Способ определения статистической погрешности дискретного преобразователя с экстраполятором Советский патент 1984 года по МПК G01R35/00 

}((ij

СО

00

4

Изобретение относится к измериельной технике и может быть испольовано для автоматической поверки искретного преобразователя, осущетвляющего преобразова.ше измеряемоо сигнала дискретно во времени, и выдающего отсчет в аналоговой или ифровой форме, с энстраполятором а выходе в динамическом режиме при абочих условиях эксплуатации.

Известен способ определения стаистических характеристик погрешностей дискретных преобразователей экстраполятором, заключающийся в том, что определяют отдельно расчетно-экспериментальным путем характеристики погрешностей дискретных преобразователей и расчетным путем характеристики методической погрешности экстраполяции, а затем суммируют их С1 .

Недостатком способа является малая точность определения характеристик погрешности дискретного преобразователя и экстрапапятора, Малая точность объясняется тем, что при вычислении статистических характеристик динамической погрешности и методической погрешности экстраполяции реальный сигнал заменяют, математической моделью, а при суммировании Статистических характеристик основной, дополнительной, динамической и методической погрешностей не учитывают их статистические зависимости, поскольку находятся они различными методами.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения статистической погрешности дискретных преобразователей, заключающейся в том, что на вход дискретного преобразователя подают испытательный сигнал, сравнивают его отсчеты с поверяемым отсчетом шкалы, измеряют мгновенные значения: испытательного сигнала при равенстве сравниваемых отсчетов, вычитают из полученных мгновенных значений повеяемый отсчет, преобразованный в сигнал, соответствующий испытательному сигналу, и по их разности определяют моменты статистической погрешности. Статистические характеристики методической погрешности экстраполяции находят расчетным путем и Суммируют их с характеристиками пограиности Преобразователя С 23,

Недостатком известного способа также является невысокая .точность, так как при вычислении статистических характеристик методической погрешности экстраполяции реальный измфяеьвай сигнал заменяют математической моделью, а при суммировании характеристик погрешностей преобразователя и Методической погрешности экстраполяции не учитывают их статистические зависимости, поскольку находятся они различными методами.

Целью изобретения является увеличение точности определения статистических погрешностей дискретного преобразователя с экстраполятором.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения статистических погрешностей дискретного преобразователя с экстраполятором, заключающемуся в подаче испытательного сигнала на вход дискретного преобразователя, сравнении его отсчетов с поверяемым отсчетом шкалы, измерении его мгновенных значений испытательного сигнала и определении моментов статистической погрешности, задерживают моменты датирования отсчетов преобразователя, равных поверяемому на время датирования погрешности экстраполяции, в эти задержанные моменты времени измеряют мгновенные значения испытательного сигнала, и вычитают из полученных мгновенных значений экстраполированный сигнал.

На чертеже изображена функциональная схема устройства, реализующего данный способ.

Устройство содержит поверяемый дискретный преобразователь 1 с экстраполятором 2, образцовый преобразователь 3, блок 4 временной задержки, сравнивающий блок 5, задатчик 6, вычитатель 7 и статистический анали3 атор 8.

Способ осуществляется следующим образом.

Испытательный сигнал x(t) подают на входы поверяемого и образцового преобразователей 1 и 3. Отсчеты преобразователя 1 Z (-t), которые датируются моментом t; своей выдачи, сравнивают с помощью сравнивающего блока 5 с поверяеь«м отсчетом шкалы 2 ,установленным в задатчике 6. При равенстве этих отсчетов сравнивающий блок 5 выдает импульс датирования t; отсчета, который задерживают на время датирования погрешности экстраполяции в блоке 4 временной задержки. Запуская в момент времени t +t образцовый преобразователь 3 измеряют мгновенные значения испытательного сигнала в задержанные моменты времени. В вычитателе 7 вычитают из выходного сигнала х (t) экстраполятора 2 показания преобразователя 3 и определяют в статистическом анализаторе 8 математическое ожидание m сГ (2,Г) и дисперсию 6(f (2,t) погрешности экстраполяции.

Технический эффект рассматриваемого способа, по сравнению с известным, заключается в повышении точности определения статистической погрешности дискретного преобразователя 1 с экстраиолятором 2. Так, если испытательный сигнал является стационарным нормальным случайным процессом с математическим ожидани ем И и ковариационной функцией ( ( , погрешности дискрет ного преобразователя 1 распределены нормально с математическим ожид нием дисперсией §i. f а экстр ПОЛЯТОР 2 восстанавливает сигналы на всем шаге дискретизации Т полиномами Лежандра нулевой степени, то статистические погрешности преобразователя с экстраполятором рав m(2,r).(Z-m). l.(2.-( ..o.r, где Из выражений (1) видно, что хар теристики похрешнос-ти дискретного преобразователя 1 входят в них с отличтами от единицы коэффициентами Для известного способа эти характеристики равны ( + Й(г.г| ()б2.6. Следовательво, извес№ый способ дает завышенное значение характеристик погрешностей, вследствиии указанных клие Недостатков. Относительные уменьшения характеристик погрешностей преобразователя 1 с экстраполятором 2 по сравнению и характеристикам погрешностей одного преобразователя из-за достижения дели изобретения равны mcf(2,(Z, ,,е ; iV(2,cbciV(2,r| : 2- -(-€ Максимальное значение погрешность экстраполяции имеет приТ-. Если выбрать шаг дискретизации по корреляционному критерию, когда ,996, то максимальные значения илражений (2) будут равны г -0,95, и у 0,997.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ДИСКРЕТНОГО ПРГОБРАЗОВАТЕЛЯ С ЭКСТРАПОЛЯТОРОМ, заключающийся в том, что подают испытательный сигнал на вход дискретного преобразователя, сравнива ют его отсчеты с поверяемым отсчетомшкалы, измеряют мгновенные значения испытательного сигнала и определяют моменты статистической погрешности, отличающий ся тем, что, с целью увеличения точности, задерживают моменты датирования отсчетов преобразователя, равных поверяемому, на время датирования погрешности экстраполяции, в эти задержанные моменты времени измеряют мгновенные значения испытательного сигнала и илчигают из полученных мгновенных значений экстраполированный сигнал.