Многоканальная измерительная система Советский патент 1988 года по МПК G01R19/00 

(Л

Изобретение позволяет повысить точность измерений. Измерительная система содержит датчики I.1 ... 1.п, коммутатор 2, сумматор 3, блок 4 компенсации квадратурной помехи, преобразователь 5 код - напряжение, блок 7 памяти, преобразователь 10 напряжения в число импульсов и счетчик 11. Введенный блок 6 компенсации постоянной составляющей является общим для всех датчиков .1 ... 1.п. Кроме того, в устройство введены блок 8 памяти, из которого считывается код, соответствующий величине полезной составляющей сигнала датчика 1, измеренного в предшествующем цикле опроса, блок 9 памяти. 1 ил.

-№

т

/ч

Яео

//

/

со

Изобретение относится к измерительной технике и может, быть применено при измерениях в многоканальных системах с датчиками переменного тока, в частности электромагнитными датчиками.

Цель изобретения - повышение точности измерений за счет компенсации постоянной составляющей импульсной помехи и упрощение системы путем использования блока компенсации квадратурной помехи, общего для всех датчиков.

На чертеже представлена функцио- нальная схема многоканальной измерительной системы.

-Многоканальная измерительная система содержит датчики 1.1...Г.П, выходы которых соединены с входами коммутатора 2, выход которого соединен с первым входом сумматора 3. Опорные входы датчико в 1 .1 ... 1 .п, блока 4 компенсации квадратурной помехи и преобразователя 5 код - напря жение соединены в последовательную цепь опорного тока, выходы блока 4 компенсации квадратурной помехи, преобразователя 5 код - напряжение и блока 6 компенсации постоянной сос- тавляющей соединены с соответствующими входами сумматора 3. Цифровые входы блока 4 компенсации квадратур- цой помехи, преобразователя 5 код - напряжение и блока 6 компенсации постоянной составляющей соединены соответственно с выходами блоков 7-9 памяти, выход сумматора 3 соединен с входом преобразователя 10 напряжения в число импульсов, вькод кото- рого соединен с входом счетчика 11, входы параллельной записи и выходы которого соединены соответственно с выходами и входами блока 8 памяти, адресные входы блоков 7-9 памяти и управляющие входы коммутатора 2 соединены с выходами блок а 12 управления выбором канала.

Система работает следующим об- азом.

Датчики I.1 ... 1.п преобразуют им йщуюся на их входах физическую величину в электрические сигналы, которые поступают на соответствующие вхды коммутатора 2. Блок I2 управле- ния выбором канала периодически с заданной частотой изменяет информаци на своих выходах. Сигналы с выходов блока 12 управления выбором каналов

поступают на управляющие входы коммутатора 2, при этом происходит поо- че ецное подключение к первому входу сумматора 3, выходов датчиков 1.1... 1 .п.

Сигнал с выходов блока 12 управления выбором канала поступает также на адресные входы блоков 7-9 памяти, каждый из которых состоит из п ячеек.

При переходе от одного канала к другому происходит подключение выхода очередного датчика I.i к первому входу сумматора, при этом выходной сигнал датчика 1.i преобразуется в цифровой код.

Это преобразование производится в дифференциальной форме. Код, соответствующий величине полезной составляющей сигнала .датчика 1.1, измеренного в предшествующем цикле опроса, считывается из блока 8 памяти. Этот код записьшается в счетчик I1 через параллельный вход, а также поступает на вход преобразователя 5 код - напряжение . Одновременное с выходов блоков 7 и 9 памяти выбираются коды, соответствующие величинам квадратурной помехи и постоянной составляющей присутствующих в выходном сигнале опрашиваемого датчика I.i. Код с выхода блока 7 памяти преобразует с блоком 4 компенсации квадратурной помехи в компенсирующий сигнал, противоположный квадратурной помехе, присутствующей в сигнале датчика I.i. Для обеспечения синфазности компенсирующего сигнала я сигнала квадратурной помехи, а также сигнала с выхода преобразователя 5 код - напряжение с полезной составляющей сигнала датчика I.i опорные входы блока 4 компенсации квадратурной помехи, преобразователя 5 код - напряжение и датчиков 1.1 ... 1.п соединены в последовательную цепь опорного тока.

Цифровой код с выходов блока 9 памяти.поступает на цифровые входы:. блока 6 компенсации постоянной составляющей, на опорный вход которого поступает постоянное опорное напряжение. Разрядность блоков 7-9 памяти выбирается такой, чтобы обеспечить динамический диапазон и требуемую точность компенсации соответственно квадратурной помехи, по- лезной составляющей и постояньгой

31

составляющей всех датчиков. Коды во все ячейки блоков 7 и 9 памяти заносятся оператором во время юстировки перед запуском системы и должны обеспечивать получение нулевого сигнала на выходе системы по каждому каналу при отсутствии измеряемой физической величины на входах датчиков 1 .1 .... I.п.

Компенсирующие сигналы с выходов блоков 4 и 6 компенсации квадратурной помехи и постоянной составляющей и с выхода преобразователя 5 код - напряжение складьшаются с помощью сумматора 3 с сигналом опрашиваемого датчика l.i. В результате на выходе сумматора 3 формируется сигнал, пропорциональньй приращению полезной составляющей сигнала опрашиваемого датчика 1.1 за интервал времени, прошедший с момента предыдущего опроса. Этот сигнал с помощью преобразователя 10 напряжения в число импульсов преобразуется в тактовые импульсы, поступающие на вход счетчика 1I, изменяя его код в соответствии с величиной приращения.

По окончании серии импульсов, вы- рабатьюаемой преобразователем 10 на- пряжения ; в число импульсов, выходно код счетчика 1 1} соответствующий текущему значению физической величины на входе опрашиваемого датчика l.i, заносится в ячейку блока 8 памяти, соответствующую данному каналу, после чего блок 12 управления выбором канала изменяет информацию на адресных входах блоков 7-9 памяти и пере- ключает коммутатор 2, переходя к опросу следующего l.(i+l) датчика..

Формула изо-бретения

Многоканальная измерительная сие- тема, содержащая блок компенсации

0

5

3

0 5 0

5

5

17

квадратурной помехи и п датчиков, входы которых являются входами системы, а выходы соединены с соответствующими входами коммутатора, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом преобразователя напряжения в число импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, выходы которого соединены с входами первого блока памяти, выходы которого соединены с входами параллельной записи счетчика, и цифровыми входами преобразователя код - напряжение, опорные входы датчиков, блока компенсации квадратурной помехи и преобразователя код - напряженке соединены в последовательную цепь опорного тока, выход преобразователя код - напряжение соединен с вторым входом сумматора, адресные входы первого блока памяти и управляющие входы коммутатора подключены к выходам блока управления выбором канала, отличающаяся тем, что, с цечью повьпиения точности измерений и упрощения системы, в нее дополнительно введены второй и третий блоки памяти и блок компенсации постоянной составляющей, выход которого соединен с третьим входом сумматора,, четвертый вход которого соединен с выходом блока компенсации квадратурной помехи, адресные входы второго и третьего блоков памяти соединены с выходами блока управления выбором каналов, выходы второго блока памяти соединены с цифровыми входами блока компенсации квадратурной помехи, выходы третьего блока памяти .соединены с цифровыми входами блока компенсации постоянной составляющей, опорный вход которого соединен с источником опорного напряжения .