173943. lajstromszámú szabadalom • Berendezés digitális mérlegek automatikus nullázására
3 173943 4 5. ábra a 4. ábra szerinti kiviteli alakhoz tartozó néhány jelalak. A 2. és a 4. ábrán látható az 1 mérőlap, amelyet az 1/a. és 1/b. ábrákon is feltüntettünk, valamint az előerősítővel ellátott la mérőhíd. Az la mérőhíd például nyúlásmérő bélyeget tartalmazó, önmagában ismert mérőhíd lehet. A súly-adatot az aluláteresztő szűrővel ellátott 2 erősítőre adjuk, ahonnan a jel a 3 feszültség-frekvencia átalakítóra kerül. A 3 feszültség-frekvencia átalakító impulzusfeszültséget szolgáltat, amint az a 3. ábrán a felső részen látható. Ha nő a súly, a súly-impulzusok időegységenkénti száma is növekszik, azaz növekszik az impulzussorozat sűrűsége. A példaként! esetben egy súlyimpulzus 0,5 grammnak felel meg. Ez a súlyimpulzussorozat áthalad a 13 frekvencia osztón (4. ábra), és így az impulzussorozat frekvenciája felére csökken, azaz a példaként esetben egy impulzus 1 grammnak felel meg. Ez a súlyimpulzussorozat az előre beállítható 4 BCD számlálóra kerül, az impulzussorozatot a 3. ábra második sorában ábrázoltuk. A 3 feszültség-frekvencia átalakító kimenete a 6 súlykomparátorral, és a 12 időzítő egységgel is össze van kötve. Az automatikus nullázás alapja a hídszerkezet tára súlya, amelynek értéke tárolható az előre beállítható 4 BCD számlálóban. Ha például a hídszerkezet tára súlya 5342 gramm, a 4 BCD számlálóba a 10 000-5342 = 4658 értéket prezentáljuk. Mivel egy grammnak egy impulzus felel meg, üres mérőlap esetén az 5342 gramm tárasúly 5342 impulzust eredményez, amihez hozzáadódik a 4 BCD számlálóba előre beírt 4658 érték. így üres mérőlapnál a mérés eredménye 4658 + 5342 = (1)0000 kg, és mivel a display csak négy számjegyű, 0,000 kg olvasható le. Ha a kijelzés például két grammos lépésekben szükséges, ennek az lesz a következménye, hogy a bevezetőben említett zavaró tényezők miatt a kijelzett érték folyamatosan 9,996 és 0,004 kg között változik, és egy hosszabb időtartam után a teljes eltérés az egyik vagy másik irányban egyre nagyobb lesz. Ennek kiküszöbölése érdekében az alábbiakban ismertetett automatikus nullázó rendszer a találmány szerint a következőképpen van kialakítva: A 2. és 3. ábrán látható első kiviteli alaknál az 5 korrigáló egységről jel kerül a 2 erősítőre. Ha például 64 korrigáló feszültséglépést alkalmazunk, amelyek mindegyike körülbelül 0,5 grammnak felel meg, a nullázási tartomány ±16 gramm. Szükség esetén ez a tartomány kiterjeszthető. A korrigáló feszültséglépéseket párhuzamosan kapcsolt ellenállásokat tartalmazó áramkörök segítségével állíthatjuk elő, amely áramkörök például egyenként 0,5 grammnak megfelelő nyolc lépést biztosítanak, és további nyolc lépést, amelyek egyenként 4 grammnak (8 x 0,5 gramm) felelnek meg. Ezekből a lépésekből tehát előállítható az említett hatvannégy (8 x 8) korrigáló feszültség lépés. A korrigáló feszültséget a következő szempontok szerint állítjuk elő: 1. A mérleg bekapcsolásakor elkezdődő 11 bevezető szakasz például száztizenkét másodpercig tart, és ennek eredményeként az automatika (1)0,000 kg súlyt jelez. Ez abban nyilvánul meg, hogy az 5 korrigáló egység feszültsége változik, a legalacsonyabb értékről (azaz (1)0000—16 = 9984 kijelzésnél) indul és fokozatosan felfelé halad 0, 5 grammnak megfelelő lépésekben, amíg a kijelzett súlyérték eléri a (1)0000 értéket. A korrigáló lépések közötti időtartam 440 msec = mérési periódus. Ebben a bevezető szakaszban az az egyetlen korlátozó tényező, hogy a mérőlapnak üresnek kell lennie. Ez a két perces „bemelegítési idő” napjában egyszer, a mérleg üzembehelyezésekor szükséges, és így nem nagy jelentőségű. 2. Az (1)0000 érték elérésekor a nullázó automatika a 7 differenciáló egység által szolgáltatott információ alapján kezd működni. a) Ha a mérési periódusban a kijelzett érték 9999.0 és (1)0000,5 között van, a 8 korrekciós adatfeldolgozó egység korrigálási utasítást szolgáltat, és a „felfelé” utasítás az 5 korrigáló egységre jut. b) Ha a kijelzett érték (1)0001,0 és (1)0002,0 között van, a korrekciós utasítás „lefelé” lesz. A számlálás felbontóképessége 0,5 gramm (fél digit). A viszonylag hosszú korrekciós periódus vagy időtartam a korrigálási utasítások között (440 msec), valamint a mérési periódus biztosítja, hogy az üres mérőlap zavaró mozgásai (légáramlás, rezgések stb.) nem adhatnak más hamis korrekciós utasítást, mint legfeljebb csak egy utasítást irányonként, miközben az ellenkező irányban is megvalósul a korrekció (az eredmény tehát ± 0). A fentiekből látható, hogy az automatika üres hídnál a számlált értéket (1)0000,5 és (1)0001,0 között igyekszik tartani. Ez a tartomány a 0,5 grammos távolság tartását szolgálja az (1)0000,0 értéktől. Ez az érték a display kioltási határértéke, ennél kisebb értéknél a display kikapcsolódik. A kioltási értéktől való 0,5 grammos eltérés biztosítja, hogy a kioltás nem következik be olyan gyakran, mintha az automatikát például (1)0000,0 és (1)0000,5 között értékre állítanánk be. Mivel a kijelzés két grammos lépésekben történik, a 0,001 kg-os érték egyáltalán nem jelenik meg. A példakénti esetben a választott szélső értékek vagy az úgynevezett „normál” kritérium alapján a 9999.0 alatti értékeket az automatika nem korrigálja. Ilyen kijelzés lehet az eredménye például a mérőlap kézzel való megemelésének. Ugyanez érvényes (1)0002,0 értéknél nagyobb eredményekre is, amelyek már valóságos mérést jeleznek. (Nyilvánvaló, hogy a (1)0000,5 és (1)0001,0 közötti értékeket sem korrigáljuk. 3. Amikor a 6 súlykomparátor (ez akkor működik, amikor a változás üteme nagyobb, mint 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
