Способ оценки градуировочной характеристики измерительного преобразователя и устройство для его реализации Советский патент 1986 года по МПК G01R35/00 

to

15

1252746

Изобретение относится к метрологии, измерительной технике и может быть использовано для определения градуировочиых характеристик измерительных преобразователей.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение практической реализации оценки градуировочных характеристик измерительных преобразователей.

Способ заключается в том, что при оценке градуировочной характеристики измерительного преобразователя, основанной на определении градуировочной характеристики в виде полинома степени К, подают на вход исследуемого преобразователя N неградуированных значений входного сигнала, причем N i К , измеряют N соответствующих значений выходного сигнала, запоминают N измеренных значений выходного сигнала, суммируют градуированное значение входного сигнала с каждым упомянутым неградуированным значением входного сигнала, подают на вход исследуемого измерительного преобразователя N просуммированных неградуированных значений входного сигнала, измеряют V соответствующих значений выходного сигнала, запоминают упомянутые результаты измерений, а для вычисления коэффициентов полинома градуировочной характеристики измерительного преобразова- Т61ЛЯ используют 2 N запомненных результатов измеренш выходного сигнала и градуированное значение входного сигнала.

На чертеже приведена структурная

2

выход сумматора 4 через после- довательно соединенные измерительный преобразователь 2, измерительную установку 3 выходного сигнала, вычисли тель II сое/щнен с индикатором 12, выход кварцевого генератора 7 через делитель 8 частоты соединен с кольце вым делителем 9, связанным с деишф- ратором 10, дешифратор 10 соединен с неградуированной многозначной мерой 1 выходного сигнала, ключом 5, измерительной установкой 3 выходного сиг

20

25

30

нала, вычислителем 11, индикатором 12

Устройство работает следующим об разом.

Генератор 7 вьфабатывает последовательность импульсов с частотой i . С выхода делителя 8 частоты на вход кольцевого делителя 9 поступают им-- пульсы с частотой 0,2 Гц. Такое значение выходной частоты выбрано, так как за соответствующий ей интервал времени 5 с) установка 3 осуществляет измерение значения выходного сигнала. Дешифратор 10 формирует управляющие сигналы, необходимые для реали зации предлагаемого способа. Первый импульс с выхода кольцевого делителя 9 посредством дешифратора 10 устанавливает ключ 5 в разомкнутое положение, при этом на вход измерительного преобразователя 2 поступает сигнал с вькода меры 1. Второй импульЬ с кольцевого делителя 9 устанавлква- 35 ет меру I в положение, при котором выходной ее сигнал равен V, , обнуляет измерительную установку 3. Измерительная установка 3 фиксирует

значение выходного сигнала X и вво- схема устройства дпя реализации пред- 40 дцт это значение в память вычислителагаемого способа.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит неградуированную многозначную меру 1 входного сигнала, измерительный преобразователь 2, измерительную установку 3 выходного сигнала, сумматор 4, ключ 5, градуированную однозначную меру 6 входного сигнала, кварцевый генератор 7, делитель 8 частоты, кольцевой дели- тель 9 частоты, дешифратор 10, вычислитель 11, индикатор 12, причем выход иеградуированиой многозначной меры 1 входного сигнала соединен с первым входом сумматора 4, второй вход которого через ключ 5 соединен с выходом градуированной однозначной меры 6,

6

2

выход сумматора 4 через после- довательно соединенные измерительный преобразователь 2, измерительную установку 3 выходного сигнала, вычислитель II сое/щнен с индикатором 12, выход кварцевого генератора 7 через делитель 8 частоты соединен с кольцевым делителем 9, связанным с деишф- ратором 10, дешифратор 10 соединен с неградуированной многозначной мерой 1 выходного сигнала, ключом 5, измерительной установкой 3 выходного сиг

нала, вычислителем 11, индикатором 12.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 7 вьфабатывает последовательность импульсов с частотой i . С выхода делителя 8 частоты на вход кольцевого делителя 9 поступают им-- пульсы с частотой 0,2 Гц. Такое значение выходной частоты выбрано, так как за соответствующий ей интервал времени 5 с) установка 3 осуществляет измерение значения выходного сигнала. Дешифратор 10 формирует управляющие сигналы, необходимые для реализации предлагаемого способа. Первый импульс с выхода кольцевого делителя 9 посредством дешифратора 10 устанавливает ключ 5 в разомкнутое положение, при этом на вход измерительного преобразователя 2 поступает сигнал с вькода меры 1. Второй импульЬ с кольцевого делителя 9 устанавлква- ет меру I в положение, при котором выходной ее сигнал равен V, , обнуляет измерительную установку 3. Измерительная установка 3 фиксирует

ля 11.

Градуировочная характеристика измерительного преобразователя 2 имеет вид

Y ах + |{х , f(x)

(1

нелинейность преобразователя;а - крутизна градуировочной

характеристики преобразователя 2.

Представим нелинейность i(xl в виобобщенного полинома степени k

ИкЬЕс.ч-лО,

(2)

где cfi (х,..., cf,j(x) - система линейно независимых функций простого вида,

С приходом (N + l)-ro импульса с выхода кольцевого делителя 9 на выходе меры 1 устанавливается значение входного сигнала У , а измерительная установка 3 фиксирует соответствующее значение выходного сигнала Xj, вычислитель 11 накапливает в своей памяти N результатов измерений выходного сигнала X,, Х, ... Х„. Исходя из соотношения (2), получим W уравнений вида

Y, ox,Z:c;4 ;(xO

i l

(3)

--ах„ (Jfl(n ) t

Затем )-)i импульс с выхода

кольцевого делителя 9 устанавливает ключ 5 в замкнутое положение, В этом случае на вход преобразователя 2 поступает входной сигнал, равный сумме выходных сигналов меры 1 и меры 6, (N импульс устанавливает выходной сигнал меры 1, равный Y, , а на вход преобразователя 2 поступает сигнал Y, uY , где uY - выходной сигнал меры 6, Измеритель1гая установка

3 фиксирует значение выходного сигна)

ла X и вводит его в память вычислителя 11, С приходом {2N+2)-ro импульса с выхода кольцевого делителя 9 в памяти вычислителя II накапливается N результатов измерений , х1,,.,, которые связа1 ы с значениями входного сигнала уравнениями к

,(v .)

YN e Y-ax; -21c;q ;(x N

Вычитая уравнения системы (3) из соответствую1 1их уравнени системы (4), получим N уравнений с (K+l) неизвестными С,, С,,, С.а

К

,

(x;-x.),ix ,V4 iUO

a a(x;-XHV с,с.(/,)(х„х1

с приходом (2N+3)-ro импульса с выхода кольцевого делителя 9, вычислитель II решает систему (5), ис- пользуя 2N результатов измерений выходной величины и значение Y ,.После окончания вычислительной проце,

10

15

20

25 зо

35

40

45

50

55дуры вычислитель )1 внодит в индикатор 12 найдент1|е параметры градуи- ровочной характеристики преобразователя.

Как показали эксперименталытые исследовлнин предлагаемого способа, при использог- чии только одного градуированного значения вхо дного сигнала точно сть оценки градуировочной характеристики измерительного преобразователя повышается в 3-5 раз,

Лучшим образцом для оценки градуи- ровочных характеристик измерительного преобразователя является установка, состоящая из прецизионных измерителей входного и выходного сигналов, неградуированной меры входного сих нала для реализации известного способа. По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет повысить точность опенки градуировочной характеристики измерительного пре- образотзателя н 3-5 раз,

Формула изобретения

1, Способ оценки градуиропочной характеристики изморительного преобразователя, оснонанлый на определении градуироБочно характеристики в виде гголилома стеттени К , о т - л и ч а ю EI и и с я тем, что, с целью jTOiu-miBHUH точности и упрощения практической рсллизадии, подшот на вход исследуемого преобразователя N неградуироБлпнык ятглчений входного сигнала, причем N k , измеряют N соответствуюпих значений выходного сигнала, запоминают N измерен- Шлгх значений выходного сигнала, суммируют градуироьзаниое значение входного сигнала с кажд{ 1м указанным неградуированным значением входного сигнала, подают на вход исследуемого измерительного преобразователя N просуммированных неградуированных значений входного сигнала, и- меряют N соотнетствующих значений выходного сигнала, запоминают результаты измерений, а для вычисления коэс фициен- тов, полинома гра/дуировочной характеристики измерительного преобразователя используют 2 N запоминаем.1Х результатов измерсии выходного сигнала и градуированное значе1П{е входного сигнала,

2, Устройство для оценки градуировочной характеристики измерительного преобразователя, содержащее неградуированную многозначную меру входного сигнала, измерительный преобразователь, измерительную установку выходного сигнала, вход которой соединен с выходом измерительного преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности и упрощения практической реализации, оно снабжено сумматором, ключом,градуированной однозначной мерой входного сигнала, кварцевьм генератором, делителем частоты, кольцевым делителем частоты,дешифратором,вычислите- лен, индикатором, причем выход неградуированной многозначной меры входного сигнала соединен с первым вхоРедактор О.Бугир

Составитель А.Заборня Техред И.Верес

4619/47 Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Кор Под

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

дом сумматора, второй вход которого подключен через ключ к вькоду градуированной однозначной к«ры входного

сигнала, выход сумматора подключен к входу измерительного преобразователя, выход измерительной установки выходного сигнала через вычислитель подключен к индикатору, выход кварцевого генератора через делитель частоты подключен к входу кольцевого делителя частоты, выход которого соединен с дешифратором, выходы которого подключены к неградуированной многозначной мере входного сигнала,ключу, измерительной установке виходно- г6 сигнала , вычислителю и индикатору.

Корректор Л.Пнп5шенко Подписное

Изобретение относится к области метрологии, измерительной техии- ки и может быть использовано для определения градуировочных характеристик измерительных преобразователей, Целью изобретения является повышение точности и упрощение практической реализации. Для достижения этой цели н устройство, содержащее негра- дуиронанную многозначную меру 1 входного сигнапа, измерительный преобразователь 2, измерительиую установку 3 выходного сигнала, дополнительно пвелены сумматор 4, ключ 5, градуированная однозначная мера 6 входного сигнапа, кварцевый генератор 7, делитель 8 частоты, кольцевой де- -гщтсль 9 частоты, дешифратор 10, вычислитель II и индикатор 12. При использовании предлагаемого способа точность оценки градуировочной характеристики измерительного преобразователя повышается в 3 - 5 раз.2 с.п,