Устройство для измерения технологических параметров

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения информационноизмерительных и телемеханических систем . Цель изобретения - повышение точности измерения технологических параметров за счет динамических свойств измерительных преобразователей. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, триггер 2, блок 3 считывания параметра, формирователь 4 час- .тотных характеристик, датчик 5 параметра , аналого-цифровой преобразователь 6, первый коммутатор 7, функциональный преобразователь 8, пятый 9, шестой 10 блоки умножения, второй коммутатор 11, первый сумматор 12, первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16 блоки умножения, инвертор 17, второй 18, третий 19 сумматоры, первый 20, второй 21 блоки деления. 1 ил. с в (Л /Z шыи ±± 20 Z1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) <594 С 0 F

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3983362/24-24 (22) 27.11.85 (46) 07.04.87. Бюл. У 13 (71) Винницкий политехнический институт (72) М.В. Кузина, Б.И.Мокин, В.Н.Мизерный и С.В.Юхимчук (53) 681.323(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1136116,кл.G 05 В 23/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР к- 115455 1, кл. G 01 К 7/02, 1985 . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ IIAPAMEТРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике v может быть использовано для построения информационноизмерительных и телемеханических систем. Цель изобретения — повышение точности измерения технологических параметров за счет динамических свойств измерительных преобразователей. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, триггер 2, блок 3 считывания параметра, формирователь 4 час,тотных характеристик, датчик 5 параметра, аналого-цифровой преобразователь 6, первый коммутатор 7, функциональный преобразователь 8, пятый 9, шестой 10 блоки умножения, второй коммутатор 11, первый сумматор 12, первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16 блоки умножения,.инвертор

17, второй 1 8, третий 19 сумматоры, а первый 20, второй 21 блоки деления.

1 ил.

13022

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения информационноиэмерительных и телемеханических .систем. 5

Цель изобретения — повьш(ение точностии измерения техн оло гиче ских параметров.

На чертеже представлено устройство для измерения технологических параметров.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, триггер 2, блок 3 считывания параметра, формирователь 15

4 частотных характеристик, датчик 5 параметра, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, первый коммутатор

7, функциональный преобразователь Фурье 8, пятый 9 и шестой 10 блоки ум- 20 ножения (БУ), второй коммутатор 11, первый сумматор 12, первый 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 БУ, инвертор 17, второй 18 и третий 19 сумматоры, первый 20 и второй 21 блоки деления (БД).

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с генератора 1 тактовых импульсов, представляющего собой мультивибратор, поступает на вход триггера 2 и устанавливает его в обратное состояние. Сигнал инверсного выхода триггера 2 разрешает запись кодовых комбинаций сигнала с датчика 5 пара- 35 метра, полученных на выходе АЦП 6, в блок 3. Длительность процесса записи сигнала с АЦП 6 определяется частотой импульсов, вырабатываемых генератором 1 тактовых импульсов. а

По истечении заданного времени измерения t> триггер 2 устанавливается в исходное состояние, т.е. сигнал с

его инверсного выхода разрешает считывание записанных кодовых комбинаций сигнала датчика 5 в блоке 3, которые поступают на вход преобразователя 8.

Одновременно с этим сигнал с инверсного выхода триггера поступает на вход формирователя 4 и разрешает считывание заранее записанных значений вещественной Р(Рр,) и мнимой Q(PN,) частотных характеристик датчика 5 (Ф = 0,1,...,20), которые поступают на входы первого коммутатора. Формирователь 4 представляет собой два одинаковых блока памяти с возможностью перезаписи информации, один иэ

99 которых служит для хранения Р(2у,), а другой - Q(ku,) ..

Сигнал с выхода блока 3 поступает на вход преобразователя 8, который осуществляет разложение выходного сигнала датчика 5 в ряд Фурье с час2н тотой первой гармоники ц, = —: а ш к

y(t) = — + + ш ° cos (и t+, > n x

2, е х sin fv,t. (1)

Представим входной сигнал датчика

5 в виде ряда Фурье с частотой первой гармоники Я,; а к к

x(t) - + „ à cos fu t + ) Ь х

2 е, е е

x sin (.(.) t (2) и подставим соотношения (1) и (2) в интегральное уравнение (t) (x(t ) q() dÊ (3) о где q(t) — весовая характеристика датчика 5.

После подстановки получим:

mî к — + + m cos-0я,t+ и sin 1И,t

Еав еа к

- - -P(0)+ K (а,Р(Ми,)+ b,ß((!è,)) х и!

K х cos (и,c+ (Ьа Р((и,) — à, ()(аи)) е-( х sin (. ц,t (4) где Р(Ey,) и Q(6у,) — соответственно значения вещественной и мнимой частотных характеристик датчика 5 на частотах () = Pu, (0 = 1, 2,...,К);

P (0) — значение вещественной частотной характеристики датчика 5 на частоте ь.) = О.

Поскольку выражение (4) — тождество, то приравнивая коэффициенты при одинаковых гармонических составляющих, получим систему двух уравнений с двумя неизвестными а, Ь для каждого t = 1, 2,...,К Решая полученную систему, находим:

Р(Еа,) — п О(Еу,) а ю . Й ° р р2(у() + (р(у ) (5) п,Р(Ви,) + m,î(Å,)

Ь

Р (ь,) + г) Б(),)

Сигналы, соответствующие коэффициентам разложения в ряды Фурье сигнала

y(t), т() и пеР поступают на входы второго коммутатора 11. Первый выход первого коммутатора 7, содержащий

ВНИИПИ Заказ 1218/49 Тираж 673 Подписное

3 13022 значения P(f,), соединен с входами

БУ 9, а второй выход первого коммутатора 7, содержащий Q(fu,), соединен с входами БУ 10, сигналы с выходов

БУ 9 и 10 поступают на вход первого сумматора 12, на выходе которого получаем сигнал, соответствующий знамен ателю выражений (5): Р (F ц, ) +

+ Q (Ми,) . Значения Р(Г(д,) поступают на первые входы БУ 13 и 16, à Q(Eu,)10 поступают на первый вход БУ 15 и через инвертор 17 на первый вход БУ 14, на вторые входы БУ 13 и 14 поступает сигнал, соответствующий коэффициенту и с первого выхода второго комму- 15

Ф татора 11, а на вторые входы БУ 15 и 16 — сигнал, соответствующий коэффициенту ш с второго выхода второго коммутатора .11. Сигналы с выходов БУ

13 и 15 поступают на входы второго 20 сумматора 18, на выходе которого получаем сигнал, соответствующий п х х P(IU,) + шеЯ(Ки,), сигналы с выходов БУ 14 и 16 поступают на входы третьего сумматора 19, на выходе которого получаем сигнал, соответствующий ше P(ku,) — и P(.Си,). Сигнал с выхода первого сумматора 12 поступает на первый вход БД 20, а на второй вход БД 20 — сигнал с выхода второго сумматора 18, таким образом, на выходе первого БД 20 получаем сигнал, соответствующий коэффициенту b .

Сигналы с выхс,,ов БУ 14 и 16 поступают на входы третьего сумматора 35

19, сигнал с выхода которого поступает на первый вход второго БД 21, на второй вход БД 21 подается сигнал с выхода первого сумматора 12, таким образом, на выходе БД 21 получаем 40 сигнал, соответствующий а,.

Количество тактов работы .устройства определяется числом К членов разложения в ряд Фурье выходного сигнала датчика 5 и определяется преоб- 45 разователем 8.

Формула изобретения

Устройство для измерения техноло- 50 гических параметров, содержащее датчик параметра, генератор тактовых им пульсов, триггер, первый коммутатор, первый сумматор и инвертор, о т л и— чающее с я тем, что, с целью по-55

Произв.-полигр.-пр-тие, г. вышения точности измерения технологических параметров, в йего введены блок считывания параметра, формирователь частотных характеристик, функциональный преобразователь, второй коммутатор, шесть блоков умножения, второй и третий сумматоры, два блока деления, аналого-цифровой преобразователь, подключенный входом к выхоцу датчика параметра, а выходом — к информационному входу блока считывания параметра, соединенного управляющим входом с инверсным выходом триггера, подключенного установочным входом к выходу генератора тактовых импульсов, а выход блока считывания параметра соединен с входом функционального преобразователя, пбдключенного к перчому и второму входам второго коммутатора, соединенного первым выходом с первыми входами соответственнб первого и второго блоков умножения, а вторым выходом — с первыми входами третьего и четвертого блоков умножения, выходы первого и третьего блоков умножения подключены соответственно к первому и второму входам второго сумматора, выходы четвертого и второго блоков умножения подключены соответственно к первому и второму входам третьего сумматора, а выходы второго и третьего сумматоров соединены с первыми входами первого и второго блоков деления соответственно, вторые входы которых подключены к выходу первого сумматора, соединенного первым и вторым входами соответственно с выходами пятого и шестого блоков умножения, первые и вторые входы которых подключены соответственно к перпервому и второму выходам первого коммутатора, связанного первым и вторым входами, соответственно с первым и вторым выходами формирователя частотных характеристик, соединенного входом с инверсным выходом триггера, первый выход первого коммутатора подключен к вторым входам первого .и четвертого блоков умножения, второй выход подключен к второму входу третьего и через инвертор к второму входу второго блока умножения, а выходы— первого и второго блоков деления соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства.

Ужгород, ул. Проектная, 4