[go: up one dir, main page]

SU1631305A1 - Digital electromagnetic balance - Google Patents

Digital electromagnetic balance Download PDF

Info

Publication number
SU1631305A1
SU1631305A1 SU894682303A SU4682303A SU1631305A1 SU 1631305 A1 SU1631305 A1 SU 1631305A1 SU 894682303 A SU894682303 A SU 894682303A SU 4682303 A SU4682303 A SU 4682303A SU 1631305 A1 SU1631305 A1 SU 1631305A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
amplifiers
coil
coils
outputs
inputs
Prior art date
Application number
SU894682303A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Дмитриевич Попов
Мажит Мубаракович Тимашев
Анатолий Яковлевич Шенфельд
Original Assignee
В.Д. Попов, М.М. Тимашев и А.Я. Шенфельд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by В.Д. Попов, М.М. Тимашев и А.Я. Шенфельд filed Critical В.Д. Попов, М.М. Тимашев и А.Я. Шенфельд
Priority to SU894682303A priority Critical patent/SU1631305A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1631305A1 publication Critical patent/SU1631305A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и позвол ет повысить точность измерени . Под действием груза 3 чувствительный элемент 1 перемещаетс  и преобразователь 7 некомпенсации вырабатывает сигнал, поступающий в усилитель 17 и далее на вход широтно-импульсного регул тора 15 тока, который через разв зывающие усилители 20 и 21 увеличивает (уменьшает) ток в катушке 10 и одновременно уменьшает(увелмчивает)ток в катушке 11 до тех пор, пока чувствительный элемент 1 не вернетс  в исходное положение. Управл ющие сигналы широтно-импульсного ре- гул торав 15 тока, поступа  на ключ 41, обеспечивают прохождение счетных импульсов от генератора 42 на счетчик 43 в количестве, пропорциональном времени, когда имеетс  разность токов в катушках 10 и 11. Треть  катушка 12 уравновешивани  и масштабирующий и термокомпенсирующий резисторы 35 и 36 обеспечивают стабильную величину тока, создающего начальное силовое уравновешивание. 2 ил.The invention relates to weighing technology and allows for improved measurement accuracy. Under the action of the load 3, the sensitive element 1 moves and the noncompensation converter 7 produces a signal, which enters the amplifier 17 and further to the input of the pulse-width current regulator 15, which through the isolating amplifiers 20 and 21 increases (decreases) the current in the coil 10 and simultaneously decreases (increases) the current in coil 11 until sensing element 1 returns to its original position. The control signals of the pulse-width control current 15, supplied to the key 41, provide the passage of counting pulses from the generator 42 to the counter 43 in an amount proportional to the time when there is a difference in the currents in the coils 10 and 11. The third balancing coil 12 and scaling and thermocompensating resistors 35 and 36 provide a stable amount of current creating an initial power balance. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике.This invention relates to a weight measuring technique.

Цель изобретени  - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.

На фиг. 1 показана схема весов; на фиг. 2 -диаграмма величин токов, протекающих в катушках компенсатора.FIG. 1 shows a scale chart; in fig. 2 is a diagram of currents flowing in the coils of the compensator.

Весы содержат чувствительный элемент 1 с грузоприемной площадкой 2 дл  измер емого груза 3, установленный через опорное устройство 4 на основании 5, снабженный флажком 5 преобразовател  некомпенсации 7 и компенсатором 8 с магнитной системой 9, двум  встречно-уравно- вешивающимм катушками 10 и 11 а также третьей катушкой уравновешивани  12, жестко закрепленной вместе с катушками 10 иThe scales contain a sensing element 1 with a load bearing platform 2 for the measured load 3, installed through the supporting device 4 on the base 5, equipped with a flag 5 of the non-compensation converter 7 and a compensator 8 with a magnetic system 9, two counter-balanced coils 10 and 11 as well as the third balancing coil 12 fixed together with the coils 10 and

11, и тарировочным грузом 13 на чувствительном элементе 1.11, and the calibration weight 13 on the sensitive element 1.

Система автоматического уравновешивани  14 содержит широтно-ммпульсный регул тор тока 15, например, интегрирующего типа, подключенный по входу 16 через усилитель 17, например, также интегрирующего типа, к преобразователю некомпенсации 7, а по выходам 18 и 19 через разв зывающие усилители 20 и 21 - к встречно-уравновешивающим катушкам 10 и 11, причем выходы 22 и 23 разв зывающих усилителей 20 и 21 соединены между собой и подсоединены к концу 24 третьей катушки уравновешивани  12, а выходы 25 и 26 разв зывающих усилителей 20 и 21 соединены с концами 27 и 28 астречно-уравновешивающих катушек 10 иThe automatic balancing system 14 contains a pulse width current regulator 15, for example, of an integrating type, connected via input 16 through an amplifier 17, for example, also an integrating type, to a non-compensation converter 7, and through outputs 18 and 19 through isolating amplifiers 20 and 21 - to counter balancing coils 10 and 11, with the outputs 22 and 23 of the amplifying amplifiers 20 and 21 interconnected and connected to the end 24 of the third balancing coil 12, and the outputs 25 and 26 of the converting amplifiers 20 and 21 are connected to the ends 27 and 28 shows but-balancing coils 10 and

WW

«"

ы о елyou were eating

11. В свою очередь, концы 29 и 30 катушек 10 и 11 соединены с выходами 31 и 32 разв зывающих усилителей 20 и 21 и через опорные резисторы 33 и 34 (с сопротивлением RI и Ra) друг с другом, а также подсо- единены через масштабирующий и термокомпенсирующий резисторы 35 и 36 (с сопротивлени ми Нз и RT с противоположным температурным коэффициентом а по отношению к температурному коэффициен- ту им катушки 12) к нулевой шине 37 источника напр жени  смещени  38 (величиной ± VCM). Одновременно, конец 39 третьей катушки уравновешивани  12 подсоединен к полюсу 40 (например, при выбранном на- правлении намотки, к положительному полюсу , + VCM) источника смещени  38. Кроме того, в системе автоматического уравновешивани  14 имеетс  ключ 41, подключенный к выходам 18 и 19 широтно-импульсного регул тора тока 15 и установленный между последовательно соединенными генератором счетных импульсов 42, накопительным счетчиком 43 и индикатором 44, например, на 5-6 цифро- вых декад, а также устройство параллельной коррекции 45, например, по первой и второй производной, подключенное по своему входу 46 к усилителю 17, а по своим выходам 47 и 48 ко входам 49 и 50 разв зы- вающих усилителей 20 и 21. Входы 51 и 52 последних соединены соответственно с выходами 18 и 19 широтно-импуьсного регул тора тока 15. Кнопка 53 служит дл  сброса показаний счетчика 43 и индикатора 44 при тарировке нулевой точки весов.11. In turn, the ends 29 and 30 of the coils 10 and 11 are connected to the outputs 31 and 32 of the coupling amplifiers 20 and 21 and through the reference resistors 33 and 34 (with resistance RI and Ra) to each other, and also connected via scaling and thermocompensating resistors 35 and 36 (with resistances Nz and RT with opposite temperature coefficient a relative to temperature coefficient of coil 12) to zero bus 37 of bias voltage source 38 (value ± VCM). At the same time, the end 39 of the third trimming coil 12 is connected to pole 40 (for example, with the selected winding direction, to the positive pole, + VCM) of the bias source 38. In addition, in the automatic balancing system 14 there is a key 41 connected to the outputs 18 and 19 pulse-width current regulator 15 and installed between serially connected counting pulse generator 42, accumulative counter 43 and indicator 44, for example, for 5-6 digital decades, and also a parallel correction device 45, for example, by the first and the second derivative, connected via its input 46 to the amplifier 17, and through its outputs 47 and 48 to the inputs 49 and 50 of the distribution amplifiers 20 and 21. The inputs 51 and 52 of the latter are connected respectively to the outputs 18 and 19 of the pulse-width control torus current 15. Button 53 serves to reset the counter 43 and indicator 44 when calibrating the zero point of the scale.

Цифровые электромагнитные весы работают следующим образом.Digital electromagnetic scales work as follows.

В исходном положении (в статике) чувствительный элемент 1 вместе с грузопри- емной площадкой 2 и при наложении на последнюю груза 3, равного половине измер емой нагрузки Рмакс, уравновешиваетс  встречно-направленными одинаковыми электромагнитными силами FI и Fa, образу- емыми действи ми равных токов 11 и i (фиг. 1 и фиг. 2), протекающих во встречно-урав- новешивающих катушках 10 и 11, а также электромагнитной силой Fo, образуемой действием тока lo, равного сумме токов Н и 12, 0 h + 2 - canst, протекающего по третьей катушке уравновешивани  12, причемIn the initial position (static), the sensitive element 1 together with the load-receiving platform 2 and when applied to the last load 3 equal to half of the measured load Pmax is balanced by counter-directed identical electromagnetic forces FI and Fa formed by the action of equal currents 11 and i (Fig. 1 and Fig. 2), flowing in counter-balancing coils 10 and 11, as well as the electromagnetic force Fo, formed by the action of the current lo, equal to the sum of the currents H and 12, 0 h + 2 - canst, flowing through the third balancing coil 12, and

с - if i - D о. Рмаксc - if i - D o. Rmax

го - Ivolo - го т ,go - Ivolo - go t,

где Ко - коэффициент силового преобразо- вани  компенсатора 8 (по катушке 12);where Co is the coefficient of power conversion of the compensator 8 (coil 12);

Ро - вес чувствительного элемента 1 вместе с чашкой 2, катушками 10, 11 и 12 и тэрировочным грузом 13;Ro is the weight of the sensitive element 1 together with the cup 2, the coils 10, 11 and 12 and the circulating weight 13;

Рмакс максимальный вес измер емого груза 3 на весах.Pmax is the maximum weight of the measured load 3 on the scales.

Дополнительно, начальное уравновешивание чувствительного элемента 1 производитс  также подбором тарировочного груза 13.Additionally, the initial balancing of the sensing element 1 is also carried out by the selection of the calibration weight 13.

В исходном положении, таким образом, чувствительный элемент 1 находитс  в равновесии и его отклонение Д Н по флажку 6 равно нулю, Д Н 0. При этом выходной сигнал с преобразовател  некомпенсации 7Thus, in the initial position, the sensitive element 1 is in equilibrium and its deviation D N by the flag 6 is zero, D N 0. At the same time, the output signal from the non-compensation converter 7

также равен 0, 0.is also 0, 0.

р Затем груз 3, равный по весу p Then load 3, equal in weight

снимаетс  с площадки 2, а показани  индикатора 44 устанавливаютс  на 0 за счет сброса информации в счетчике 43 путем нажати  кнопки 53 (Сброс). Весы, таким образом , подготовлены к работе.removed from pad 2, and the indicator 44 is set to 0 by resetting the information in counter 43 by pressing button 53 (Reset). Scales, therefore, prepared for work.

При наложении измер емого груза 3 весом Рх чувствительный элемент 1 перемещаетс  вверх на +Д Н, в том случае, если егоWhen a measured weight 3 is applied with a weight Px, the sensitive element 1 moves upwards by + YN, if

р вес Рх меньше значени  , или внизp weight Px less than or down

на -ДН, в том случае, если его вес Рх больше значени  Рм2акс on -DH, if its weight Px is greater than the value of Pm2ax

При этом в преобразователе некомпенсации 7 возникает сигнал Д VBx, поступающий в усилитель 17 и далее на вход 16 широтно-импульсного регул тора тока 15,г который через разв зывающие усилители 20 и 21, например, увеличивает ток h в одной из катушек 10 и уменьшает ток 2 в другой катушке 11 до тех пор, пока под действием разности электромагнитных сил FI - F2, создаваемых встречно-уравновешиваю- щими катушками 10 и 11, чувствительный элемент 1 не возвращаетс  в исходное уравновешенное положение:In this case, a signal D VBx arises in the noncompensation converter 7, which enters the amplifier 17 and then to the input 16 of the pulse-width current regulator 15, which, through isolating amplifiers 20 and 21, for example, increases the current h in one of the coils 10 and decreases current 2 in the other coil 11 until, under the action of the difference of the electromagnetic forces FI - F2 created by counter-balancing coils 10 and 11, the sensitive element 1 returns to its original balanced position:

Px Fi-F2 Ki(li-l2)Px Fi-F2 Ki (li-l2)

где К1 - коэффициент силового преобразо- вани  компенсатора 8 (по катушкам 10 и 11).where K1 is the power conversion coefficient of the compensator 8 (coils 10 and 11).

С выходов 47 и 48 устройства параллельной коррекции 45 в разв зывающие усилители 20 и 21 подаютс  в противоположных фазах сигналы, пропорциональные скорости и ускорению перемещени  ± Д Н подвижного чувствительного элемента 1.From the outputs 47 and 48 of the parallel correction device 45 to decoupling amplifiers 20 and 21, signals in opposite phases are proportional to the speed and acceleration of movement ± D N of the moving sensing element 1.

Сигналы с выходов 18 и 19 широтно-импульсного регул тора тока 15, поступа  в ключ 41 соответственно открывают и закрывают путь прохождени  счетных импульсов от генератора счетных импульсов 42, идущих на счетчик 43, который, в свою очередь, передает показани  общего числа импульсов на индикатор 44. В результате на индикатор: 44 поступает сумма NЈ счетныхThe signals from the outputs 18 and 19 of the pulse-width current regulator 15 entering the key 41 respectively open and close the path of the counting pulses from the generator of counting pulses 42 going to the counter 43, which in turn transmits the indications of the total number of pulses to the indicator 44. As a result, the indicator: 44 receives the sum of NP

импульсов, пропорциональна  разности длительности (по времени) токов И и 2, пропорциональна , в свою очередь, весу Рх измер емого груза 3:impulses, proportional to the difference in the duration (in time) of the currents And and 2, is proportional, in turn, to the weight Px of the measured load 3:

(Н-12)КзД1 К4Рх, (4)(H-12) КзД1 К4Рх, (4)

где Кз и К4 - масштабные коэффициенты.where Ks and K4 are scale factors.

Наличие масштабирующего и термо- компенсирующего резисторов 35 и 36, последовательно соединенных по току 0 с третьей катушкой уравновешивани  12, позвол ет за счет выбора величины противоположных по знакам коэффциентов температурной зависимости сопротивлени  а. и «м резистора 36 и катушки 12 повысить стабильность фиксации тока lo, создающего начальное силовое уравновешивание чувствительного элемента 1.The presence of the scaling and thermo-compensating resistors 35 and 36, connected in series with the current 0 to the third balancing coil 12, allows for the choice of the magnitude of the temperature dependence of the resistance a, which are opposite in sign to the coefficients. and "m of resistor 36 and coil 12 improve the stability of fixing the current lo, which creates the initial force balancing of the sensing element 1.

Кроме того, использование балансного принципа построени  системы силового уравновешивани  путем подключени  двух встречно-уравновешивающих катушек 10 и 11 в выходные цепи симметричных разв зывающих усилителей 20 и 21, а третьей катушки уравновешивани  12 к общей точке .между симметричными выходами 22 и 23 разв зывающих усилителей 10 и 11, а через источник смещени  38 к нулевой шине 37 указанного источника и к симметричной точке между опорными резисторами 33 и 34, устран ет вли ние нестабильности выходных цепей широтно-импульсного регул тора тока 15.In addition, the use of a balanced principle of building a power balancing system by connecting two counter-balancing coils 10 and 11 to the output circuits of symmetric switching amplifiers 20 and 21, and the third balancing coil 12 to a common point between symmetrical outputs 22 and 23 of the coupling amplifiers 10 and 11, and through the bias source 38 to the zero bus 37 of the indicated source and to the symmetrical point between the reference resistors 33 and 34, eliminates the effect of instability of the output circuits of the pulse-width current regulator 15.

Одновременно, достигаетс  стабилизаци  температуры в магнитном зазоре компенсатора 8, так как арифметическа  сумма токов h + l2 const обмоток 10 и 11, а также ток 10 const в обмотке 12 есть величины посто нные, а значит количества тепла, выдел емые в указанных обмотках, также есть величины посто нные.At the same time, the temperature in the magnetic gap of the compensator 8 is stabilized, since the arithmetic sum of the currents h + l2 const of the windings 10 and 11, as well as the current of 10 const in the winding 12 is constant, and the amount of heat generated in these windings is also There are constant values.

Наконец, наличие двух идентичных катушек 10 и 11 со встречным уравновешиванием по электромагнитным силам FI и F2 позвол ет достичь одинакового качества процессов уравновешивани , как при положении измер емого груза 3, так и при сн тии его, т. е. повысить точность работыFinally, the presence of two identical coils 10 and 11 with counter-balancing on electromagnetic forces FI and F2 makes it possible to achieve the same quality of the balancing processes, both at the position of the measured load 3 and when it is removed, i.e.

Claims (1)

компенсатора 8 за счет симметрировани  эффектов размагничивани  и намагничивани  его магнитной системы 9 токами И и 2, Формула изобретени compensator 8 by balancing the effects of demagnetization and magnetizing its magnetic system with 9 currents And and 2, the invention Цифровые электромагнитные весы, содержащие закрепленный посредством гибких опор к основанию чувствительный элемент с грузоприемной площадкой и преобразователем некомпенсации, выход которого через усилитель подключен к входам узла параллельной коррекции и широтно- импульсного регул тора тока, выходы которого подключены к первым входам первого и второго разв зывающих усилителей и кDigital electromagnetic scales containing a sensitive element fixed to the base by means of flexible supports with a load-receiving platform and a non-compensation converter, the output of which is connected via an amplifier to the inputs of a parallel correction node and a pulse-width current regulator whose outputs are connected to the first inputs of the first and second amplifiers and to управл ющим входам ключа, посредством которого генератор счетных импульсов подключен к счетчику импульсов, к выходу которого подключен индикатор, вторые входы первого и второго разв зывающихthe control inputs of the key, through which the counting pulse generator is connected to the pulse counter, to the output of which the indicator is connected, the second inputs of the first and second converters усилителей подключены к выходам узла параллельной коррекции, а первые выходы первого и второго разв зывающего усилителей подключены к одним концам закрепленных на чувствительном элементеthe amplifiers are connected to the outputs of the parallel correction node, and the first outputs of the first and second isolating amplifiers are connected to one ends attached to the sensing element первой и второй катушек электромагнитного компенсатора, вторые концы катушек соединены с одними выводами опорных резисторов и третьими входами соответственно первого и второго разв зывающихthe first and second coils of the electromagnetic compensator, the second ends of the coils are connected to one of the terminals of the reference resistors and the third inputs, respectively, of the first and second converters усилителей, отличающиес  тем, что, с целью повышени  точности, в них введены треть  катушка электромагнитного компенсатора , источник напр жени  смещени , масштабирующий и термокомпенсирующий резисторы, причем треть  катушка жестко закреплена на чувствительном элементе совместно с первой и второй катушками и подключена одним концом к одному полюсу источника напр жени amplifiers, characterized in that, in order to increase accuracy, they introduced a third electromagnetic compensator coil, a bias voltage source, scaling and temperature compensating resistors, the third coil being rigidly fixed on the sensitive element together with the first and second coils and connected at one end to one voltage source pole смещени , а другим концом - к вторым выходам первого и второго разв зывающих усилителей, масштабирующий и тер- мокомпенсирующийрезисторыdisplacement, and the other end to the second outputs of the first and second decoupling amplifiers, the scaling and temperature compensating resistors соединены последовательно и подключены к другому полюсу источника напр жени  смещени  и к другим выводам опорных резисторов.connected in series and connected to the other pole of the bias voltage source and to other terminals of the reference resistors.
SU894682303A 1989-04-24 1989-04-24 Digital electromagnetic balance SU1631305A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894682303A SU1631305A1 (en) 1989-04-24 1989-04-24 Digital electromagnetic balance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894682303A SU1631305A1 (en) 1989-04-24 1989-04-24 Digital electromagnetic balance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1631305A1 true SU1631305A1 (en) 1991-02-28

Family

ID=21443311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894682303A SU1631305A1 (en) 1989-04-24 1989-04-24 Digital electromagnetic balance

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1631305A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1394055,кл. G 01 G 7/04, 1985. Авторское свидетельство СССР № 1081426, кл.6 01 G 7/04, 1983 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0133695B1 (en) Sensing system for measuring a parameter
SU1631305A1 (en) Digital electromagnetic balance
EP0670502A1 (en) Electrical quantity measurement device
EP0039249B1 (en) An electronic balance
SU811076A1 (en) Scale with electromagnetic balancing
SU1345061A1 (en) Electromagnetic balance
US2992373A (en) Electrical displacement measuring servosystem
US4730683A (en) Electromagnetic load-compensation weighing apparatus including temperature compensation means
US4450923A (en) Electronic weighing scale
SU918793A1 (en) Weight measuring device
JPS6139948Y2 (en)
SU665248A1 (en) Liquid density meter
US3882731A (en) Torquer scale factor temperature correction means
RU2210781C2 (en) Compensating accelerometer
GB919771A (en) Method and device for measuring forces, applicable especially to automatic weighing
RU1795374C (en) Compensating accelerometer
SU1656349A1 (en) Apparatus to measure magnetic field parameters
SU1081426A1 (en) Digital system for automatic weight registering
SU708168A2 (en) Apparatus for automatic measuring and sorting by mass of long articles
RU2008702C1 (en) Magnetic field variation station
SU1492221A1 (en) Scales with electromagnetic balancing
SU1428935A1 (en) Scales with electromagnetic balancing
SU587340A1 (en) Weight-measuring apparatus
SU1216658A1 (en) Electromagnetic balance
SU1552012A1 (en) Scale with electromagnetic balancing