Способ уменьшения помех в измерительных устройствах уравновешивания и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК G01R17/10 

нания, сумматор m+1 ключей, по /п-}-1 ключу в каждой группе ключей, и масштабный сумматор, причем выход измерительного блока соединен со входами узлов запоминания, входы каждой 1-й груипы ключей соединены соответственно с /, l-i-l,..., ,l,...,l-1 выходами узлов запоминания, выходы групп ключей соединены соответственно с входами масштабного сумматора, выход которого соеднней с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом синхронного детектора, а выход - с входом нульоргана.

Временные диаграммы, поясняющие предлагаемый способ, приведены на фпг. 1. Структурная электрическая схема устройства для осуш,ествления способа приведена на фиг. 2.

Устройство содержит последовательно соединенные измерительный блок 1, блок 2 вычитания, синхронный детектор 3, сумматор 4, нуль-орган 5, блок 6 автоматики, блок 7 уравновешивания, выход которого связан с блоком 2 вычитания, причем входом устройства является вход измерительного блока, а выходом - выход блока автоматики, узлы запоминания (), входы которых соединены с выходом измерительного блока 1, группы (m-f-l) ключей по m-|-l ключей в каждой группе, масштабный сумматор 10, масштабный сумматор и /n-f-l группы ключей образуют блок циклического интерполирования 11, узлы запоминания состоят из ключей 12 и конденсаторов 13.

Преобразование измеряемого сигнала в устройстве основано на поразрядном уравновешивании и происходит за п тактов. Измерительный блок 1 и блок 7 уразновсшивания питаются нрямоугольны.ми дзухиолярными импульсами. В каждом такте из сигнала Ux измерительный блок 1 (фиг. 1а) вычитает очередной компепсирующлй импульс блока равновешивания 7. Из блока вычитания 2 разностные и.мпульсы амплитудой 6х-УКОМП (фиг. 16) подаются на синхронный детектор 3, в котором попарно вычитаются значения сигнала блока 2 вычитания, соответствующие концам импульсов питания разной полярности (эти значения условно показаны точками на фиг. 16). При этом абсолютные значения сигнала (.Mii) складываются, а значения помехи I воздействующей на измерительный блок 1, вычитаются. Через сумматор 4 сигнал синхронного детектора поступает на нуль-орган 5, определяющий сбросить или оставить очередную порцию компенсирующего сигнала.

Изменение помехи Д| за время между концами разнополярных импульсов питания (в /г-ом такте за время между моментами и 4) компенсир}ется с номощью узлов запоминания, блока И и сумматора 4.

Ключи 12 в узлах запомнпания работают так (см. фиг. 1), что в течение первых /и-)-1 тактов в соответствуюш.их узлах 8 запоминаются значения f/i, U2,...Um+i сигнала в измерительном блоке I. В (т-|-1)-ом такте замыкаются ключи первой группы блока П (фиг. 1з) :; значения U;,U2,...,Um+i суммируются в масщтабном сумматоре 10 соответственно с коэффициентами ч,Я2,... j. На выходе масштабного су.чматора 10 появляется сигнал Agi, который в сумматоре 4 вычитается из сигнала синхронного детектора 3. В (т+2)-ом такте очередное значение сигнала измерительного блока 1 (Um+z) запоминается в узле 8-1, запоминания, при этом значение U, запомненное ранее в узле 8-2 запоминания, оказывается первым в очередной серии из /n-f-l значений сигнала, значение U - вторым и т. д. В (/п+2)-ом такте ключи группы 9-1 блока 11 размыкаются и замыкаются ключи группы 9-2, с помощью которых выход узла 8-2 запоминания иодключается к первому входу масштабного сумматора 10, выход узла 8-3 запо.минаиия - ко второму входу и т. д., а.выход узла 8-1 заноминаиия к (/п+1)-му входу масштабного сумматора 10. При этом значения Uz, L/з,..-, Um+2 суммируются соответствснно с коэффициентами Л, /.2, ..., лг,1+1 и па выходе масштабного сумматора 10 появится новое значение At, соответствуюнгее второй серии значений сигнала измер 1тельного блока 1.

Последующая работа устройства происходит аналогично.

Формула изобретения

1. Способ уменьшения поме.х в измерительных устройствах уравновешивания, оснопапиыА на амг1ли:-удно-нмпульсной модуляции измеряемого сигнала и синхронном детектированаи разности промодулироlianHoro измеряемого сигнала и компенсирующего сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в каждом на т последовательных тактов п разрядного уравновешивания, предшествующих каждому ,%-му такту уравновешивания, запоминают однофазные значения промодулированного измеряемого сигнала, а в каждом fe-ом такте уравновешивания запомненные значения сигнала и промодулированный измеряемый сигнал той же фазы суммируют с соответствующими весовыми коэффициентами, с результатом синхронного детектирования, ириче.м весовые ко:;-ффициецты устанавливают методами интерполяции но т заиомненным значениям сигнала и значению иромодулированного измеряемого сигнала той же фазы в -ом такте из условия нахождения изменения помехи за время между моментами получения 13 /г-ом такте противофазных значений упомянутои разности сигналов прн синхронном детектировании.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее измерительный блок, выход которого соединен с первым входом блока вычитания, выход которого соединен с входом синхронного детектора, нуль-орган, выход которого через последовательно соединенные блок автоматики и блок уравновешивания соединен со вторым входом блока вычитания, отличающееся тем, что в устройство введены т+1 узлов запоминания, сумматор, т+1 групп ключей по ключу в каждой группе ключей и масштабный сумматор, причем вход измерительного блока соединен со входами узлов запоминания, входы каладой l-ii группы ключей соединены соответственно с /, 1+1,... т+1, 1,... /-1 выходами узлов

запомияания, выходы групп ключей соединены соответственно с т+1 входами масштабного сумматора, выход которого соединен с превым входом сумматора, второй

вход которого соединен с выходом си}1хронного детектора, а выход - с входом нульоргана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. О. Хорна. Тензометрические мосты, М, «Энергия, 1962., с. 205-234.

2. М. И. Корниенко. Цифровой измерительный автокомпенсатор, выполненный на элементах интегральной микроэлектроники.

Сборник работ по вычислительным и измерительным системам для исследования аэродинамики, динамики и прочности летательных аппаратов. Труды ЦАГИ, выиуск 1689, М., 1976.,