Устройство для компенсации погрешности измерения и диагностического контроля измерительного канала Советский патент 1984 года по МПК G05B23/02 

Изобретение отнсх;ится к автоматике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано для компенсации погрешности, вносимой измерительными каналами, и диагностического контроля этих каналов. 5

Известно устройство для диагностического контроля, содержащее автогенератор, являющийся датчиком нарушения целостности измерительных цепей, нагрузочная обмотка которого включе- Ю на в общую цепь последовательно с опрашиваемЕЛМ датчиком через коммутирующие устройства. Контроль целостности цепей измерительных датчи- ков основан на самовозбуждении авто- 5 генератора за счет активных потерь, вносимых в контур автогенератора tl.

Однако недостатком данного устройства является невозможность компенсации погрешности измерительного канала и диагностического контроля этих каналов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для непрерывного измерения переменной величины, содержащее следящую систему, состоящую из датчика положения, измерителя рассогласования и исполнительного элемента, который механически соединен с датчиком положения и измерителем

. 30 рассогласования, выход датчика положения соединен с входом исполнительного элемента, детектор ошибки, блок вычитания, фильтр, сумматор и блок формирования эталона, выход которого подключен к первому входу детектора 35 ошибки и к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу фильтра, вход которого соединен с выходом блока вычисления, первый вход которого подключен с выходом 40 измерителя рассогласования, второй вход подключен с выходом детектора ошибки, выход детектора ошибки под :ключен к входу исполнительного элемента , а второй вход детектора ошиб- 45 ки подключен к выходу датчика положения 211.

Недостатком известного устройства является невозможность диагностического контроля измерительного канала Q из-за использования в качестве эталона априорных данных об измеряемой переменной, либо экстраполирующей функции на основании проводимых измерений, что снижает точность изме55рения.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для компенсации погрешности измерения и диагно- стического контроля измерительного канала, содержащее датчик измеряемой еличины, блок вычитания, первый ильтр, первый сумматор, блок сигнаизации, введены инвертор, блок фор- 6Ь

мирования сигнала задания, блок вычисления среднего значения, второй фильтр, пороговый блок-, генератор образцового сигнала и второй сумматор, первый вход которого подключен к выходу датчика измеряемой величины, второй вход - к выходу генератора образцового сигнала, выход-к выходу устройства, вход-которого подключен к входам первого и второго фильтров, выход первого фильтра подключен к первому входу первого сумматора, выход второго фильтра подключен к входу блока вычисления среднего значения, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого,подсоединен к ВЕЛходу блока формирования сигнала-задания, выход блока вычитания соединен с входом инвертора, выход которого подключен к второму входу первого сумматора и к входу порогового блока, выход которого подсоединен к входу блока сигнализации .

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 измеряемой величины, второй сумматор 2 генератор 3 образцового сигнала, измерительный канал 4, второй 5 и первый 6 фильтры, первый сумматор 7, инвертор 8, блок 9 вычитания, блок 10 формирования сигнала задания, пороговый блок 11, блок 12 сигнализации, блок 13 вычисления среднего значения

Устройство работает следующим образом.

Контролируемая переменная величина X с датчика 1 поступает на вход сумматора 2, где суммируется с образцовым- сигналом а , поступающим с генератора 3 образцовых сигналов. Сигнал а имеет частоту выше частоты сигнала , но ниже граничной частоты измерительного канала,т.е. амплитуда образцового сигнала а меньше амплитуДы сигнала датчика 1. Суммарный сигнал (х-ю) поступает в измерительный канал 4. Измерительный канал 4 вносит погрешность в передаваемую информацию. Выходной,сигнал измерительного канала при этом изменяется на величину погрешности, т.е. примет значение () + (ка+ла), где 1скоэффициент преобразования.

С выхода измерительного канала 4 сигнал (кх+ix) + (ка+ла) подается на вход разделительных фильтров 5 и б. Полоса пропускания фильтра 5 определяется частотой образцового сигнала а, фильтр б представляет,широкополосный фильтр, полоса пропускания .которого меньше частоты образцового сигнала.

С выхода фильтра 5 сигнал (ko(+4«) подается на вход блока 13 вычисления среднего значения, где происходит

1070514

усреднение значения kw+aoi. Усреднен-Диагностический контроль измери

ный сигнал поступает на блок 9 вьми-тельного канала осуществляется по

тания, на второй вход которого пода-превьпиению допустимой погрешности

ется сигнал с блока 10 формированияканала, на которую настроен порогосигнала задания. Разностный сигнал,вый блок 11. Бели величина (погрешравный значению погрешности 4 а, по-5 дости ) сигнала на выходе инвертора

ступает через инвертор 8 на вход8 превыситзону нечувствительности

сумматора 7,на второй вход которогопорогового блока, то блок 12 сигнаподается сигнал с выхода фильтра 6,лизещии инфО1 шрует о неработоспоравный 1(х+Л1. Учитывая, что вели-собностн измерительного канала, чинапогрешности канала для обоих сигна- о Таким образом, -изобретение позлов примерно одинакова,можно считать,, воляет повысить точность измерения

что Ах -/1 на выходе сумматора 7.и проверить изкюрительный каТаким образом, погрешность, вно- нал без вылепения дополнисимая измерительным каналом, будеттельного времени на контскомпейсирована, . роль.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ И ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КАНАЛА, содержащее датчик измеряемой величины, блок вычитания, первый.фильтр, первый сумматор и блок сигнализации, отл ичающе е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены инвертор, блок формирования сигнала задания, блок, вычисления среднего значения, второй фильтр, пороговый блок г генератор образцового сигнала и второй сумматор, первый вход которого подключен к выходу датчика измеряемой величины, второй вход - к выходу генератора об; разцового сигнала, выход - к выходу устройства, вход которого подключен к входам первого и второго фильтров, выход первого фильтра подключен к первому входу первого сумматора, выход второго фильтра подключен к входу блока вычисления среднего значения, выход которого подключен к первому .входу блока вычитания, второй вход которого подсоединен к выходу блока формирования си-гнала задания, выход блока вычитания соединен с вхо(Л дом инвертора, выход которого подключен к второму входу первого сумматора и к входу порогового блока, выход которого подсоединен к входу блока сигнализации. о СП