Способ определения статистической погрешности измерительного преобразователя Советский патент 1984 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испол зовано для автоматической поверки измерительных устройств. Известен способ, заключающийся в том, что при равенстве выходного сигнала измерительного устройства поверяемой отметке шкалы измеряют разность между номинальным значени входного сигнала для поверяемой от метки шкалы и истинным значением входного сигнала ij . Известен способ определения статистической погрешности измерительного преобразователя, заключаю щийся в том, что на измерительный преобразователь подают испытательный сигнал, вычитают из поверяемог сигнала преобразованный к виду испы тательного сигнала опорный сигнал соответствующий поверяемой отметке который одновременно сравнивают с сигналом с выхода измерительного преобразователя, а в момент равенства этих сигналов производят опре ,деление выходного сигнала путем статистического анализа, причем статистическому анализу подвергает ся сигнал полученный после вычитания 2 . Недостатком известных способов является их низкая точность. . Цель изобретения - повьтаение точ ности.. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу заключающемуся в том, что на измерительный преобразователь подают испытательны сигнал, вычитают из испытательного сигнала преобразованный к виду его опорный сигнал, соответствующий поверяемой отметке, который одновременно сравнивают с сигналом с выхода измерительного преобразователя, а в момент равенства этих сиг налов производят определение выходного сигнала путем проведения стати тического анализа, статистическому анализу подвергают сигнал, полученный перемножением переменных состав ляюких испытательного сигнала и сигнала, полученного после вычитания, предварительно продифференциро ванных. Обозначим мгновенные значения испытательного сигнала через Х; , а сигнал с выхода измерительного преобразователя - у . Пусть м{х; , M{I|; у; . ВведеМ обозначения и; i);-yi Пусть S одина ково распределены и MfS;8j} 0 при Д; одинаково распределены и М{й;-й11 0 ; Mfe;Aj} 0;у, х; + OG . Условия означают, что ошибки соответственно испытательного и эталонного, сигналов независимы и взаимонезависимы, и что преобразование к виду испытательного сигнала опорного сигнала реализует обратную характеристику измерительного преобразователя. Рассмотрим величины: (x;-xf( ), .. N i, гт;,ч; Очевидно, что 5ххЧхгМ( гхО-С5 -х;)4х;-хОЧх-хЛ 5хг( гх11угу)х,-х,Нч;-ч)Чх-хЛ(у-ч;). следуе-в: .M{(xr Ok-Jj;Y3 0, т.е. Mfij- il, м х-х;3 Таким образом Sxv-SxyVwCU MVDfS. Следовательно, )(ii,-jiL что и реализуется предлагаемым i способом. Таким образом, введенные операции позволяют повысить точность при нестабильном опорном сигнале. Если испытательный сигнал и сигнал с выхода преобразователя подвержены временному дрейфу, то последнее соотношение остается в силе. Однако при этом уменьшается точность оценки 6j за счет нестаи.ионарности сиг- налов х и iji . Для уменьпения этой по грешности., проводится дифференцирование сигналов XJ и у . На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего данный способ. Устройство содержит измерительный преобразователь 1, блок 2 сравнения, задатчик 3 отметки шкалы, статистический анализатор 4, преобразователь 5, блок б вычитания, центрирующие блоки 7 и 8, дифференциаторы 9 и 10 и блок 11 умнодсения/ причем вход преобразователя 1 соединен с шиной входного сигнала первым входом блока 6 вычитания и через последовательно соединенные блок 8 и дифференциатор 9 с первым входом блока 11 умножения, выход которого соединен с первым входом анализатора 4, вторым входом соединенного с выходом блока 2, первый вход которого соединен с выходом преобразователя 1, а

второй вход - с выходом зещатчика Зи через преобразователь 5 с вторым входом блока 6, выход которого соеди.нен через последовательно соединенные блок 7 и дифференциатор 10 с вторым входом блока 11.

Устройство работает следующим образом.

Испытательный сигнал поступает на входы поверяемого измерительного преобразователя 1, который находится под влиянием внешнего возмущающего воздействия. Сигнал с выхода измерительного преобразователя 1 поступает на вход блока 2 сравнения, на второй вход которого от задатчика 3 отметки шкалы поступает сигнал, соответствутций поверяемой отметке, шкалы. При равенстве этих сигналов блок.2 сравнения запускает статистический-ана,лизатор 4 и отключает его при их неравенстве.

Сигнал с выхода задатчика 3 подается на вход преобразователя 5, реализующего функцию, обратную нормируемой характеристике преобразования поверяемого измерительного преобразователя 1. Сигнал с выхода преобразователя 5 поступает на минусовой вход блока б вычитания, на плюсовой вход которого поступает испытательный сигнал. Сигнал с выхода блока 6 вычитания через центрируюший блок 7, который осуществляет выделение переменной составляющей сигнала, и дифференциатор 10

0 поступает на первый вход блока 11 умножения, на второй вход которого через центрирующий блок 8 и дифференциатор 9 подается испытательный сигнал. Сигнал с выхода блока-11 умножения поступает на статистический анализатор 4, который вычисляет математическое ожидание входного сигнала, представляющее собой второй момент статистической погрешности поверяемого измерительного устройства.

Изобретение позволяет повысить точность определения статистичес,кой погрешности измерительного преобразователя .

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТА ТИСТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬ-, НОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, заключающийсяв том, что на измерительный преобразователь подают испытательный сигнал, вычитают из испытательного сигнала преобразованный к виду его опорный сигнал, соответствукхций поверяемой отметке, который одновременно сравнивают с сигналом с выхода измерительного преобразователя, а в момент равенства этих сигналов производят определение выходного сигнала путем проведения статистического анализа, отличающийся тем, что,с целью повышени точности, статистическому анализу подвергают сигнал, полученный перемножением переменных составляющих испытательного сигнала и сигнала, полученного после вычитания, предварительно продифференцированных. 1« ;о 4