Способ измерения электрических и неэлектрических параметров Советский патент 1980 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, но может быть ис пользовано во многих отраслях промышленности, где требуется осуществлять контроль параметрЬв различной физической природы. Известен способ измерения электрических параметров, предусматривающий аналого-цифровое преобразование входного напряжения путем его последовательного сравнения с набором эталонных {Гапряжений 1. Практически реализовать этот спо соб весьма сложно, так как требуется применение значительного количестваобразцовых мер. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения электрических и неэлектрических параметров, основанный на проведеши последовательных измерений исследуемого параметра х, теста из X и образцовой меры- Д х, теста из х, умноженного на .коэффициент передачи К входного звена 2, Хотя известный способ предусматривает еще и измерение теста вида К(х+Дх), результат которогоПбаволяет исключить влияние нестабильности коэффициента К, при существен но нели нейной функции преобразования реализующего его устройства вследствие резкого увеличения случайной составляющей результирующая погрешность измерения может оказаться весьма высокой . Целью изобретения является повьииение точности измерения при нелинейной функции преобразования. Достигается это тем, что в известном способе измерения электрических и неэлектрических параметров, основанном на проведении последовательных измерений исследуемого параметра X, теста и9 х и образцовой меры Ах, теста из х, умноженного на коэффициент передачи К входного звена, проводят дополнительное измерение теста вида кх+Дх, а величину исследуемого параметра определяют по формуле ix ()-( iL, r(.( U-tvly- tkXl- Ci U -v где y(x) - результат измерения исследуемого параметра X У(х+дх) - результ-ат измерения теста х+Дх;

Y(kx)- результат измерения .

теста kx; y{kx+ux) - результат измерения

теста .

Осуществление предложенного способа удобно рассмотреть на примере тестового взвешивания движущегося объекта измерительной системой с нелинейной функцией преобразования вида

+aij;X+a),x

На чертеже схематически изображена структура подобной измерительной системы.

Измеряемая масса Р движущегося объекта 1 действует на грузоприемные платформы 2 (собственная масса Ptv.Q. ) и 3 (собственная масса ., ). К гру зоприемной платформе 2 прикреплен электромагнит 4, управляег ий блоком управления 5. Во включенном состоянии электромагнит 4 притягивает образцовый груз 6 известной (эталонной) величины Pji-f . Грузоприемные платфоррлы 2 и 3 через жесткие рычаги 7 и 8 соответственно действуют на массоизмерительный преобразователь 9. Выход преобразователя 9 подключен к электрическому измерительному преобразователю 10, который, в свою очередь, соединен с вычислительным блоком 11.

Данная измерительная система работает следующим образом. В процессе движения объект 1 действует своей массой последовательно во времени сначала на платформу 2, а.затем на платформу 3.

В период движения объекта 1 по платформе 2 производятся два такта измерения.

В первом такте измеряется масса .), исследуемого объекта 1 совместно с массой РЗТ образцового груза 6, который притягивается электромагнитом 4 к платформе 2 по команде с блока управления 5. При этом, учитывая, что коэффициент передачи рычага 7 равен единице, результат измерения можно записать в виде

Уг-...ъ).)зJ где К - Коэффициент передачи рычага 8 с платформы 3 до тензодатчика в пр)еобразователе 9.

Во втором такте измерения электромагнит 4 обесточен и таким образом измеряется масса РХ исследуемого объекта 1.. Результат второго измереч ния у связан с измеряемой величиной зависимостью

()Л.7 n..г РПК. период движения объекта 1 по платформе 3 производится еще два такта измерения,

В третьем такте измеряется масса Р« исследуемого объекта 1, умножения на коэффициент передачи К рычага 8, При этом результат измерения

по OTHOLieHHK) к измеряемой величине записывается в виде;

V,-a+a.(k.,P. +k.P -j-va ( vKP Ъ - X НАД плл i X пл.г ту

в четвертом такте включается электромагнит 4 и измеряется масса Pj, 5 исследуемого объекта 1, умноженная на коэффициент передачи к рычага 8 совместно с массой PQ образцового груза 1, действующей на преобразователь 9 через рЫчаг 7 с единичным . 0 коэффициентом передачи. При этом

результата четвертого измерения связан с измеряемой величиной зависимое т ью

У,.а,,.Ч....пл.. 5 Решая полученную систему четырех уравнений относительно измеряемой массы Р объекта 1, получим

р - - i::Mli iiV4L эт

()(Vi) k-d 0 Как видно из последнего выражения, конечный результат измерения не зависит от параметров Функции преобразования а , aj, а . При этом уменьшение рабочего диапазона измерения 5 относительно данного для исходной измерительной системы определяется только значениями параметров К, Pj-jи не зависит от величины параметра а - нелинейности системы.

Формула изобретения

Способ измерения электрических и неэлектрических параметров, основанный на проведении последовательных измерений исследуемого параметра х, теста из х и образцовой меры Дх, теста из х, умноженного на коэффициент передачи К входного звена, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при нелинейной функции преобразования, проводят дополнительное измерение теста вида кх+дх, а величину исследуемого параметра определяют по формуле

ы С СК -йхУ;/(х )У(х)-У( &Х tyW-y()Mv((x) i-i

, .

где )- результат измерения

исследуемого пара 1eтpa х;

У() - результат измерения теста х+дх;

y(kx)- результат измерения:

теста kx; y(kx+Ax) - результат измерения;

теста kx+дх, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Коичаловский В.Ю. и др. Электрические измерительные преобразователи.-М.Л,: Энергия, 1967, с.301.

2,Авторское свидетельство СССР № 331321, кл. G 01 R 19/00, 1970.

.

QO

Os