Динамический способ линеаризации характеристик преобразователя Советский патент 1980 года по МПК G01D5/14 G01B7/06 

(54) ДИ1Ш1ИЧЕСКИЙ СПОСОБ ЛИНЕАРИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

I

Изобретение относится к электрическим измерениям неэлектрических величин и может быть использовано при измерении толщины крупнегабарит- 5 ных объектов преобразователями, контактирующими с поверхностью объекта контроля.

Известны динамические способы передачи сигнала преобразователя .не9- {0 лектрическрй величины в электрический сигнал в которых выходной сигнал преобразователя линейно преобразует- , ся во временной интервал 1,

Однако это не обеспечивает линей- |j ной зависимости медду временным ИЕНтервало и измеряемой величиной.

Наиболее близким по технической сущности и д остигаемому результату является динамический способ линеа- 0 ризации характеристик преобразователя заключакицийся в том, что заранее измеренный сигнал преобразователя и известный опорный сигнал изменяют,,, начиная с заданного момента времеии, 25 по экспоненциальному закону с разными постоянными времени, причем первый из них - до заданного значения, -и фиксирует интервал времени меяаду мсихентом возбуадения переходного

.2

процесса и моментом достижения заданного уровня. В известном способе преобразование осуществляют на начальном участке экспоненты. Входной величиной преобразователя может быть любой физический параметр, воздействующий на индуктивный емкостный или резистивный датчики, линейно преобразуемый в интервал времени 2,

Однако, если ме.жцу измеряемым физическим параметром и вариируемым параметром преобразователя нелинейная зависимость, то оказывается нелийненой и зависимость между измеряемам. физическим параметром и интервалом врелдани. Кроме того, в ряде случаев удобно использовать не интервал времени, а аналоговый выходной сигнал в виде напряжения.

Цель изобретения - линеаризация характеристик преобразователя вида

О .

Для достижения цели .соотнснйение постоянных времени выбирают равным 1;3, и при достижении первым сигнале заданного значения измеряют величину второго сигнала, по которой судят об измеряемом параметре, где и - измеренный сигнал преобразова ля; Т - из1 еряемая величина, напр мер, толщина. На чертеже изображена временна диагракма, поясняющая суть способ и U где t - шкала времени; Ц фиксированные уровни напряжения; и - продетектированное и отфильт рованное напряжение преобразовате tjj - заданный начальный момент вр мени; и - первое экспоненциально падающее напряжение; t - момент равенства сигналов U и U,; V второе экспоненциально падающее напряжение, U (tt) - величина в го экспоненциально падающего нап ния в момент t, Способ реализуется следующгеч образом. в момент времени запускают -напряжения ) : (2 ;u(t)u,e% для момента времени t из (2) ti -i/fi t. U из (3) VMV4 ); ГУ - Z и I o.itu;) Поскольку согласи способу Т- З UQJ const К, то Uj,CtJ К или с учетом (1) иг (Ц) КТ Таким образом, в результате выполнения последовательности операций по предлагаемому способу получены прямопропорциональная зависимость между измеряемым параметром (например толщиной) и значением выходного сигнала. Формула изобретения Динамический способ линеаризации характеристик преобразователя, заключающийся в том, что заранее измеренный сигнал преобразователя и известный опорный сигнал, начиная с заданного момента времени, изменяют по экспоненциальному закону с разными постоянными времени, причем первый из них - до заданного значения, о. тли чающийся тем, что, с целью линеаризации характеристик преобразователя вида и -трэ t соотношение постоянных времени выбирают равным 1:3, и при достижении первым сигналом заданного значения измеряют величину второго сигнала, по которой судят об измеряемом параметре, где и - измеренный преобразователя;Т - измеряемая величина, например, толщина. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,кгейкин Д.И. Использование переходных процессов для преобразования информации в датчиках. Труды Института автоматики и электрометрии СО АН СССР. Новосибирск, 1962, вып. 5, 2.Измерения, контроль, автоматизацияМ,, 1978, 4, с. 55 56 (прототип).

«e/