Устройство для измерения массы с компенсацией вибропомех — SU 781594 (original) (raw)
(51)М. Кл. С 01 О 7/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССЫ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ВИБРОПОМЕХ Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано при разработке и конструи ровании весоиэмерительных устройств.Известно устройство определения % массы груза в условиях динамических помех, в котором выделяется сигнал, пропорциональный динамической помехе, снимаемый с эталонного груза и вычитается из сигнала, пропорционального 1 О взвешиваемому грузу на который воздействует также динамическая помеха 1 Д .Недостаток устройства - наличие эталонного груза. 15Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения массы с компенсацией вибропомех, содержащее упругий элемент с трехзажимным емкост ным преобразователем, включенный в одно из плеч мостового измерителя емкости с индикатором, и генератор, ,подключенный к вхбду мостового измерителя емкости 2. 25Недостаток известного устройства заключается в том, что оно дает неполную компен",ацию внбропомех и требует всякий раэ подстройки при изменении температуры, 30 Цель изобретения - повешение точности измерения массы при наличии вибропомех.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены демодулятор, подключенный к выходу мостового из- мерителя емкости, усилитель-ограничитель, через который выход генератора подключен на второй вход демодулятора, и усилитель, подключенный к выходу демодулятора.Усилитель выполнен управляеьым, причем управляющий вход включен на выход демодулятора, а сигнальный - подключен к выходу мостового измерителя емкости, при этом индикатор подключен на выход управляющего усилителя.Кроме того, в устройство может быть введена пьеэокерамика, подключенная к выходу усилителя, и дополнительный трехзажимный емкостный преобразователь, включенный в противоположное плечо мостового измерителя емкости, причем подвижный элемент дополнительного трехзажнмного емкостного преобразователя укреплен на пьеэокерамике.На фиг 1 представлена структурная схема устройства для измерения массы81594 с компенсацией вибропомех; на фиг.2временные диаграммы работы управляемого усилителя на фиг. 3один извариантов выполнения устройства.Устройство содержит упругий зле= "мент 1 с трехзажимным емкостным преобразователем 2, мостовой измеритель3 емкости, вход которого подключен" к выходу трехзажимного емкостногопреобраэбвателя, генератор 4, подключенный к мостовому измерителю емкости, демодулятор 5, подключенный квыходу мостового измерителя емкости,усилитель б с управляемым коэффициентом усиления, один вход (уйравляющий) которого подключен к выходу де-модулятора, а второй вход - к выходумостового измерйтеля емкости, выходусилителя подключен к входу индикатора 7 равновесия, усилитель-ограничи тель 8, вход которого подключен кгенератору, а выход - к демодуляторУ.Устройство для измерения массы скомпенсацией вибропомех работает следукщим образоМ;-При нагруженик упругого элемента1 устройства в условиях вибропомех,измеряемой массой, сигнал с трехзажимного емкостного преобразователя Ъмодулированный частотой вибройомех"-йоступает йа=йо товой йэмерктель 3емкости и с выхода на модулятор 5,построенный по схеме фаэочувстви тельйого демодулятора с подавленйемнесущей, что осуществляется с помощьюусилйтеля-ограничителя 8.Демодулятор построен так, что выходной сигнал сдвинут по фазе на 180 ф" относительно входного. С невыхода демодулятора выделенная из информационного сигнала вибропомеха поступаетна управляющий вход усилителя б. Навторой, вход усилителя б поступает свыхода. мостового измерителя емкостиинформационный сигнал модулированной частотой вибропомехи.На фиг. 2 а показан информацйонныйсигнал модулированный частотой вибропомехи, а на фиг. 2 б - выделенный изинформационного сигнала и сдвинутыйна 180 ф по фазе сигнал вибропомехи.Управляющий сигнал Ор управляет коэффициентом усиления усилителя. Таккак сигналы сдвинуты по фазе на 180 ф,то в момент уменьшения сигнала Овсигнал О, возрастает и увеличивается коэффйцкент усйленияусилйтеля.В момент увеличения сигнала Осиг-нал Одр уменьшается, что уменьшаеткоэффициент- усиления усилителя. Та=кйм образом, йэменяя коэффйцйент"уси ления с выхода усилителя снимается"чкстыйф информационный сигнал беэвибропомехи (фкг.2 в) и постуйает наиндккатор равновесия, где и регистрируется," На фиг. 3 изображено устройство,которое содержит упругий элемент 9 стрехзажкмным емкостным преобразова 4телем 10, мостовой измеритель 11емкости, в плечо которого включентрехзажимный емкостный преобразователь, генератор 12, подключенный кмостовому измерителю емкости, демо-дулятор 13, вход которого подключенк выходу мостового измерителя емкости, усилитель-ограничитель 14,вход которого подключен к генератору,а выход к демодулятору, усилитель 15,вхбд которого подключен к демодуля-тору,трехзажимный емкостный преобразователь 16, подключенный в противоположное плечо мостового измерителяемкости, движущий элемент (экран)которого укреплен на пьеэокерамике 15 йодключенной к выходу усилителя.При нагружении упругого элемента9 электротенэовесов в условиях вибропомех измеряемой массы, сигнал стрехзажимного емкостного преобраэова теля 10, модулированный частотойвкбропомех, поступает на измеритель11 и затем на демодулятор 13, построенный по схеме фазочувствительного демодулятора с подавлением несущей, 2 что осуществляется с помощью усилителя-ограничителя 14, С выхода демодулятора 13 выделенная кз информационного сигнала вибропомеха поступает на: усилитель 15, где усиливается и пода- ЗО ется на пьезокерамику, которая под,действием изменяющегося напряженияизменяет свои линейные размеры. Экрантрехзажимного емкостного преобразователя 16, укрепленный на пьезокерамике, совершает колебания с частотой и амплитудой вибропомехи и с емкостного преобразователя 16 снимается ."чистый" сигнал вибропомехи. Информационный сигнал модулированный часто.- той вибрбпойехи;,сниМаемый с емкост=, 40 ного преобразователя 10, и выделенный сигнал "чистой" вибропомехи,снимаемюй с емкостного преобразователя 16, поступает в противоположные плечи мостового измерителя емкости 11, где вычитается чем и достигается исключение вибропомехи иэ информационного сигнала. Формула изобретения щ 1. Устройство для измерения массыс компенсацией вибропомех,содержащее упругий элемент с трехзажимным емкостным преобразователем, включенныйводно из плеч мостового измерителяемкости с индикатором, и генератор, подключенный -к -входу мостового измерителя емкости, о тл и ч а ю щ ее с"я тем "что, с целью повышения точности измерения массы при наличии вибропомех, в него введены демодуля- .60 тЬР; подключенный к выходу мостовогоизмерителя емкости, усилитель-ограничитель, через который выход генера тора подключен на второй вход демодулятора, и усилитель, подключенныйк выходу демодулятора.781594 с 8 2. Устройство по п,1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что усилигелт "выполнен управляемым,-причем управляю щий вход включен на выход демодулятора, а сигнальный - подключен к выходу мостового измерителя емкости,при этом индикатор подключен навыход управляющего усилителя,3. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в него введенапьезокерамика,подключенная к выходуусилителя, и дополнительный трехзажимный емкостный преобразователь,включенный в противоположное -плечомбстового йзмерителя еЖости причем - "подвижный элемент дополнительного трехзажимного емкостного преобразователя укреплен на пьезокерамнке;Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2545383/18-10, кл. С 01 С 7/00, 1977.2. Авторское свидетельство СССР В 440563, кл. С 01 С 7/00, 1972 (прототип).781594фиг. 3Составитель В,Митряев Редактор Н.Рогулич Техред А.Ач Корректор И.Муска Заказ 8113/42 . Тираж 713 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж) Раушская наб., д, 4/5 Фи:ич 1 ЛП "Пагент", г. Ужгород, ул. Проектная) 4