Способ коррекции функции преобразования измерительного преобразователя для интегрирующей системы Советский патент 1989 года по МПК G06G7/186 

Изобретение относится к автоматике и информационно-измерительной технике и может быть использовано в измерительно-вычислительных системах, в которых измерительный сигнал интегрируется в течение заданного интервала времени.

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ коррекции .

Устройство содержит измерительный преобразователь 1, на измерительный вход которого подзют входной сигнал

X, на корректирующий вход - корректирующий сигнал Z, а с выхода снимают выходной сигнал Y. Измерительный преобразователь 1 подключен к интегратору 2 с помощью ключа 3. В качестве входного сигнала на измерительном входе измерительного преобразователя а общем случае могут быть любые физические величины, например давление газов, и форма представления сиг налов измерительного преобразователя может быть разной (аналоговый, импульсный).

Как правило, измерительный преобразователь 1 содержит последовательно соединенные датчик А, усилитель 5 и преобразователь 6 формы сигнала, например частотно-импульсный измерительный преобразователь. При этом корректирующий сигнал, заполненный на аддитивном корректоре 7, состоящем из регистра 8 и цифроаналогового преобразователя 9, может быть подан в различные точки последовательно соединенных элементов с учетом физической природы сигнала.

В измерительном преобразователе 1 осуществляется суммирование составляющих от входного и корректирующего сигналов на сумматоре 10.

С помощью интегратора 2, например как в конкретной интегрирующей системе - двоичного счетчика, осуществляют интегрирование суммарного выходного сигнала измерительного преобразователя 1, имеющего аддитивные, мультипликативные и от нелинейности функции преобразования погрешности.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

Предварительно при нулевом корректирующем сигнале (Z 0) на измерительный вход измерительного преобра- зователя 1 подают подлежащий в дальнейшем интегрированию изменяющийся во времени приближенный входной сигнал X(t) и на его выходе с помощью статистического анализатора фиксируют на временном интервале от нуля до Т ,. . значения нач альных моментов

Ио М 1г- -.

j-ro порядка , ,, ; , необходимые для установления численного значения запоминаемого выходного сигна- ла YQ д при осуществлении последующей операции по коррекции функции преобразования измерительного преобразователя 1 .

0

5

0

5

0

5

,

Затем при нулевом входном сигнале (Х 0) непрерывно увеличивают корректирующий сигнал от нулевого значения до тех пор, пока значение выходного сигнала не станет равным m

YO,C,. -5и21гГ5 ,от,,.;Ъ

i l

где коэффициенты чувствительности J 5J мультипликативных составляющих погрешности измерительного преобразователя 1, включая составляющие от нелинейности его функции преобразования, берутся из паспорта на данный экземпляр измерительного преобразователя, а номинальную чувствительность SM, соответствующую номинальной функции преобразования Y , принимают одинаковой для всех измерительных преобразователей данного типа. После этого путем фиксации корректирующего сигнала, соответствующего этому значению, запоминают постоянный выходной сигнал , ввб- дят его в момент начала интегрирования, суммируют с составляющей выходного сигнала, соответствующей изменяющемуся во времени входному сигналу X (t), и интегрируют с помощью интегратора 2, подключаемого ключом 3, полученный суммарный сигнал.

Таким образом, в предлагаемом устройстве реализуется предлагаемый способ коррекции функции преобразо- вания.

Благодаря коррекции функции преобразования измерительного преобразователя результат интегрирования становится независимым от его аддитивных, мультипликативных и от нелинейности функции преобразования погрешностей и равным результату интегрирования при использовании идеального измерительного преобразователя с номинальной линейной функцией преобразования У„ 5цХ, т.е. способ коррекции позволяет резко повысить точность во столько раз, во сколько раз предварительно зафиксированные

0 начальные моменты

М.

больше их отклонений ЬМ,;хот „цд, ; 1 от начальных моментов реального изменяющегося во времени входного сигнала X(t) при интегрировании.

Формула изобретения

Способ коррекции функции преобразования измерительного преобразователя для интегрирующей системы, осно

5

ванный на введении корректирующего и запоминании выходного сигналов при нулевом значении входного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, предварительно при нулевом корректирующем сигнале определяют и фиксируют на заданных временных интервалах значения начальных моментов подлежащего интегрированию входного сигнала, затем при нулевом входном сигнале непрерывно увеличивают корректирующий сигнал от нулевого значения до тех пор, пока значение выходного сигнала не станет равным m

эоп

J

значение запоминаемого выходного сигнала при нулевом входном сигнале измерительного преобразователя;

номинальная чувствительность, соответствующая номинальной функции пре0 зап где Y

-Ви ЦМ Ьтизм; ,

«ЯП

н

н

5„х

изобразования Y мерительного преобразователя данного типа; коэффициент чувствительности мультипликативных составляющих погрешности.

5

10

15

20

25

.

30

включая составляющие от нелинейности реальной функции преобразования измерительного преобразователя (паспортные величины) ,

М;Гх. Л-фиксируемый на выходе

измерительного преобразователя начальный момент j-го порядка (J 1+т), подлежащего интегрированию изменяющегося во времени входного сигнала x(t) на временном интервале от О до ; m - наивысшая степень полинома, характеризующего функцию преобразования измерительного преобразователя,

i - номер временного интервала , соответствующего промежутку времени от О до момента, при котором определяется ре- - зультат интегрирования, запоминают его и при интегрировании суммируют запомненное значение с выходным сигналом измерительного преобразователя.

Изобретение относится к автоматике и информационно-измерительной технике и может быть использован в измерительно-вычислительных системах, в которых измерительный сигнал интегрируется в течение заданного интервала времени. Цель изобретения - повышение точности. Способ основан на использовании аддитивного корректора, входной сигнал которого устанавливают в зависимости от значения выходного сигнала измерительной системы при нулевом сигнале на ее входе. В способ дополнительно введены две группы операций: по предварительной регистрации изменяющегося во времени измерительного сигнала, сопровождающейся определением начальных моментов этого сигнала, и по градуировке измерительной системы, сопровождающейся полиноминальной аппроксимацией реальной ФП ИС с определением коэффициентов полинома. Третья группа операций качественно (и количественно) отличается от известной (в прототипе) и заключается в установлении (с помощью аддитивного корректора) на выходе ИС при нулевом сигнале на ее входе не нулевого, как обычно, сигнала, а сигнала, значение которого определяется через соотношение между параметрами, характеризующими две первые группы операций: начальными моментами измерительного сигнала и коэффициентами градуировочной характеристики ИС (реальной ФП). Совокупность отмеченных существенных отличительных признаков позволила повысить точность результата интегрирования интегрирующей измерительно-вычислительной системы за счет исключения влияния аддитивных, мультипликативных и от нелинейности ФП погрешностей ИС, входящей в ИС, на результат интегрирования измерительного сигнала. 1 ил.