Система градуировки информационно-измерительного канала Советский патент 1981 года по МПК G06F11/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике. Известна система электрической градуировки информационно-измерительного канала, содержащая блок питания, обеспечивающий при номинальном значении измеряемой величииы полное отклонение указателя шкалы блока регистрации СП . Недостатком данной системь является ограниченность ее применения, что связано с использованием для градуировки только злектрнческого сигнала. В то же время в информационно-измерительный канал могут входить измерительные преобразователи неэлектрических параметров. Кроме того, в этой си теме предусматривается подача стимули рукщего сигнала на выходе канала, что не обеспечивает необходимой точности градуировки всего канала, начиная с периичного измерительного преобразователя . Наиболее близкой к предлагаемой является система градуировки информагционно-измерительного канала, содержащая генератор эталонного сигнала, регистратор выходного сигнала и вычислитель градуировочного коэффициента по результатам обработки зарегистрированных амплитуд зталонного и выходного сигналов t2. Недостатками известной системы являются трудоемкость, невысокие эксплуатационные возможности, значительные погрешности и необходимость большой загрузки памяти при использовании большого количества каналов, имеющих нелинейные градуировочиые характеристики. Цель изобретения - повышение точ- ности и расширение возможностей применения . Поставленная цель достигается тем, что в систему градуировки информационно-измерительного канала, содержащую первый генератор, первый и второй блоки памяти, дополнительно введены второй генератор, коммутаторы, блок управления, третий, четвертый и пятый блоки памяти, первый и в.торо дифференцирующие узлы, первый и второй сумматоры, первый и второй логометры, блок временной задержки, элемент сравнения и элемент совпадения, при этом первый и второй генераторы подключены к первому и второму входа первого коммутатора, в котором третий вход соединен с блоком управлени первый выход - с исследуемым каналом а второй - с блоком временной задерж ки , первый вход второго коммутатора соединен с блоком управления, второй с исследуе « 1м каналом, а выход - с входом первого дифференцирукчцего узл выход которого подключен к первому входу первого логометра, связанного вторым входом с второго дифференцнрукицего узла, вход которого соединен с первьм выходом блока временной задержки, соединенного вторым и третьим выходами со входами первого и третьего блоков памяти, причем выходы второго коммутатора подключен ко входам второго и четвертого блоков памяти, выходы первых двух и тре тьего и четвертого блоков памяти через первый и второй сумматоры подсоединены ко входам второго логометра, а выходы первого и второго логометров подсоединены к первому и второму входам элемента сравнения, выход которого связан со входом элемента совпадения, при этом выход элемента совпадения соединен со входом блока регистрации. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Система градуировки информационно иэмерительного канала содержит первый генератор 1 эталонного сигнала и второй генератор 2 эталонного сигнала, коммутаторы 3 и 4, блок 5 управле гия, информационно-измерительный канал 6 и блок 7 временной задержки. Система содержит также первый, второй, третий и четвертый блоки 8-11 памяти. Кроме того, система снабжена первым и вторым дифференци рующими узлами 12 и 13, первым и вторым сумматорами 14 и 15, первый и вторым логометрами 16 и 17, элементом 18 сравнения, элементом 19 совпадения и блоком- 20 регистрации. Система градуировки информационно-измерительного канала работает следующим образом. Подают через коммутатор 3 на вход информационно-измерительного канала 6 от второго генератора 2 эталонный сигнал максимальной амплитуды Xj. На выходе информационно-измерительного канала 6 имеют выходной сигнал v максимальной амплитуды. Сигнал VK регистрируется и запоминается блоком 10. Одновременно эталонный сигнал максимальной амплитуды х через коммутатор 3 поступает на блок 7 временной задержки. Этот блок 7 задерживает сигнал X,. на величину постоянной времени информационно-измерительного канала 6. Далее с блока 7 задержанный во времени сигнал Хх; поступает на блок 8. По команде с блока 5 производится отключение первого генератора 1 эталонного сигнала и подключение второго генератора 2 эталонного сигнала. В результате этого подаются через коммутатор 3 на вход информационно-измерительного канала 6 от первого генератора 1 текуище амплитуды эталонного сигнала. На выходе информационно-измерительного канала 6 имеем выходные сигналы а , которые регистрируются и запоминаются блоком 9. Одновременно текущие амплитуды эталонного сигнала X через коммутатор 3 поступают на блок 7 временной задержки, который задерживает сигнал X на величину постоянной времени информационно-измерительного канала 6. Задержанный во времени сигнал X с блока 7 поступает на блок 10. Кроме того, сигнал X поступает на второй дифференцирующий узел 13, на выходе которого имеем сигнал dx/dt. С третьего входа коммутатора 4 на первый дифференцирующий узел 12 поступает сигнал у. Па выходе его имеем сигнал dy/dt. Первый сумматор 4 осуществляет суммирование задержанных во времени сигналов Хх и X. Просуммированные сигналы () поступают на первый вход второго логометра 17. Просуммированные сигналы ( +у) поступают на второй вход второго логометра 17,где осуществляется деление сигналов ()/ /(хх.). Сигналы, равные указанному отношению, поступают на второй вход элемента сравнения 18. Первый логометр 16 принимает на первьо вход сигналы dy/dt, а на второй вход сигналы dx/dt. В первом логометре 16 указанные сигналы делятся таким образом.

что на выходе первого логометра 16 формируется сигнал dy/dx, который поступает на первый вход элемента 18 сравнения. Элемент 19 совпадения служит для отбора такого сигнала, которы отвечает условию ()/() « dy/dx. В момент равенства этих сигналов определяется градуировочный коэффициент k информационно-измерительного канала 6 по амплитуде этих сигналов, регистрируемых блоком 20.

Предложенная система позволяет повысить точность градуировки информационно-измерительного канала, так как предусматривает определение градуировочных коэффициентов, исходя из ус,ловия выполнения линейной аппроксимации нелинейных характеристик без свободного члена при минимуме максимальной погрешности аппроксимации во всех точках диапазона работы канала, в значительной степени упрощает эксплуатационные характеристики информационно-измерительных каналов, так как при расшифровке результатов измерений используются только единственные оптимальные градуировочные коэффициенты... Таким образом, обеспечена минимальная загрузка памяти блока запоминания и упрощен процесс расшифров ки. Кроме того, представляется возможным в момент- получения оптимальног градуировочного коэффициента остановить процесс градуировки, что сокращает время градуировочных испытаний и удешевляет градуировочные работы.

Формула изобретения

Система градзшровки информационно-измерительного канала, содержащая первый генератор, первый и второй блоки памяти, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и расширения возможности применения, в нее дополнительно введены второй генератор, коммутаторы, блок управления, третий, четвертьш и пятый блоки памяти, первый и второй дифференцирующие узлы, первый и второй сумматоры, первый и второй логометры, блок временной задержки, элемент сравне ния и элемент совпадения, при этом первый и второй генераторы подключены к первому и второму входам первого коммутатора, в котором третий вход соединен с блоком управления, первый выход - с исследуемым каналом, а второй - с блоком временной задержки, первый вход второго коммутатора соединен с блоком управления, а второй - с исследуемым каналом, а выход с входом первого дифференцирующего узла, выход которого подключен к первому входу первого логометра, связанного вторым входом с выходом второго дифференцирующего узла, вход которого соединен с первым выходом блока временной задержки, соединенного вторым и третьим выходами со входами первого и третьего блоков памяти,причем выходы второго коммутатора подключены ко входам второго и четвертого блоков памяти, выходы первых двух и третьего и четвертого узлов памяти через первый и второй сумматоры подсоединены ко входам второго логометра, а выходы первого и второго логометров подсоединены к первому и второму входам элемента сравнения, выход которого связан со входом элемента совпадения, при этом выход элемента совпадения соединен со входом блока регистрации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вальтер Л. Электрические измерения неэлектрических величин полупроводниковыми тензорезисторами. М., Мир, 1974, с. 210.

4S

2. Розенберг В.Я. Введение в теорию точности измерительных систем. М., Советское радио, 1975, с. 257-260.