Устройство для линеаризации характеристик измерительных преобразователей

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобретения - повышение степени минеаризации передаточных характеристик измерительных преобразователей. Устройство содержит нелинейные преобразователи 2 и 12, масштабные преобразователи 5 и 10 и блок 14 вычитания. Введение масштабных преобразователей 3, 6,9 и 11, нелинейных преобразователей 7 и 8, блоков 4 и 13 с образованием новых функциональных связей устраняет два любых нелинейных члена разложения передаточной характеристики измерительного преобразователя. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 R 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,(21) 3890070/24-21 (22) 30.04.85 (46) 30.10.86. Бюл. Ф 40 (72) И. И. Бакетов, К. Э. Булохов, С. А. Крамарева, П. Г. Щеглов и А. Н. Осипенков (53) 621,317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 432432, кл. G О1 R 35/00, 31.07.72. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ

ХАРАКТЕРИСТИК ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

„„SU„„126? 313 А 1 (57) Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобретения — повышение степени минеаризации передаточных характеристик измерительных преобразователей. Устройство содержит нелинейные преобразователи 2 и 12, масштабные преобразователи 5 и 10 и блок 14 вычитания. Введение масштабных преобразователей 3, 6,9 и 11, нелинейных преобразователей 7 и 8, блоков 4 и 13 с образованием новых функциональных связей устраняет два любых нелинейных члена разложения передаточной характеристики измерительного преобразователя.

2 ил.

Ю

,ю

12673

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для линеаризации передаточных характеристик нелинейных измерительных преобразователей °

Целью изобретения является повышение степени линеаризацли передаточных характеристик измерительных преобразователей эа счет устранения двух любых нелинейных членов разло- 10 жения передаточной характеристики измерительного преобразователя.

На фертеже представлена функциональная схема устройства.

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные входную клемму 1, первый нелинейный преобразователь 2, второй дополнительный масштабный преобразователь 3, первый дополнительный блок 4 вычитания и 20 .второй масштабный преобразователь 5, последовательно соединенные первый дополнительный масштабный преобразо-.. ватель 6 и второй дополнительный нелинейный преобразователь 7, выход ко- 25 торого подключен к второму входу первого дополнительного блока 4 вычитания, при этом вход первого дополнительного масштабного преобразователя

6 подключен к входной клемме 1, последовательно соединенные первый дополнительньпй нелинейный преобразователь 8 и четвертый дополнительный масштабный преобразователь 9, последовательно соединенные первый масш5 табный преобразователь 10, третий дополнительный масштабный преобразователь 11, второй нелинейный преобразователь 12, второй дополнительный блок 13 вычитания и основной блок 14 4 вычитания, второй вход которого подключен к выходу второго масштабного преобразователя 5, при этом вход первого масштабного преобразователя подключен к входной клемме 1, а его выход — к первому дополнительному нелинейному преобразователю 8, а выход четвертого дополнительного масштабного преобразователя 9 подключен к второму входу второго дополнительного

50 блбка 13 вычитания.

Масштабные преобразователи предназначены для увеличения или уменьшения величин сигналов, поступающих на их входы в постоянное число раз, Нелинейные преобразователи представ55 ляют собой идентичные .по своим передаточным характеристикам преобразователи °

13 2

Первый масштабный преобразователь

10 и первый дополнительный масштабный преобразователь 6 предназначены для изменения величины входного сигнала с коэффициентом р, Второй дополнительный масштабный преобразователь 3 предназначен для изменения величины сигнала первого нелинейного преобразователя с коэффициентом, Первый дополнительный блок вычитания

4 предназначен для определения разностного сигнала с выходов второго дополнительного нелинейного преобразователя 7 и второго дополнительного масштабного преобразователя 3. Второй масштабный преобразователь 5 предназначен для преобразования сигнала с выхода первого дополнительного блока 4 вычитания с коэффициентом °

Третий дополнительный масштабный преобразователь 11 предназначен для преобразования сигнала с выхода первого масштабного преобразователя 10 с коэффициентом р, Четвертый допол-. нительный масштабный преобразователь

9 предназначен для преобразования сигнала первого дополнительного нелинейного преобразователя 8 с коэффициентом ° Второй дополнительный блок 13 вычитания предназначен для определения разностного сигнала с выходов второго нелинейного преобразователя 12 и четвертого дополнительного масштабного преобразователя 9.

Основной блок 14 вычитания предназначен для определения выходного сигнала устройства — разностного сигнала с выходов второго масштабного преобразователя 5 и второго дополнительного блока 13 вычитания.

Первый нелинейный преобразователь 2 предназначен для преобразования вход" ного сигнала с заданными передаточными характеристиками, Второй дополнительный нелинейный преобразователь

7 предназначен для преобразования сигнала с выхода первого дополнительного масштабного преобразователя 6 с заданными передаточными характеристиками, Первый дополнительный нелинейный преобразователь 8 предназначен для преобразования сигнала с выхода первого масштабного преобразователя 10 с заданными передаточными характеристиками, Второй нелинейный преобразователь 12 предназначен для преобразования сигнала с выхода третьего дополнительного масштабного

3 1 преобразователя 11 с заданными передаточными характеристиками.

Устройство работает следующим образом.

Передаточную характеристику нелинейных преобразователей можно представить в виде разложения в степенной ряд

Y =а +а х+а х +а х +..., о Z З где х — относительное изменение входной величины; а» аЗ и т.д. — коэффициенты, характеризующие нелинейность преобразователя.

Положив коэффициенты масштабного преобразователя первого 6 и второго

3 дополнительных масштабных преобразователей соответственно равными и Р, получают следующие выражения для сигналов, поступающих на первый дополнительный блок 4 вычитания.

Сигнал на выходе второго дополнительного масштабного преобразователя

3:

Y, = =f> (a,+à x+a x +a x +... ) .

Сигнал на выходе второго дополнительного нелинейного преобразовате-. ля 7:

Y>=a,+а, хР +а х * +а х p +...

В результате вычитания сигнал на выходе первого дополнительного блока

4 вычитания можно выразить зависимостью

z, =Y Кз =а. (P 1)+а, (P - )) к+О+

+а (P - P ) х +...

Положив коэффициент масштабного преобразования второго масштабного ь преобразователя 5 равным, на первом входе блока 14 вычитания получают

z,= J9 L a (fÜ -1)+а (Р -)Ь)х+О+

+а (gÐ - Уз) хз+...)

Положив коэффициент масштабного преобразования первого масштабного преобразователя 10 и третьего дополнительного масштабного преобразователя 11 равным, а коэффициент четвертого дополнительного масштаба ного преобразователя 9 равным, на выходе четвертого дополнительного масштабного преобразователя 9 получают

Y = PÃ(à,+а,х р +a,х +а х j3 +...) Соответственно, на выходе второго нелинейного преобразователя 12 получают

Yz=a,+a xp +a,8P +a х P +... г 4 „ 6

267313 4

В результате вычитания, сигнал на выходе второго дополнительного бло" ка 13 вычитания можно выразить зави5

15

55 симостью

z 3 - К -7 =a, (p — 1 ) +а (1- — 5 ) к+О+

+а (P — P )х +...

Таким образом, на выходе устройства получают .,=.,—.,=.. tI (P -1)-(t"-1И.

+а, P (y - 1) — (P — ) ) х+О+О+, ° °

В конечном результате .отсутствуют квадратичный и кубичный члены разложения, очевидно, что полученная характеристика линейней исходной.

Следовательно, выбирая соответствующим образом коэффициенты масштабных преобразователей, можно устранить два любых нелинейных члена разложения передаточной характеристики.

Формула изобретения

Устройство для линеариэации характеристик измерительных преобразователей, содержащее первый нелинейный преобразователь и первый масштабный преобразователь, входы которых подключены к входу устройства, второй масштабный преобразователь, выход которого подключен к входу основного блока вычитания, а также второй нели" нейный преобразователь, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени линеаризации передаточных характеристик измерительных преобразователей, в устройство введены дополнительно четыре масштабных преобразователя, два нелинейных преобразователя и два блока вычитания, при этом вход первого дополнительно" го масштабного преобразователя соединен с входом устройства, а выход через второй дополнительный нелинейный преобразователь соединен с входом первого дополнительного блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго дополнительного масштабного преобразователя, вход которого соединен с выходом первого нелинейного преобразователя, выход первого дополнительного блока вычитания соединен с входом второго масштабного преобразователя, выход первого масштабного преобразователя соединен с входами третьего дополнительного масштабного преобразователя и первого дополнительного нелинейСоставитель А. Заборня

Техред И.Попович Корректор Л. Патай

Редактор Л. Повхан

Заказ 5768/42 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рушская наб,, д. 4/5

Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S l ного преобразователя, выход которого через четвертый дополнительный масштабный преобразователь подключен к входу второго дополнительного блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу второго нелинейного

267313 ь преобразователя, вход которого подключен к выходу третьего дополнительного масштабного преобразователя, а выход второго дополнительного блока вычитания подключен к второму входу основного блока вычитания.