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專利名稱：一種并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，尤其是涉及一種并行連接時分調(diào)制型稱重儀表和Δ∑型稱重儀表的裝置。
背景技術(shù)：
“時分調(diào)制”型稱重儀表是一種老式的重量檢測儀表，通過對稱重敏感元件，也就是應(yīng)變電橋一個臂進(jìn)行主動調(diào)制以測量重量的方法。在一些重要的工業(yè)應(yīng)用場合，依然采用老式的時分調(diào)制型稱重儀表。隨著時間的推移，老式的儀表設(shè)備逐漸失效，需要用新的儀表設(shè)備進(jìn)行改造。如果把老式的已經(jīng)停產(chǎn)的稱重儀表在改造當(dāng)中直接去除掉，更換成新的儀表設(shè)備，那么存在一定的風(fēng)險，也就是新的儀表設(shè)備可能無法完全就位，新老設(shè)備之間存在一定的誤差，在許多工業(yè)場合是不能容忍這種問題的存在的。所以最好的方法就是，老式的“時分調(diào)制”型稱重儀表和新型的稱重儀表能夠同時并接運(yùn)行，在經(jīng)過一段時間的運(yùn)行確認(rèn)無誤以后，再拆除老式的儀表設(shè)備，以確保生產(chǎn)過程的安全、穩(wěn)定和連續(xù)。
目前比較成熟的新型稱重儀表是“Δ∑”型稱重儀表和雙積分型稱重儀表。特別是“Δ∑”型稱重儀表，它依靠高分辨率、穩(wěn)定地對敏感元件的應(yīng)變電橋輸出電壓進(jìn)行實時檢測，獲取實際的重量數(shù)據(jù)。而這些儀表與“時分調(diào)制”型稱重儀表因使用的輸入信號源是二種互不兼容的信號類型，不采取一定的技術(shù)手段根本無法公用一套傳感器同時運(yùn)行。
“時分調(diào)制”型稱重儀表的工作原理如下如圖1所示，以西門子公司的SIWAREX ZM產(chǎn)品為例。儀器外部的電阻R1、R2、R3、R4構(gòu)成一個傳感器應(yīng)變電橋。儀器中的電源Ub為它供電，電阻Rz是一個調(diào)制電阻，由切換開關(guān)S切換到高電平或低電平。放大器、濾波器11’對電橋信號進(jìn)行放大和濾波，V/F變換器12’將電壓信號變換成頻率信號，計數(shù)器13’進(jìn)行脈沖計數(shù)，脈沖發(fā)生器14’產(chǎn)生基頻信號，經(jīng)過分頻器15’產(chǎn)生低頻脈沖信號，由控制比較器16’根據(jù)計數(shù)器13’的結(jié)果，調(diào)整開關(guān)S控制調(diào)制脈沖的占空比。
傳感器的4個電阻為R1、R2、R3、R4，且同時滿足R1＝R4＝(1+d)R，R2＝R3＝(1-d)R；其中d為靈敏度系數(shù)，且0≤d＜＜1。
應(yīng)變電橋的輸出電壓為Ud，在切換開關(guān)S的調(diào)制下，它是一個具有可變占空比的方波信號。
當(dāng)傳感器沒有負(fù)載時，d＝0，電阻R1、R2、R3、R4完全相同，此時切換開關(guān)控制信號的占空比為50％；當(dāng)傳感器有負(fù)載，d≠0時，此時的切換開關(guān)控制信號的占空比不是50％。經(jīng)過實地測量，在負(fù)載發(fā)生變化的情況下，經(jīng)過切換開關(guān)的調(diào)整，應(yīng)變電橋的輸出電壓Ud的平均值始終為0。
“Δ∑”型稱重儀表的工作原理如下如圖2所示，該稱重儀表的結(jié)構(gòu)非常簡單，電源Ub對儀器外部的應(yīng)變電橋進(jìn)行驅(qū)動，放大器、濾波器21’對應(yīng)變電橋的輸出進(jìn)行放大和去噪聲處理，得到電壓信號，由“Δ∑”型A/D轉(zhuǎn)換器22’對該電壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到高分辨率的數(shù)字信號，由控制器23’進(jìn)行處理以后給出輸出結(jié)果。
與“時分調(diào)制”型稱重傳感器相比，它的應(yīng)變電橋輸出信號不需要進(jìn)行調(diào)制，能夠直接反映電阻R1、R2、R3、R4變化的信號。
如上所述，如果將“Δ∑”型稱重儀表與“時分調(diào)制”型稱重儀表簡單地并聯(lián)，如圖3所示，由“時分調(diào)制”型稱重儀表產(chǎn)生的調(diào)制脈沖，在傳感器的輸出信號上將疊加一個調(diào)制信號，由于放大器、濾波器11’的輸入阻抗可以做到非常高，不會對其他電路產(chǎn)生影響。那么，“時分調(diào)制”稱重儀表可以正常地工作，而“Δ∑”型儀表由于輸入信號受到“時分調(diào)制”儀表的干擾信號的影響，將無法正常工作。
因而，必須采用一定的連接技術(shù)手段，使得“時分調(diào)制型”稱重儀表和新型的稱重儀表，特別是“Δ∑”型稱重儀表公用一套傳感器，同時運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供的一種并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，可以將“時分調(diào)制型”稱重儀表和新型的稱重儀表，特別是“Δ∑”型稱重儀表并行地連接在一起，在不影響“時分調(diào)制”型稱重儀表正常工作的前提下，向新型稱重儀表提供一個消除了調(diào)制脈沖影響的傳感器信號，以保證新型稱重儀表也能夠正常工作；降低改造停產(chǎn)的巨大風(fēng)險，解決關(guān)鍵設(shè)備改造、維護(hù)過程中急需的切換應(yīng)用技術(shù)難題。
為達(dá)到上述目的，本實用新型提供一種并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，其連接安裝在時分調(diào)制型稱重儀表和其他新型稱重儀表之間，是一調(diào)制脈沖檢測及消除裝置，可從應(yīng)變電橋的輸出信號中轉(zhuǎn)換得到新的調(diào)制脈沖信號，并且利用驅(qū)動電壓在裝置內(nèi)部消除它的影響，最后向新型稱重儀表輸出干凈的信號；本實用新型包含輸入信號緩沖器，調(diào)制信號檢測電路和脈沖信號消除電路，特點(diǎn)是所述的輸入信號緩沖器的輸入端連接時分調(diào)制型稱重儀表的輸出端；該輸入信號緩沖器的輸出端分別連接調(diào)制信號檢測電路和脈沖信號消除電路的輸入端；所述的脈沖信號消除電路的輸入端還連接調(diào)制信號檢測電路的輸出端；該脈沖信號消除電路的輸出端連接新型稱重儀表的輸入端；所述的輸入信號緩沖器可將時分調(diào)制型稱重儀表和新型稱重儀表從電氣上完全隔離開，不會影響到傳感器的正常工作；該輸入信號緩沖器連接傳感器應(yīng)變電橋的輸出電壓信號，其包含2個構(gòu)成高輸入阻抗緩沖器的運(yùn)算放大器，用來隔離調(diào)制電路的內(nèi)部和外部電路；分別設(shè)置在2個運(yùn)算放大器輸入端的保護(hù)電阻，構(gòu)成保護(hù)電路，防止外部的突發(fā)高電壓對裝置內(nèi)部敏感元件的損壞；來自傳感器應(yīng)變電橋輸出端的信號分別進(jìn)入到2個緩沖器當(dāng)中；其中，未經(jīng)過調(diào)制的傳感器信號經(jīng)過緩沖之后直接輸出至新型稱重儀表中；而經(jīng)過調(diào)制的傳感器信號經(jīng)過緩沖之后分成兩路，一路送入調(diào)制信號檢測電路中，另一路送入脈沖信號消除電路中；所述的調(diào)制信號檢測電路用于恢復(fù)出與調(diào)制信號相同的信號；該調(diào)制信號檢測電路包含一由電阻和電容構(gòu)成的控制信號濾波器和一時序比較器；由輸入信號緩沖器輸出的信號首先經(jīng)過該濾波器的濾波，得到平均值，顯然，該濾波后的平均值信號可以被認(rèn)為是直流信號，且其比輸入信號緩沖器輸出的信號的最大值小，比輸入信號緩沖器輸出的信號最小值大；
再經(jīng)過時序比較器的比較，就可以得到時序關(guān)系，即當(dāng)時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號為高電平時，此時疊加在傳感器輸出信號上的是一個低電壓，其低于濾波后的平均值信號，于是比較器工作，得到調(diào)制信號檢測電路的輸出為低電平；當(dāng)時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號為低電平時，此時疊加在傳感器輸出信號上的是一個高電壓，其高于濾波后的平均值信號，于是比較器工作，得到調(diào)制信號檢測電路的輸出為高電平。
所述的脈沖信號消除電路可以消除調(diào)制在重量信號上的調(diào)制脈沖成分；其包含一由電阻構(gòu)成的加權(quán)解調(diào)器，其根據(jù)信號緩沖器輸出的基準(zhǔn)信號，以及由調(diào)制信號檢測電路輸出的控制信號，提供一個與調(diào)制電平相位相反，幅值相同的解調(diào)信號，來消除原先的調(diào)制干擾；由于時分調(diào)制型稱重儀表的調(diào)制電阻在工作時相當(dāng)于與電橋電阻中的兩個臂上的電阻并聯(lián)，影響了靈敏度，故還包含一由電阻和運(yùn)放組成的增益補(bǔ)償電路；一由電阻和電容構(gòu)成的濾波電路，用來消除增益補(bǔ)償電路的輸出信號的紋波，對其取平均；一緩沖運(yùn)放，濾波后的信號經(jīng)緩沖后，得到輸出信號Ud1’為；故可最終通過本實用新型進(jìn)行調(diào)制脈沖消除后，輸入新型稱重儀表的信號值Ud1’-Ud2’。
本實用新型提供的并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，可以使傳統(tǒng)的時分調(diào)制型稱重儀表與其他新型的稱重儀表同時進(jìn)行并聯(lián)工作，可以減少設(shè)備改造時的風(fēng)險，對連續(xù)化生產(chǎn)而言，是非常有效的保證無故障時間的并接切換裝置。


圖1為“時分調(diào)制”型稱重儀表的工作原理示意圖；圖2為“Δ∑”型稱重儀表的工作原理示意圖；圖3為“時分調(diào)制”型稱重儀表和“Δ∑”型稱重儀表的簡單并聯(lián)示意圖；圖4為本實用新型與“時分調(diào)制”型稱重儀表和“Δ∑”型稱重儀表的連接示意圖；圖5為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型的電路圖。
具體實施方式
以下根據(jù)圖4～圖6，來具體說明本實用新型的一種最佳實施方式如圖4所示，為本實用新型與“時分調(diào)制”型稱重儀表和“Δ∑”型稱重儀表的連接示意圖；本實用新型提供的并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，即是一調(diào)制脈沖檢測及消除裝置，其可從應(yīng)變電橋的輸出信號Ud中轉(zhuǎn)換得到新的調(diào)制脈沖信號S’，并且利用驅(qū)動電壓Ub在裝置內(nèi)部消除它的影響，最后向Δ∑型稱重儀表輸出干凈的信號；如圖5所示，本調(diào)制脈沖檢測及消除裝置包含通過電路連接的輸入信號緩沖器101，調(diào)制信號檢測電路102和脈沖信號消除電路103；特點(diǎn)是所述的輸入信號緩沖器101可將時分調(diào)制型稱重儀表和Δ∑型稱重儀表從電氣上完全隔離開，不會影響到傳感器的正常工作；該輸入信號緩沖器101連接傳感器應(yīng)變電橋的輸出電壓信號Ud1和Ud2，如圖6所示，其包含2個構(gòu)成高輸入阻抗緩沖器的運(yùn)算放大器U1和U2，用來隔離調(diào)制電路的內(nèi)部和外部電路；分別設(shè)置在2個運(yùn)算放大器U1和U2輸入端的保護(hù)電阻R5和R6，構(gòu)成保護(hù)電路，防止外部的突發(fā)高電壓對裝置內(nèi)部敏感元件的損壞；來自傳感器應(yīng)變電橋輸出端的信號Ud1和Ud2分別進(jìn)入到2個緩沖器當(dāng)中；其中，未經(jīng)過調(diào)制的傳感器信號Ud2經(jīng)過緩沖之后為Ud2’，即Ud2’＝Ud2 (1)該信號Ud2’不需要再進(jìn)行其他處理，可以直接輸出至“Δ∑”型稱重儀表中；經(jīng)過調(diào)制的傳感器信號Ud1經(jīng)過緩沖之后為Um，有Um＝Ud1 (2)所述的信號Um隨即分成兩路，一路送入調(diào)制信號檢測電路102中，另一路送入脈沖信號消除電路103中；當(dāng)時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為高電平時，切換器將調(diào)制電阻Rz與Ub2相聯(lián)，此時，應(yīng)變電橋的輸出電壓Ud1滿足下式Ud1=R1||R3Rz+R1||R3Ub2+Rz||R1R3+Rz||R1Ub1+Rz||R3R1+Rz||R3Ub2---(3)]]>經(jīng)過化簡，得到Ud1=R1*R3*Ub2+R1*Rz*Ub1+R3*Rz*Ub2R1*R3+R1*Rz+R3*Rz---(4)]]>當(dāng)時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為低電平時，切換器將調(diào)制電阻Rz與Ub1相聯(lián)，此時，應(yīng)變電橋的輸出電壓Ud1滿足下式Ud1=R1||R3Rz+R1||R3Ub1+Rz||R1R3+Rz||R1Ub1+Rz||R3R1+Rz||R3Ub2---(5)]]>經(jīng)過化簡，得到Ud1=R1*R3*Ub1+R1*Rz*Ub1+R3*Rz*Ub2R1*R3+R1*Rz+R3*Rz---(6)]]>如圖6所示，所述的調(diào)制信號檢測電路102用于恢復(fù)出與調(diào)制信號S相同的調(diào)制信號S’；該調(diào)制信號檢測電路包含一由電阻R7和電容C1構(gòu)成的控制信號濾波器和一時序比較器U3；由輸入信號緩沖器101輸出的Um信號首先經(jīng)過該濾波器的濾波，得到平均值Un，由于選取的電阻R7和電容C1所決定的濾波器的時間常數(shù)，即R7×C1的值比Um的調(diào)制脈沖頻率足夠大，有Un=∫0TUd1dtT---(7)]]>其中，Un可以被認(rèn)為是直流信號；顯然，Un比Um的最大值小，比Um的最小值大，即Ud1-x＜Un＜Ud1+x(8)再經(jīng)過時序比較器U3的比較，就可以得到時序關(guān)系Us’，即當(dāng)時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為高電平時，切換器將調(diào)制電阻Rz與Ub2相聯(lián)，此時疊加在傳感器輸出信號Ud1上的是一個低電壓，有Um＝Ud1，顯然，Um低于平均值Un，于是比較器U3工作，得到Us’為低電平；當(dāng)時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為低電平時，切換器將調(diào)制電阻Rz與Ub1相聯(lián)，此時疊加在傳感器輸出信號Ud1上的是一個高電壓，有Um＝Ud1，顯然，Um高于平均值Un，于是比較器U3工作，得到Us’為高電平。
如圖6所示，所述的脈沖信號消除電路103可以消除調(diào)制在重量信號Ud上的調(diào)制脈沖成分；其包含一由電阻R8和Rz’構(gòu)成的加權(quán)解調(diào)器，有R8=12R---(9)]]>Rz’＝Rz(10)其中R表示應(yīng)變電橋空載時每個臂的電阻值；Rz表示時分調(diào)制型稱重儀表的調(diào)制電阻；來自信號緩沖器101的信號Um作為基準(zhǔn)信號，而由調(diào)制信號檢測電路102輸出的Us’為控制信號當(dāng)Us’為低電平時，電阻Rz’與Ub1接通，由于此時時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為高電平，且調(diào)制電阻Rz與Ub2相聯(lián)，故該加權(quán)解調(diào)器可提供一個與調(diào)制電平Ub2相位相反，幅值相同的解調(diào)信號Uz’，來消除原先的調(diào)制干擾；此時該加權(quán)解調(diào)器的輸出為Uz′=Rz′R8+Rz′*Ud1+R8R8+Rz′Ub1---(11)]]>當(dāng)Us’為高電平時，電阻Rz’與Ub2接通，由于此時時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為低電平，且調(diào)制電阻Rz與Ub1相聯(lián)，故該加權(quán)解調(diào)器可提供一個與調(diào)制電平Ub1相位相反，幅值相同的解調(diào)信號Uz’，來消除原先的調(diào)制干擾；此時該加權(quán)解調(diào)器的輸出為Uz′=Rz′R8+Rz′*Ud1+R8R8+Rz′Ub2---(12)]]>由于時分調(diào)制型稱重儀表的調(diào)制電阻Rz在工作時相當(dāng)于與電阻R1和R3并聯(lián)，影響了靈敏度，故還包含一由電阻R9、R10和運(yùn)放U4組成的增益補(bǔ)償電路，有R9=12R---(13)]]>R10＝Rz(14)當(dāng)時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為高電平，調(diào)制電阻Rz與Ub2相聯(lián)，Us’為低電平時，電阻Rz’與Ub1接通時，運(yùn)算放大器U4的輸出為U4′=Ud1+R2Rz(Ub1-Ud2)---(15)]]>當(dāng)時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為低電平，調(diào)制電阻Rz與Ub1相聯(lián)，Us’為高電平時，電阻Rz’與Ub2接通時，運(yùn)算放大器U4的輸出為U4′=Ud1+R2Rz(Ub2-Ud2)---(16)]]>所述的脈沖信號消除電路103還包含一由電阻R11和電容C2構(gòu)成的濾波電路，用來消除增益補(bǔ)償電路的輸出信號U4’的紋波，對其取平均；一緩沖運(yùn)放U5，濾波后的信號經(jīng)緩沖后，得到輸出信號Ud1’為Ud1′=∫0TU4′dtT---(17)]]>故最終通過本實用新型進(jìn)行調(diào)制脈沖消除后，輸入Δ∑型稱重儀表的信號值為Ud1′-Ud2′=∫0TU4′dtT-Ud2′=∫0TU4′dtT-Ud2---(18)]]>。
以下，在不失一般性的情況下，給出常用的工作參數(shù)，以數(shù)值解的方式計算上述電路的誤差情況。設(shè)定應(yīng)變電橋的R＝200Ω，調(diào)制電阻Rz＝10KΩ，驅(qū)動電壓Ub1＝10V，Ub2＝0V，靈敏度系數(shù)d的滿量程為0.025，由于本實用新型提供的電路(如圖6所示)涉及電路為線性電阻網(wǎng)絡(luò)，所以將d分成6種情況，分別取值為0，0.005，0.01，0.015，0.02，0.025，足夠反映電路的運(yùn)行規(guī)律，利用上述的公式計算得到如表1所示的結(jié)果


表1、通過本實用新型得到的結(jié)果與理想值的對比顯然，經(jīng)過與數(shù)值計算的理想結(jié)果對比，本實用新型提供的裝置的輸出與理想的輸出幾乎完全一致。
本實用新型提供的并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，可以使傳統(tǒng)的時分調(diào)制型稱重儀表與其他新型的稱重儀表，特別是Δ∑型稱重儀表同時進(jìn)行并聯(lián)工作，可以減少設(shè)備改造時的風(fēng)險，對連續(xù)化生產(chǎn)而言，是非常有效的保證無故障時間的并接切換裝置。
權(quán)利要求1.一種并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，其連接安裝在時分調(diào)制型稱重儀表和Δ∑型稱重儀表之間其特征在于，所述的并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置是一調(diào)制脈沖檢測及消除裝置，包含輸入信號緩沖器(101)，調(diào)制信號檢測電路(102)和脈沖信號消除電路(103)；所述的輸入信號緩沖器(101)的輸入端連接時分調(diào)制型稱重儀表的輸出端；該輸入信號緩沖器(101)的輸出端分別連接調(diào)制信號檢測電路(102)和脈沖信號消除電路(103)的輸入端；所述的脈沖信號消除電路(103)的輸入端還連接調(diào)制信號檢測電路(102)的輸出端；該脈沖信號消除電路(103)的輸出端連接新型稱重儀表的輸入端；所述的輸入信號緩沖器(101)包含高輸入阻抗緩沖器；所述的調(diào)制信號檢測電路(102)包含電路連接的控制信號濾波器和時序比較器(U3)，該控制信號濾波器的輸出端連接時序比較器(U3)的輸入端；所述的脈沖信號消除電路(103)包含電路連接的加權(quán)解調(diào)電路，增益補(bǔ)償電路和緩沖運(yùn)算放大器(U5)；該加權(quán)解調(diào)電路的輸出端連接增益補(bǔ)償電路的輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，其特征在于，所述的高輸入阻抗緩沖器是運(yùn)算放大器(U1)和(U2)；傳感器應(yīng)變電橋輸出端輸出的未經(jīng)調(diào)制的信號Ud2經(jīng)過運(yùn)算放大器(U2)緩沖，得到Ud2’＝Ud2，并輸出至Δ∑型稱重儀表；傳感器應(yīng)變電橋輸出端輸出的經(jīng)過調(diào)制的信號Ud1經(jīng)過運(yùn)算放大器(U1)緩沖，得到Um＝Ud1，并分別輸出至調(diào)制信號檢測電路(102)和脈沖信號消除電路(103)。
3.如權(quán)利要求2所述的并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，其特征在于，在所述的高輸入阻抗緩沖器(U1)和(U2)的輸入端還分別設(shè)置有保護(hù)電阻(R5)和(R6)，防止外部的突發(fā)高電壓對電路中敏感元件的損壞。
4.如權(quán)利要求1所述的并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，其特征在于，所述的控制信號濾波器包含電阻(R7)和電容(C1)；所述的控制信號濾波器的時間常數(shù)R7×C1的值大大大于Um的調(diào)制脈沖頻率；所述的控制信號濾波器對由輸入信號緩沖器(101)輸出的Um信號進(jìn)行濾波，取平均值，得到直流信號Un=∫0TUdldtT;]]>所述的Un比Um的最大值小，比Um的最小值大。
5.如權(quán)利要求1所述的并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，其特征在于，所述的時序比較器(U3)通過比較，得到時序關(guān)系Us’當(dāng)時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為高電平時，切換器將調(diào)制電阻(Rz)與Ub2端相聯(lián)，此時疊加在傳感器輸出信號Ud1上的是一個低電壓，有Um＝Ud1，顯然，Um低于平均值Un，于是比較器(U3)工作，得到Us’為低電平；當(dāng)時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為低電平時，切換器將調(diào)制電阻(Rz)與Ub1端相聯(lián)，此時疊加在傳感器輸出信號Ud1上的是一個高電壓，有Um＝Ud1，顯然，Um高于平均值Un，于是比較器(U3)工作，得到Us’為高電平。
6.如權(quán)利要求1所述的并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，其特征在于，所述的加權(quán)解調(diào)器包含電阻(R8)和(Rz’)，且R8=12R,]]>Rz’＝Rz；其中，R表示應(yīng)變電橋空載時每個臂的電阻值；Rz表示時分調(diào)制型稱重儀表的調(diào)制電阻；當(dāng)Us’為低電平時，電阻(Rz’)與Ub1端接通，由于此時時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為高電平，且調(diào)制電阻(Rz)與Ub2端相聯(lián)，故該加權(quán)解調(diào)器可提供一個與調(diào)制電平Ub2相位相反，幅值相同的解調(diào)信號Uz’，來消除原先的調(diào)制干擾，計算公式如下Ud1=R1||R3Rz+R1||R3Ub2+Rz||R1R3+Rz||R1Ub1+Rz||R3R1+Rz||R3Ub2;]]>經(jīng)過化簡，得到Ud1=R1*R3*Ub2+R1*Rz*Ub1+R3*Rz*Ub2R1*R3+R1*Rz+R3*Rz;]]>進(jìn)一步，得到加權(quán)解調(diào)器的輸出為Uz′=Rz′R8+Rz′*Ud1+R8R8+Rz′Ub1;]]>當(dāng)Us’為高電平時，電阻(Rz’)與Ub2端接通，由于此時時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為低電平，且調(diào)制電阻(Rz)與Ub1端相聯(lián)，故該加權(quán)解調(diào)器可提供一個與調(diào)制電平Ub1相位相反，幅值相同的解調(diào)信號Uz’，來消除原先的調(diào)制干擾，計算公式如下Ud1=R1||R3Rz+R1||R3Ub1+Rz||R1R3+Rz||R1Ub1+Rz||R3R1+Rz||R3Ub2;]]>經(jīng)過化簡，得到Ud1=R1*R3*Ub1+R1*Rz*Ub1+R3*Rz*Ub2R1*R3+R1*Rz+R3*Rz;]]>進(jìn)一步，得到加權(quán)解調(diào)器的輸出為Uz′=Rz′R8+Rz′*Ud1+R8R8+Rz′Ub2.]]>
7.如權(quán)利要求1所述的并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，其特征在于，所述的增益補(bǔ)償電路電阻(R9)、(R10)和運(yùn)算放大器(U4)，且R9=12R,]]>R10＝Rz；當(dāng)時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為高電平，調(diào)制電阻(Rz)與Ub2端相聯(lián)，Us’為低電平時，電阻(Rz’)與Ub1端接通時，運(yùn)算放大器(U4)的輸出為U4′=Ud1+R2Rz(Ub1-Ud2);]]>當(dāng)時分調(diào)制型稱重儀表的內(nèi)部控制信號S為低電平，調(diào)制電阻(Rz)與Ub1端相聯(lián)，Us’為高電平時，電阻(Rz’)與Ub2接通時，運(yùn)算放大器(U4)的輸出為U4′=Ud1+R2Rz(Ub2-Ud2).]]>
8.如權(quán)利要求1所述的并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，其特征在于，在所述的增益補(bǔ)償電路和緩沖運(yùn)算放大器(U5)之間還包含一由電阻(R11)和電容(C2)構(gòu)成的濾波電路，消除增益補(bǔ)償電路的輸出信號U4’的紋波，對其取平均。
9.如權(quán)利要求1所述的并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，其特征在于，所述的緩沖運(yùn)算放大器(U5)對濾波后的信號進(jìn)行緩沖處理，得到Ud1′=∫0TU4′dtT;]]>最終得到輸入Δ∑型稱重儀表的信號值為Ud1'-Ud2'=∫0TU4′dtT-Ud2'=∫0TU4′dtT-Ud2.]]>
專利摘要一種并行連接時分調(diào)制型稱重儀表的裝置，包含輸入信號緩沖器，與輸入信號緩沖器輸出端連接的調(diào)制信號檢測電路和脈沖信號消除電路；該脈沖信號消除電路的輸入端連接調(diào)制信號檢測電路的輸出端；該輸入信號緩沖器包含高輸入阻抗緩沖器；該調(diào)制信號檢測電路包含電路連接的控制信號濾波器和時序比較器；該脈沖信號消除電路包含電路連接的加權(quán)解調(diào)電路，增益補(bǔ)償電路和緩沖運(yùn)算放大器。本實用新型將時分調(diào)制型稱重儀表和新型的稱重儀表并行連接，不影響時分調(diào)制型稱重儀表正常工作，向新型稱重儀表提供消除調(diào)制脈沖影響的傳感器信號，保證新型稱重儀表正常工作；降低改造停產(chǎn)的風(fēng)險，解決關(guān)鍵設(shè)備改造、維護(hù)過程中急需的切換應(yīng)用技術(shù)難題。
文檔編號G01G3/142GK2932329SQ20062003977
公開日2007年8月8日 申請日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者方志宏, 夏勇, 楊沂敏, 韓明明 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司