Способ измерения аналоговой величины Советский патент 1988 года по МПК G01R19/25 

1C to

О)

00

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и предназначено для повьшения точности измерений и оперативности систем измерений мет- рологических испытаний цифровых измерителей аналоговых величин.

Цель изобретения - повьгаение точности измерений и расширение функциональных возможностей за счет измере- |Ний характеристик погрешностей из- )мерения.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят выборку измеряемого сигнала, преобразование ее в цифровой код, который преобразуют в аналоговый эквивалентный сигнал, который I вычитают из выборки, и разностный сигнал интегрируют, вычитают из него аналоговьй эквивалентный сигнал и результат интегрируют, повторяя вычитание аналогового эквивалентного сигнала и интегрирование m раз, результат последнего интегрирования преоб- разуют в цифровой код, который после N тактов измерений является скорректированным результатом измерения.

Таким образом, из последовательности отсчетов Х|- измеряемой величины X и аналогового эквивалентного сигнала X , Y fj, формируется сигнал

- ) - Х,- (ti., )-тХ,,

измерение которого с помощью аналогоцифрового преобразователя, имеющего функцию преобразования Y-f (Z)Z+(J ,

гйе дает

rf. его погрешность, при

m-i-r

,(t,,,v,)x.,,.

n.

И тем самым погрешность - приближения ре зультата к истинному значению X измеряемой ве- личины определяется ее конечной разностью л.у, т-го порядка в момент времени t , причем 1 и г / О - целые числа.

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. ,

Устройство содержит блок 1 выборки - хранения, блоки 2-1, 2-2,..., 2-(т+1) вычитания, интеграторы 3-1, 3-2,i..,3-m, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, цифроаналого- вый преобразователь (ЦАП) 5, анализатор 6 вероятностно-статистических

-

5 0 5

о

5

0

5

Q

с

характеристик, шину 7 тактовых сигналов,

Устройство работает следующим образом.

В первьй такт работы (все блоки находятся в исходном нулевом состоянии) блок 1 выборки - хранения из измеряемой величины X делает выборку Х длительностью (о , а АЦГ1 4 формирует кодовый сигнал X Y, который в первый такт работы эквивалентен погрешности нуля f (, , Погрепшость cfo вычитается из выборки X, и интегрируется первым интегратором 3-1 в течение времени t

В результате на выходе интегратора 3-1 в первый такт появляется сиг1 оZ,(t) - i Г (X, -с/ о )dt

- 7 (XT ),

где - постоянная времени интегратора.

Проходя по тракту прямого преобразования, сигналы Z.(t) и Х на выходе интегратора 3-т дают сигнал

Z(t,) X, -mc,.

Во втором такте процесс повторяется, и после N-го такта работы получают указанный скорректированный результат измерения (N т).

На выходе блока 2-(т+1) вычитания сигнал имеет вид

i,V,) (4) - 2m(ti), т.е. представляет реализацию инструментальной погрешности АЦП 4 и может анализироваться анализатором 6 вероятностно-статистических характеристик.

Формула изобретения

1. Способ измерения аналоговой величины, заключающийся в том, что производят выборку измеряемой величины, преобразуют ее в цифровой код, который преобразуют в аналоговый эквивалентный сигнал, отличающий .с я тем, что, с целью повышения точности, измерение производят за N тактов, причем в каждом такте одновременно вычитают из выборки измеряемой величины аналоговьй эквивалентный сигнал, разностный сигнал интегрируют, вычитают из него aHcUio

314221

говый эквивалентный сигнал и результат интегрируют, повторяя вычитание аналогового эквивалентного сигнала и интегрирование результата m раз, сигнал последнего интегрирования пре- образуют в цифровой код, который является результатом измерения аналоговой величины.

684

2. Способ по п.1, отличающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, из результата предпоследнего интегрирования вычитают результат последнего интегрирования и осуществляют вероятностную статистическую обработку разностного сигнала.

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей способа. Цель достигается тем, что из последовательности отсчетов X . измеряемой величины и сигнала информационной обратной связи Х; -X Y;,, формируется сигнал Z(t,) m , SI Z (t . )-mX,, цифровое изме {,iT рение которого с помощью нескорректированного цифрового измерителя, имеющего реальную функцию преобразования Y « f (Z) « Z -ь с, при i m дает скорректированный результат измереYj « X ,., где (.) - ко- ния нечная разность га-го порядка, ф-лы, 1 ил. 1 з.п. (Л

У- 2-1

i -ь4.

tZl

Zi