Способ измерения физических величин Советский патент 1980 года по МПК G01R19/26 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может найти применение при измерении физических величин, содержащих аддитивную помеху в виде постоянной или периодической переменной составляющих.

Известен способ измерения физических величин, содержащих постоянную составляющую и наложенную на нее периодическую переменную, которая выступает в качестве помехи. Для обеспечения/ высокой точности измерения время измерения выбирают равным (кратным) периоду помехи 1.

Данный способ имеет ограниченные возможности и используется лищь в тех случаях, когда кривая переменной составляющей имеет минимально возможное число переходов через нулевое значение за период и расположена симметрично относительно каждого перехода.

Известен также способ измерения физических величин, в котором интервал интегрирования разбивают на два равных полуинтервала, длительностью Т , начало первого из которых произвольно, а начало второго сдвигают относительно конца первого на отрезок времени, значение которого находят в процессе измерения путем анализа на совпадение во времени момента, отстоящего от времени перехода переменной составляющей через нуль на значение, равное измеренному отрезку времени Тз между границей первого полуинтервала и ближайщим переходом через нуль, и момента достижения текущим значением сигнала уровня Р г, равного разности между удвоенным значением сигнала в момент перехода переменной составляющей через нуль РО и значе10 нием сигнала Р на границе первого полуинтервала 2.

Однако недостаточность условия нахождения длительности паузы между полуинтервалами интегрирования приводит к появлению методической погрещности.

Цель изобретения - повыщение точности.

Указанная цель достигается тем, что в способе измерения физических величин, содержащих аддитивную помеху в виде посто20 янной или периодической переменной составляющей, при котором сигнал, соответствующий измеренной физической величине, интегрируют в течение двух равных полуинтервалов времени, начало первого из которых произвольно, а начало второго полуинтервала времени сдвигают относительно конца первого на отрезок времени, за который интегральное значение переменной составляющей равно нулю, конец второго полуинтервала интегрирования совпадает с моментом равенства нулю интегрального значения переменной составляющей за время от начала первого полуинтервала до конца второго. На фиг. 1 приведены временные диаграммы, поясняющие сущность предлагаемого способа; на фиг. 2 - структурная схема устройства для реализации способа. : Устройство содержит измерительный преобразователь 1, переключающее устройство 2; счетчики 3 и 4, сумматор 5, цифровое отсчетное устройство 6, устройство 7 выделепия переменной составляющей, интегратор 8, блок 9 управления и интегратор 10. Измеряемый сигнал интегрируют в течепие двух равных полуи1 тервалоБ времени i-1 L а и 13t 4. Отрезок времени Тр между концом первого полуинтервала интегрирования и началом второго определяют из равенстваtit;tjt.. JPdt J Pdt + / + J Pdt 0 () Интеграл равен нулю вследствие симметрии (И рода, II и III или I и П родов одновременно) неременной состар.„чяющей измеряемого сигнала. Из выражения (Г) видно, что для равенства интегральных значений (абсолютных значений) пере.менной составляющей необходимо, чтобы интегральное значение неременной составляющей за время t 2 3 Тр было равно нулю. JPdt 0(2) Выражения (1) и (2) являются необходимым и достаточным признаком нахождения момента начала второго полуинтервала интегрирования. Работа устройства осуществляется следующим образом. По сигналу с блока 9 управления (момент времени 11) информация об интегральном значении измеряемого напряжения за время нервого нолуинтервала интегрирования заносится в счетчик 3. Код N , в счетчике 3 к концу первого полуинтервала интегрирования равен N,- Ki(JP dt +JPdt) tiii где KI - постоянный коэффициент, определяющий чувствительность преобразователя 1. Начиная с момента t,, переменную составляющую интегрируют интегратором 8, а с момента tа- интегратором 10. Значения выходных величин интеграторов 8 и 10 непрерывно анализируются в блоке 9. Как только интегральное значение переменной составляющей на выходе интегратора 8 станет равным нулю (момент времени tj), блок 9 управления дает разрещение на начало второго полуинтервала интегрирования. Информация об интегральном значении измеряемого напряжения заносится в счетчик 4. Код N 2 в счетчике 4 к концу второго полуинтервала равен Na K,yP dt-JP-dt) Если конец втброго полуинтервала совпадает с моментом равенства нулю интегрального значения переменной составляющей на выходе интегратора 8, то происходит дальнейщая обработка полученной информации. Если совпадения нет, то счетчик 4 сбрасывается в нуль и продолжается выщеонисанный процесс отыскивания начала второго полуинтервала интегрирования. Нри инфор.мативной составляющей Р-коды счетчиков 3 и 4 складываются в сумматоре 5tiи N5 N, f Na к,(;р dt +;р dt) Ki P dt и результат сложения индицируется с помощью цифрового отсчетного устройства 6. Если информативной является переменная составляюпаая Р-, то код N5 в сумматоре 5 равенtj,-t N5 - N,-Na Kf(JP-dt -f/P dt) t,ti ЯТн KI В результате измерения происходит подавление неинформативной составляюндей напряжения (помехи) с выделением и измерением информативной составляющей. Формула изобретения Способ измерения физических величин, содержащих аддитивную помеху в виде постоянной или периодической переменной составляющей, при котором сигнал, соответствующий измеряемой физической величине, интегрируют в течение двух равных полуинтервалов времени, начало первого из которых произвольно, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, начало второго нолуинтервала времени сдвигают относительно конца первого на отрезок времени, за который интегральное значение неременной составляющей будет равно нулю, а конец второго полуинтервала интегрирования совпадает с моментом равенства нулю интегрального значения переменной

составляющей за время от начала первого полуинтервала интегрирования до конца второго.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 429366, кл. G 01 R 19/26, 1974 (прототип).