноеПИ Государственного комитета СССо делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д