Способ определения мгновенного значения тэдс термопары на фоне синусоидальной и широкополосной помех

 

Использование: измерительная техника , системь измерения регулирования температуры . Сущность изобретения: через равные интервалы времени измеряют первое, второе и третье мгновенные значения выходного сигнала термопары и определяют мгновенное значение ТЭДС термопары в момент проведения третьего измерения, Измеряемый сигнал, апериодически фильт руют, измерения мгновенных значений сигнала осуществляют чер ез определенные временные интервалы, а мгновенные значения ТЭДС термопары определяют из математического соотношения (соотношение приводится). 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ и

1с

1 (21) 4918258/10 (22) 13.03.91 (46) 23.02.93. Бюл. hh 7 (71) Производственное объединение "Монолит" (72) Ю,B.Íèêèòèí, Л.В.Королько и Л.С.Калинина (56) Авторское свидетельство СССР

N. 7:2200775500, кл. Н 04 В 15/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1328689, кл. G 01 К 7/02, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МГНОВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ ТЭДС ТЕРМОПАРЫ НА

ФОНЕ СИНУСОИДАЛЬНОЙ И ШИРОКОПОЛОСНОЙ ПОМЕХ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в .системах измерения и регулирования температуры, Известно устройство для измерения сигнала на фоне помехи, которое содержит генератор импульсов. ключи, измерительный прибор, запоминающие ячейки, блок продвижения импульсов, распределитель импульсов, линию задержки, перемножители, сумматор, формирователь интервалов квантования и функциональный преобразователь.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ определения,мгновенного значения ЭДС термопары. на фоне синусоидальной помехи, включающий измерение через равные интервалы времени первого. второго и третьего мгновенных значений выходного сигнала термопары, дополнительные измерения

„„5%„„1796920 Al (57) Использование: измерительная техника, системМ измерения регулирования температуры. Сущность изобретения: через равные интервалы времени измеряют первое, второе и третье мгновенные значения выходного сигнала термопары и определяют мгновенное значение ТЭДС термопары в момент проведейия третьего измерения, Измеряемый сигнал апериодически фильтруют, измерения мгновенных значений сигнала осуществляют через определенные временные интервалы, а мгновейные значения ТЭДС термопары определяют иэ математического соотношения (соотношение приводится). 1 ил. четвертого и пятого значений выходного сигнала термопары через интервалы времени, равные. интервалам времени между пер-. выми тремя измерениями, а мгновенное значение ЭДС определяют в MQMBHT проведения третьего измерения, Недостаток этих известных технических решений — сложность и недостаточная точность измерений в условиях воздействия помехи промышленной частоты, кроме того, в современных системах всегда имеют. место широкополосные помехи, воздействие которых данными решениями не устраняются.

Вышеперечисленные недостатки исключаются при определении мгновенного значения ТЭДС термопары на фоне синусоидальной и широкополосной помех способом, включающим измерение через равные временные интервалы первого, второго и третьего мгновенных значений выходного сигнала термопары, по эначени1796920" 4

iv которых а момент проведения третьего А . измерения определяют мгновенное зйаче-:: 4 ние ТЭДС термопары, при этом выходной сигнал термопары апериодически фильтру- где Г-. фактическое значение промыщленют, измерение мгновенныхзначений выход- .5 ной частоты; ного- сигнала осуществляют через: fo.-номинальноезначениепромыщлен- . временные интервалы, равные ж/fo, а мгно- ной частоты, равное. 50 Гц; вейное значение ТЭДС термопары опреде- : . Т вЂ”. период квайтования;, равнйй 10:мс; ляют из соотношения: .:::: .:: ... А — амплитуда синусоидальной помехи,,,10 йреобразованной входным апериодиче-

U1 + 2 Ug + 0з ..:: .: .. :...Ским фильтром.

На чертеже приведен пример структурной схемй устройства для осуществления где О Uz,Оз —. соответственно- первое, вто- предлагаемого способа. рое и.третье значения выходного сигнала,15 Устройство содержит апериодический термопары; fo — частота синусоидальной по- .- фильтр 1, коммутатор 2, первый: и второй мехи, -.: ; . -:: ". ".. элементы памятиЗ и4,первый, второй,тре-, . тий усилйтели 5-.7, сумматор 8, счетчик 9, -Существенные отличия состоят в том, формирователь 10 интервалов квантования, что подавление широкополосной помехи и: 20 гейератор 11 импульсов",элемент-12 звдерослабление воздействия синусоидальной: жки, регистрирующее устройство 13. Выход помехй первичной фильтрацией и последу-, .апериодического фильтра 1 подключен ко . ющим, усреднением из лерений позволяет входу коммутатора 2, первый, второй итреосуществлять практически полное подвале- . тйй выходы которого:соединены соответстние,синусоидальйой помехи частоты, близ- 25. венно со входами первого 3 и: второго 4. кой к промышленной, ::: .: .:::::. -.:: " .элементов памяти и са входом третьего усиПредлагаемый метод используют следу-,:лителя 7. Третий выход коммутатора 2 под. ющие основные йоло>кения: знаЧения про-..: ключен. также к входу сброса .счетчика 9, мышлеиной частоть! можно счита гь близким Управляющий вход. коммутатора 2 соедик номинальному :зйачению, равному 50 Гц; ®0 нен со входом счетчика.9 и выходом эле-: при выборе интервала квантования Т рав-: .. мента, 12 задержки вход K070pof ным 10 мс соседнйе мгновенные значения . подключен квыходугенератора 11импуль-. синусоидальной помехи будут приблизи- ...:сов..Вход генератора 11 импульсов соедительно в противофазе, а.значение измеряе- нен с формирователем 10 интерваловмого сигнала можно считать постоянным; 5: квантования. Выход счетчика 9 подключен к ..

Вхбдные сигналы в момент йервого, второго управляющим входам первого 3 и второго 4 итретьего измерений можноописать следу- элементов йамяти; выходы которых соедиющей системой уравнений. ".: ...,:: нены соответственно.со входами первого 5 и второго 6 усилителей. Выходы первого и

0 = О+ Assn mt; ., .:... 40 второго усилителей 5 и 6 подключены соответственно к первому и второму входам сумUp= U+ Аз1п(а + л+дф); . ::: . матора 8, третий вход которого соединен с выходом третьего усилителя 7, а выход: — с

U3= U+ Asln (гд t 2 + 2 д p), .:: Регистрирующим усгройством 13. Козффи45 циенты усиления первого и третьего усилигде Π— полезный сигнал; : . . телей

A — амплитуда синусоидальной помехи; сд - частота помехи; .::: :... -.: К =Кз=1/4, д р- набег фазы, порождаемый отличи- коэффициент усиления второго, усилителя . ем текущего значения промышленной час- 50 К2=1/2 тоты от номинального, равного 50 Гц. Входной сигнал проходит через апериРешая зту систему уравнений,.можно,одический фильтр; в котором подавляются найти искомое значение полезного сигна- широкополосные помехи и ослабляется возла.. ., .:- -: ":, . действие синусоидальной помехи; и посту01+2Ц2+Оз : 55 пает йа вход коммутатора 2. Коммутатор 2 — при нали .ии соответствующего сигнала на рожна показать, что при таком способе. его управляющем exî4å пропускает сигнаусроднения остаточная ошибка оценки GHr- аы с входа коммутатоРа 2 nocriejiobetenbHo нала будет порядка на пеРвый второй Ретий выходы Сигналы

2, формируются генератором 11 импульсов:: :: .. .-:,,:....,--::,:.:.;-:..-::. ::, .4 2 - 4 с интервалом, заданным формирователем Оз суммируются. в сумматоре 8..

10 интервалов квантования. Задержка осу-" ществляется элементом 12 задержкй на 5 ; С выхода сумматора 8 вйчисленное зна-; время, необходимое для сброса предшест-.: чение сйгнала вующей информации в первом 3 и втором 4 элементах памяти, Первый 3 и второй 4 эле- -:- :: . U U> + 2 Ug + 0з менты памяти запоминают сигналы, сост- ::: .:: - - -, ..4 ветствующие значениям ТЭДС в момент 10 передаетСя для регистрации в регистрируюпроведения первого и второго измерений. ujee устройство 13, При появлении на третьего выходе коммутатора 2 сигнала, соответствующего значению: -, Таким образом, предлагаемый способ

ТЗДС в момент проведения третьего изме- : . позволяет йзмерйть мгновенное значение рения, содер>кимре:.счетчика 9 сбрасывает- 15, сигнала ТЗДС термопарйна фоне:синусои- . ся, а сигнал с его выхода., поступающий на дальной и широкополосной пОмех, Повйвв, управляющие входы первого 3 и второго 4:", ние точйости измерения температуры в элементов памяти, разрешает. выдачу за-, условиях воздействия помехи промышлен- помненной информации соответственно на . ной частоты и шйрокополосной помехи входы первого 5 и второго 6 усилителей. В 20 обеспечиваетоя подавлением широкопопервом 5 и третьем 7 усйлителях значе-::: лосной и ослаблением синусоидальной пония сигналов 01 и Ua умножаются на коэф-: мех первичной .фильтрацией, последующее фи иент К =К = 1 во вто ом 6 силителе:. УсРеДнение измеРений ПозволЯет oñÓùåñò- ", . 4 .: .: вить практически- полное подавление синузначение сигнала Uz умножается на коэф- 25 соидальной: помехи частоты, близкой к фициент К2= 1, - - промышленной, 2, Ф о р мул а из о 6 рете н ия " . " нал термапары айериодически фильтруют, измерения мгйовенных Значений выходноСпособ определейия мгновенного эна- го сигнала осуществляют через временные чения ТЗДС термопары на фоне синусои- . интервалы, равные zjf<, амгновенное знадальной и широкополосной . помех:,. " чение ТЗДС термопары определяют из совключающий измерение через равные вре- . Отношения менные интерваль| первого, второго и третьего мгновенных значений выходного - Uj +2 Ug + Оз сигнала термопары, по значенйям которых в .момент проведения третьего измерения: где U, Uz, Uj — соответственно первое, вто- . определяют мгновенное значение ТЗДС:;. роеитретьегомгновенныеэначения выходтермопары, отличающийся тем, что,:. ного сигнала термопары; с целью повышения точности, выходной сиг- 4-частота синусоидальной помехи.

1796920

Составитель Л.Королько

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С,Юско

Редактор Т.Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 644 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5