Способ автоматической интегральной поверки измерительных приборов Советский патент 1987 года по МПК G01R35/00 

1129

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при построении систем автоматической поверки измерительных приборов.

Цель изобретения состоит, в повышении точности и достоверности поверки.

На фиг,1 и 2 приведены временные диаграм и устройство, поясняющие способ поверки.

Сущность предлагаемого способа -СОСТОИТ в следующем. При подаче на вход поверяеомго прибора линейно изменяющегося сигнала, например напряжения и g при поверке вольтметров фиг.(1а ), выходной сигнал и. поверяемого прибора в каждый

РР Х

момейт времени отличается от нормированного .Ha значении абсолютной погрешности Ji поверяемого прибора (фиг, 1& ). Этот факт позволяет сделать следующий вывод: скорость изменения выходного сигнала поверяемого прибора в этом случае в каждый момент времени отличается от номинального значения. Выходной сигнал стрелочного поверяемого прибора в виде напряжения можно получить, используя какой-либо датчик, который отслеживад бы движение указателя поверяемого прибора, т,е. вьшолнял функции преобразователя угол - напряжение

Таким образом, дифференцируя выходной сигнал поверяемого прибора (при линейно изменяющемся сигнале на входе), получают зависимость скорости изменения выходного сигнала Vf,,n. как функцию от значения входного сигнала или как функцию времени (фиг, 1 g. ), Сравнивая полученную зависимость с нормированным

значением, представленным в виде постоянной величины, например постоянного напряжения U,соответст- вукжцего фиксированной скорости изменения входного сигнала, т,е, вычитая из первого второе, получаем функцию д отклонения скорости изменения выходного сигнала в зависимости от значения входного сигнала (или времени, считая сигнал на входе высокоточным и стабильным). Интегрируя полученную функцию по времени, получаем непрерывную функцию абсолютной погрешнос-ви д поверяемого

-измерительного прибора по времени,

2 2

или, при высоких метрологических характеристиках поверочного сигнала, по всей длине шкалы прибора (фиг,1 г). Следовательно, можно оценить погрешность поверяемого прибора во всем - диапазоне его измерения, т,е, установить факт нахождения значения этой максимальной погрешности ниже значения максимально допустимой абсолютной погрешности прибора не только на оцифрованных отметках, но и в промежутках между ними, В случае необходимости эту абсолютную погрешность можно легко измерить в любой

точке шкалы прибора.

Устройство содержит источник 1 линейно измершющего сигнала, поверяемый прибор 2, выходной преобразователь 3, дифференциальный блок

4, блок 5 вычитания, блок 6 уставок, интегратор 7,, регистратор 8 и блок 9 синхронизаьщи.

Рассмотрим работу устройства на

примере поверки вольтметров постоянного тока. Линейно изменяющееся напряжение, вырабатываемое источником 1 линейно изменяющегося напряжения, поступает на вход поверяемого прибора 2 Преобразователь 3 выходного сигнала поверяемого прибора, подключенный к выходу поверяемого прибора 2, преобразует его в пропорциональное напряжение. Сигнал с выхода преобразователя 3 выходного сигнала

через дифференцирукяций блок 4 поступает на первый вход блока 5 вычитания. Второй вход блока 5 вычитания связан с выходом блока 6 уставок,

который задает номинальное значение постоянного напряжения, соответствующее номинальной скорости изменения выходного сигнала поверяемого прибора в зависимости от скорости изме-

нения сигнала на входе. Выход блока 5 вычитания подключен к входу ин- тегратора 7, 1зьгходной сигнал которого фиксируется регистратором 8, Блок 9 синхро шзации осуществляет

синхронизацию работы блоков уставки, задает на выходе блока 6 уставок соответствующие значения уставок и своими выходами связан с соответст- входами источника 1 линейно

изменяющегося сигнала, выходного преобразователя 3, блоком 6 уставок и регистратором 8.

В устройстве в качестве поверочного сигнала используется двухтакт3

ный линейно возрастающий (убывагоп1ий сигнал, характеризующийся различными (но строго известными) скоростями изменения сигнала и позволяющий определить и учесть динамическую по грешность (ошибку). Поэтому рассмотрим работу устройства лишь на перво участке первого такта при линейно возрастающем сигнале одной скорости Работа устройства на остальных учас ках будет аналогична рассмотренной ниже.

По команде Пуск, поступающей из блока 9 синхронизации, на выходе источника 1 линейно изменяющегося сигнала формируется линейно возрастающее напряжение, поступающее на вход поверяемого прибора 2,

Преобразователь 3 выходного сигнала преобразует выходной сигнал поверяемого прибора в пропорциональное напряжение, которое дифференцируется блоком 4.

Выходным сигналом дифференциального блока 4 должно быть постоянное напряжение, так как дифференцируется входное напряжение, изменяющее свое значение с постоянной скорость Но так как поверяемый прибор характеризуется наличием в каждой точке шкалы погрешности, скорость изменения выходного сигнала поверяемого прибораV а следовательно, и напряжение на выходе преобразователя 3 выходного сигнала не будут постоян- ными. Сигнал номинальной скорости изменения вьрсодногр сигнала, представленный в виде постоянного напряжения и заданный на выходе блока 6 уставок, вычитается в блоке 5 вы- читания из сигнала, полученного на выходе дифференциального блока 4. Интегрируя полученный разностный сигнал, характеризующий отклонение скорости изменения выходного сигна- ла от номинального, в интеграторе 7, получают на его выходе функциональную непрерывную зависимость абсолютной погрешности поверяемого прибора по времени или, при доста- точно высоких метрологических характеристиках входного поверочного сигнала (что не представляет большой сложности), по шкале прибора, по

124

входной величине. Эта функциональна зависимость реализуется в виде напряжения, мгновенные значения которго фиксируется с помощью регистратора 8, т,е, регистрируются значени абсолютной погрешности поверяемого прибора по всей шкале прибора.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность поверки за счет:

отсутствия необходимости фиксирования прохождения выходного сигнала поверяемого прибора через заданные значения, т,е, исключения погрешности установки датчиков дискретного съема выходного сигнала поверяемого прибора и их погрешностей;

использования в качестве образцо- вой меры постоянной величины, например напряжения, которая может быть задана с высокой точностью,

-Положительньй эффект от использования предлагаемого способа состоит в повьщ1ении точности и достоверности поверки, что позволяет, во-первых, повысить метрологическое обслуживание рабочих средств измерения и, во-вторых, повысить качество измерительного контроля агрегатов и систем. Изобретение целесообразно использовать для автоматизированной поверки средств измерений в лабораториях измерительной техники, в частности для сбора статистических материалов по изменению погрешностей средств измерений во времени.

Формула изобретения

Способ автоматической интегральной поверки измерительных приборов, заключающийся в том, что на поверяемый прибор подают непрерывно возрастающий (убывающий) сигнал при различных двух скоростях изменения поверочного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности поверки, выходной сигнал поверяемого прибора дифференцируют, из него вычитают постоянную составляющую, пропорциональную номинальному значению скорости изменения выходного сигна-, ла поверяемого прибора, полученную разность интегрируют и измеряют.

Изобретение может быть использовано при построении систем автоматической поверки измерительных приборов. Цель изобретения - повышение точности и достоверности поверки. На поверяемый прибор подают линейно изменяКшщйся сигнал. Выходной сигнал отличается от нормирован- . Ного на значение абсолютной погрешности поверяемого Прибора. Дифференцируя выходной сигнал, получают зависимость скорости изменения выходного сигнала как функцию от значения входного сигнала или как функцию времени. Из полученного значения вычитают составляющую, получая функцию отклонения скорости изменения выходного сигнала в зависимости от значения входного сигнала. Интегрируя полученную функцию по времени, получаем непрерывную функцию абсолютной погрешности поверяемого прцбо- ра по времени.. Способ позволяет использовать в качестве образцовой . меры постоянной величины, например напряжения, повысить метрологическое обслуживание рабочих средств измерения. Кроме того, исключается необходимость в фиксировании прохождения выходного сигнала через заданные значения. 2 ил. i СЛ (С ;о tsP