SU1268960A1 - Тензометрическое весоизмерительное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и позвол ет повысить точность измерени . Устройство содержит генератор 1 импульсов с врем задающей резистивно-емкостной цепью, тензодатчик 2 в виде мостовой схемы, резистор 3, конденсатор 4, блок 5 согласовани , тензодатчик 6, усилитель 8, счетчик 9, генератор 10 тактовых импульсов, делитель 11 частоты, блок 12 обработки, регистр 13 результата, анализаторы 14 и 15, блок 16 индикации, задатчик 17 порога нулевой массы, задатчик 18 порога неуспокоени , элемента ИЛИ 19 и кнопку 20 ручной установки в «О. Введение новых элементов и образование новых св зей предотвращает возникновение дополнительной погрешности за счет компенсации переменной части периода То управл емого генератора 1 и компенсировать аддитивные помехи, св занные с попаданием на чашку весов предметов с массой, Ф меньшей наименьшего предела взвешивани . 1 ил. (Л

Description

ь:

05

00 со

О5

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике.

Цель изобретени  - повьпиение точности измерени .

На чертеже изображена блок-схема устройства .

Устройство содержит управл емый генератор 1 импульсов с врем задающей резисторно-емкостной цепью. Резисторна  часть цепи, охватывающа  генератор 1 цепью обратной св зи, состоит из включенного противоположными вершинами дополнительного интегрального полупроводникового датчика 2 в виде мостовой схемы и резистора 3 переменного сопротивлени , а емкостна  часть представлена конденсатором 4. Обща  точка св зи элементов ()й цепи подключена к входу блока 5 согласовани , выходы которого подсоединены к BepujnnaM диагонали питани  мостовой схемы интегрального полупроводникового тензодатчика 6. Датчики 2 и 6 выполнены по идентичной технологии в едином технологическом цикле на одном упругом элементе 7 (например, по технологии кремний-на-сапфире ). В качестве тензодатчика при сборке весов выбираетс  более линейна  из полученных структур. Вершины измерительной диагонали тензодатчика 6 подключаютс  к входам усилител  8 сигнала разбаланса , выход которого через конденсатор 4 соединен с упом нутой обшей точкой резисторпо-емкостпой цепи. Выход генератора 1 подключен к управл ющему входу счетчика 9, счетный вход которого соединен с генератором 10 тактовых импульсов через делитель 1 частоты. Выход счетчика 9 через блок 12 обработки подключен к счетному входу регистра 13 результата, выход которого подсоединеп к вторым входам первого и второго анализаторов 14 и 15 и блоку 16 индикации. К первому входу анализатора 14 подключен задатчик 17 порога нулевой массы , а к третьему входу - выход анализатора 15, соединенный также с входом гашени  блока 16 индикации. К первому входу анализатора 15 подключен задатчик 18 порога неуспокоепи . Задатчики 17 и 18 позвол ют вручную вводиь нужные значени  указанных порогов. Выход анализатора 14 соединен с первым входом элемента ИЛИ 19, выход которого соединен с установочным входом регистра 13 результата. Второй вход эле.мепта ИЛИ 19 соединен с кнопкой 20 ручной установки в «О.

Устройство работает следуюши.м образом. В отсутствие нагрузки на тензодатчик 6 (измерительный) период То колебаний генератора 1 импульсов определ етс  выражением

Т aRC4,

где R R2 + R.-) - величина резисторного элемента врем задающей цепи генератора 1;

R2 - величина полного сопротивлени  датчика 2; R.3 - сопротивление резистораЗ; Си - емкость конденсатора 4; а - коэффициент пропорциональности , завис щий от конкретного исполнени  генератора 1.

Ири разбалансе мостовой схемы тепзодатчика 6 под действием веса Рх его коэффициент передачи, пропорциопальный Рх, принимает значение

Кбх Кб Р«, где Ке - коэффициент тензочувствительности мостового датчика 6. Сигнал разбаланса, усиленный блоком 8, поступает на конденсатор 4 врем задающей цепи, мен   эффективную величину емкости, а вместе с ней и период генератора

Ь То(1 + КРх),

0 где К K.-jKfiKs - общий коэффициент передачи цепи обратной св зи генератора 1 импульсов;

Кг) и Кн - - коэффициенты передачи блока 5 согласовани  и усилител  8;

То - начальный период. В счетчик 9 записываетс  число, пропорциональное периоду импульсов с управл емого генератора 1. В формировании этого числа используютс  генератор 10 тактовых импульсов и делитель 11 частоты. Блок 12 обработки по заданной программе производит вычисление результата измерени . Обработка включает в себ  линеаризацию (например , по методу кусочно-линейной аппроксимации ), частичную компенсацию начально го периода То и выдачу результата с нужной дискретностью в )егистр 13 результата . Из этого регистра результат подаетс  на блок 16 индикации, а также на два анализатора 14 и 15. Анализатор 15 срав0 нивает предыдущее и последующее зпачени  результата и в случае, если их разность больше порога неуспо1 1епи , задаваемого задатчиком 18, блок 15 выдает сигнал гашени  индикации в блок 16 и сигнал запрещени  работы анализатора 14. Анализатор 5 14 сравнивает результат, содержащийс  в регистре 13, с порогом нулевой массы, задаваемым задатчиком 17. Если после разгрузки весов результат, хран щийс  в регистре 13, Menbnje заданного с помощью задатчика 17 порога, а весы прошли переходной режим, что подтверждаетс  разрещающим сигналом с анализатора 15, то блок 14 формирует сигнал установки регистра 13 в «О, который поступает на этот регистр через элемент ИЛИ 19. Второй вход этого 55 элемента используетс  дл  сброса показаний регистра 13 при работе от кнопки 20 ручной установки в «О. Если весы наход тс  в динамическом режиме, то работа анали

Claims (1)

1. Тензометрическое весоизмерительное устройство, содержащее управляемый генератор импульсов, вход которого соединен с одним выводом конденсатора и входом блока сог10 ласования, выходы которого подключены к одной диагонали мостовой схемы интегрального полупроводникового тензодатчика, другая диагональ которой подключена к входам усилителя, выходом подключенного к другому выводу конденсатора, генератор тактовых '5 импульсов, выход которого через делитель частоты подключен к счетному входу счетчика, управляющий вход которого подключен к выходу управляемого генератора импульсов, а выход счетчика через блок обработки подключен к счетному входу регистра результата, выход которого соединен с информационным входом блока индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительный интегральный полупроводниковый теи25 зодатчик в виде мостовой схемы, выполненный из того же материала, что и тензодатчик, и расположений с ним на одном упругом элементе, первая вершина мостовой схемы которого соединена с входом управляемого генератора импульсов, резистор 30 переменного сопротивления, посредством которого выход управляемого генератора импульсов соединен с второй вершиной мостовой схемы дополнительного интегрального полупроводникового тензодатчика, противоположной первой, задатчик порога нулевой 35 массы и первый анализатор, задатчик порога неуспокоения и второй анализатор, элемент ИЛИ и кнопка установки в «0», причем к первым входам первого и второго анализаторов подключены соответ₄₀ ственно задатчики порога нулевой массы и задатчик порога неуспокоения, к вторым входам анализаторов подключен выход регистра результата, к входам элемента ИЛИ подсоединены кнопка установки в «0» и выход первого анализатора, а к вы45 ходу элемента ИЛИ — установочный вход регистра результата, выход второго анализатора подключен к третьему входу первого анализатора и входу гашения блока индикации.