Устройство для автоматической коррекции погрешностей измерительного преобразователя

 

Изобретение относится к измерительной технике. Может использоваться в целях метрологического обеспечения прецизионных измерительно-вычислительных комплексов и информационно-измерительных систем. Целью изобретения является повышение точности автоматической коррекции измерительных преобразователей и упрощения устройства. Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее измерительный преобразователь I,коммутатор 2, входной зажим 3, многозначную неградуированную меру 4 измеряемой величины; выходной зажим 5, сумматор 6, ключ 7, цифро-аналоговый преобразователь 8,вычислительный блок 9, дополнительно введены двухпозиционный делитель 10 измеряемой величины, индикатор уровня II,кварцевый генератор 12, делитель $ fЛ 13 частоты, кольцевой делитель 14 частоты, дешифратор 15, измеритель 16 выходного сигнала. К неградуированным значениям измеряемой величины предъявляется лишь одно требование стабильность за время проведения двух серий измерений, что легко достигается практически. 1 ил. Ю «VI оо 00 сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я) 4 С 01 R 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTPM (21) 3897157/24-21 (22) 15.04.85 (46) 30. 11.86. Бюл. М 44 (72) С.Ю.Лапунов (53) 621.317.089.6(088.8) (56) Алиев Т.М., Сейдель Л.P. Автоматическая коррекция. погрешностей цифровых измерительных приборов.М.:

Энергия, 1975, с.67, рис.2-1.

Земельман М.А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств. М.: Изд-во стандартов, 1972, с.56-58, рис. 10. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

КОРРЕКЦИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Может использоваться в целях метрологического обеспечения прецизионных измерительно-вычислительных комплексов и информационно-измерительных систем. Целью,.SU„„1273857 А1 изобретения является повышение точности автоматической коррекции измерительных преобразователей и упрощения устройства. Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее измерительный преобразователь

1, коммутатор 2, входной зажим 3, многозначную неградуированную меру

4 измеряемой величины; выходной зажим 5, сумматор 6, ключ 7, цифро-аналоговый преобразоцатйть 8,вычислительный блок 9, дополнительно введены двухпозиционный делитель 10 измеряемой величины, индикатор уровня

11, кварцевый генератор 12, делитель

13 частоты, кольцевой делитель 14 частоты, дешифратор 15, измеритель

16 выходного сигнала. К неградуированным значениям измеряемой величины предъявляется лишь одно требование— стабильность за время проведения двух серий измерений, что легко достигается практически. 1 ил.

1273857

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам автоматической коррекции погрешностей, используемым при метрологическом обеспечении прецизионных измерительно-вычислительных комплексов и информационно-измерительных систем.

Цель изобретения — повышение точности автоматической коррекции измерительных преобразователей и упрощение устройства.

На чертеже приведена структурная схема устройства для автоматической коррекции погрешностей измерительного преобразователя.

Устройство содержит измерительньп преобразователь 1,коммутатор 2,входной зажим 3, многозначную неградуированную меру 4 измеряемой величины, выходной зажим 5, сумматор 6, ключ

7, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 8, вычислительный блок 9,двухпозиционный делитель 10 измеряемой величины, индикатор 11 уровня, кварцевый генератор 12, делитель 13 частоты, кольцевой делитель t4 частоты, дешифратор 15 и измеритель 16 выходного сигнала, причем входной зажим

3 соединен с первым входом коммутатора 2, выход которого связан с входом измерительного преобразователя 1, второй вход коммутатора 2 соединен через двухпозиционный делитель 10 измеряемой величины с выходом многозначной неградуированной меры 4 измеряемой величины, вход дешифратора 15 через последовательно соединенные ин-, дикатор 11 уровня, кварцевый генера" тор 12,делитсль 13 частоты, кольцевой делитель 14 частоты связан с входным зажимом 3, выход измерительного преобразователя 1 подключен к измерителю 16 выходного сигнала и сумматору 6, выход измерителя 16 выходного сигнала через последовательf но соединенные вычислительный блок 9, ЦАП 8 и ключ 7 подсоединен к второму входу сумматора 6, выходной зажим

5 соединен с выходом сумматора 6, дешифра.тор 15 связан с многозначной неградуированной мерой 4 измеряемой величины, двухпозиционным делителем

10 измеряемой величины, коммутатором

2, измерителем 16 выходного сигнала, вычислительным блоком 9 и ключом 7.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении на входной зажим

3 измеряемой величины индикатор 11 уровня запускает кварцевый генератор

12, вырабатывающий последовательность

3 импульсов с частотой следования f.

С выхода делителя 13 частоты на вход кольцевого делителя 14 частоты поступают импульсы с частотой 0,5 Гц. Такое значение выходной частоты выбрано с той целью, чтобы эа соответстствующий ей интервал времени (2 с) измеритель 16 выходного сигнала осуществил измерение значения выходного сигнала измерительного преобразователя 1. Дешифратор 15 формирует сигналы для управления коммутатором

2, двухпоэиционным делителем 10 изL меряемой величины, меры 4, измерителем 16 выходного сигнала, вычисли20 тельным блоком 9 и ключом 7. Первый импульс с выхода кольцевого делителя

14 частоты посредством дешифратора

15 устанавливает коммутатор 2 в положение "2", двухпозиционный делитель 10 измеряемой величины — в положение "1", при котором его коэффициент деления равен единице, ключ 7— в разомкнутое положение. В этом случае на вход измерительного преобразо"

ЗО - вателя 1 поступают значения измеряемой величины с выхода многозначной неградуированной меры 4 измеряемой величины. Передаточная характеристика измерительного преобразователя 1 имеет следующий вид:

Х = S fY+W(Y)1 где Х вЂ” измеряемая величина;

40 Y — - значение выходного сигнала; (7) — погрешность, приведенная к выходу измерительного преобразователя 1;

S — крутизна передаточной ха

45 . рактеристики у измерительного преобразователя 1.

Погрешность Ч(У) можно представить в виде полинома сТепени И: у) X = S(Y + a у +...+ а у" )(2)

Второй импульс с выхода кольцевого делителя 14 частоты посредством дешифратора 15 устанавливает многоэначную неградуированную меру 4 измеряемой величины в положение, при котором значение измеряемой величины на ее выходе равно Х, обнуляет измери2 М+

S(Y, + а,Y, +...a Y, 2 м+1

S(Y + a Y„ +...a„Y„ ) Х

Х м

25 з 127385 тель 16 выходного сигнала. Затем измеритель 16 выходного сигнала фиксирует значение выходного сигнала преобразователя 1 и вводит результат измерения Y в память вычислительного блока 9.

С приходом (М + 1)-ro импульса с выхода кольцевого делителя 14 частоты дешифратор 15 устанавливает на выходе многозначной неградуированной l0 меры 4 значение измеряемой величины

Х„, а измеритель 16 выходного сигнала фиксирует соответствующее значение выходного сигнала Y» . Вычислительный блок 9 накапливает в памяти М резуль- 15 татов измерений выходного сигнала,Исходя иэ соотношения (2) получают М . уравнений, связывающих неградуированные значения измеряемой величины с значениями выходного сигнала: 20 величины Х, а на вход измерительного преобразователя 1 поступает значение измеряемой величины Х,./ К, Из- меритель 16 выходной величины фиксирует значение выходного сигнала 1

1 и вводит его в память вычислительного блока 9. С приходом (2 М + 2)го импульса дешифратор 15 устанавливает на выходе многозначной неградуированной меры 4 неградуированное значение измеряемой величины м измеритель 16 выходной величины фиксирует значение выходной величины

1 и вводит результат измерений м в память блока 9. Таким образом, в памяти вычислительного блока 9 накапливается 2 М результатов измерений выходного сигнала. Измененные неградуированные значения измеряемой величины исходя из соотношения (2) связаны с результатами измере1 1 ния выходного сигнала Y„ ... Y уравнениями вида:

Х 2, N+1 +ая й

Затем с приходом (М + 2) импульса с выхода кольцевого делителя 14 частоты дешифратор 15 устанавливает двухпозиционный делитель 10 измеряемой величины в положение "2", при котором его коэффициент деления равен К. (M + 3)-й импульс устанавливает неградуированное значение измеряемой

Y = KY + à (KY — Y )+ °

1 !

Y„= KY„+ а„(КУв — Y„)+ °

С приходом (2М + 3)-го импульса с выхода кольцевого делителя 14 частоты по команде дешифратора 15 блок 9 ре 40 шает систему (5),используя 2М резуль- / татов измерений выходного сигнала,определяя таким образом погрешность из мерительного преобразователя 1,приведенную к выходу. Процесс вычислений делится с (2M + 3)-го по (2М + 13)-й импульсы. С приходом (2M + 14)-го импульса с выхода кольцевого делителя

14 частоты дешифратор 15 устанавливает коммутатор 2 в положение "1", в котором на вход измерительного преобразователя 1 поступает измеряемая величина, ключ 7 в замкнутое положение. На выходе измерительного преобразователя 1, измеритель 16 выходно35 го сигнала измеряет значение выходнбго сигнала . Вычислительный блок 9. исходя иэ определенных ранее коэффи(4)

Х (2 1М+!

К = + ". + ° ° ° +a . м м

Поделив уравнения системы (3) н-, соответствующие уравнения системы (4), получают систему из М уравнений с (И + 1) неизвестными К,а, а...,а ,н 1 н1

1 ф )Ф ° ° 1 ° ,,+а (KY — Y )

f4 1 +, (5) циентов полинома погрешности определяет цифровой код поправки g(Y) который поступает на вход ЦАП &. Аналоговое значение поправки складывается в сумматоре 6 с выходным сигналом у, корректируя таким образом погрешность измерительíorо преобрasoвателя 1.

К неградуированным значениям измеряемой величины предъявляется только одно требование — стабильность sa время проведения двух серий измерений, что легко достигается практически.

Формула изобретения

Устройство для автоматической коррекции погрешностей измерительного преобразователя, содержащее клеммы для подключения измерительного пре7 Ь дуированной меры измеряемой величины подключен к второму входу коммутато1 ра через двухпоэиционный делитель измеряемой величины, входной зажим через индикатор уровня соединен с кварцевым генератором, выход которого через последовательно соединенные делитель частоты и кольцевой делитель частоты подключен к дешифратору,клемма для подключения выхода измерительйог6 преобразователя подключена к входу измерителя выходного сигнала, выход которого соединен с вычислительным блоком, первый выход дешифратора подключен к управляющему входу коммутатора, второй выход - к управляющему входу двухпозиционного делителя измеряемой величины, третий выход дешифратора — к управляющему входу многозначной неградуированной меры, четвертый выход — к измерителю выходного сигнала, пятый выход — к управляющему входу вычислительного ! блока,. а шестой — к управляющему входу ключа..

S 127385 образователя, коммутатор, выход которого соединен с клеммой для подключения входа измерительного преобразователя, входной зажим, связанный с первым входом коммутатора, 5 многозначную неградуированную меру измеряемой величины, выходной зажим, сумматор, выход которого соединен с выходным зажимом, ключ, цифро-аналоговый преобразователь, вычислитель- 10 ный блок, соединенный через последо-, вательно соединенные цифро-аналоговый преобразователь и ключ с первым входом Сумматора, второй вход которого подключен к клемме для подключения 15 выхода измерительного преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, оно снабжено двухпозиционным делителем измеряемой 20 величины, индикатором уровня, кварцевым генератором, делителем частоты, кольцевым делителем частоты,дешифратором, измерителем выходного сигна ла, причем, выход многозначной негра- 25

Составитель А.Заборня

Редактор Л.Пчелинская Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай

Заказ 6472/43

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4