Способ коррекции функции преобразования измерительного преобразователя для интегрирующей системы

 

Изобретение относится к автоматике и информационно-измерительной технике и может быть использован в измерительно-вычислительных системах, в которых измерительный сигнал интегрируется в течение заданного интервала времени. Цель изобретения - повышение точности. Способ основан на использовании аддитивного корректора, входной сигнал которого устанавливают в зависимости от значения выходного сигнала измерительной системы при нулевом сигнале на ее входе. В способ дополнительно введены две группы операций: по предварительной регистрации изменяющегося во времени измерительного сигнала, сопровождающейся определением начальных моментов этого сигнала, и по градуировке измерительной системы, сопровождающейся полиноминальной аппроксимацией реальной ФП ИС с определением коэффициентов полинома. Третья группа операций качественно (и количественно) отличается от известной (в прототипе) и заключается в установлении (с помощью аддитивного корректора) на выходе ИС при нулевом сигнале на ее входе не нулевого, как обычно, сигнала, а сигнала, значение которого определяется через соотношение между параметрами, характеризующими две первые группы операций: начальными моментами измерительного сигнала и коэффициентами градуировочной характеристики ИС (реальной ФП). Совокупность отмеченных существенных отличительных признаков позволила повысить точность результата интегрирования интегрирующей измерительно-вычислительной системы за счет исключения влияния аддитивных, мультипликативных и от нелинейности ФП погрешностей ИС, входящей в ИС, на результат интегрирования измерительного сигнала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) (511 4 С 06 С 7/186

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t (21) 4255420/24-24 (22) 17.04.87 (46) 23.12.89 ° Бюл. I 47 (72) С.В.Куликов (53) 681,335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 839042, кл. EI 03 К 5/22, l980.

Авторское свидетельство СССР

1383474, кл. Н 03 К 7/06, Н 03 М 1/00, 1988. (54) СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ФУНКЦИИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ИНТЕГРИРУН 1! ЕР СИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к автоматике и информационно-измерительной технике и может быть использовано в измерительно-вычислительных системах, в которых измерительный сигнал интегрируется в течение заданного интервала времени. 1!ель изобретения — повышение точности. Способ основан на использовании аддитивного корректора, входной сигнал которого устанавливают в зависимости от значения выходного сигнала измерительной системы при нулевом сигнале на ее входе. В способ дополнительно введены две группы операций: по пред" варительной регистрации изменяющеИзобретение относится к автоматике и информационно-измерительной технике и может быть использовано в измерительно-вычислительных системах, в которых измерительный сигнал интегрируется в течение заданного интервала времени.

2 гося во времени измерительного сигнала, сопровождающейся определением начальных моментов этого сигнала, и по градуировке измерительной системы, сопровождаюцейся полиномиальной аппроксимацией реальной фП ИС с определением коэффициентов полинома.

Третья группа операций качественно (и количественно) отличается от известной (s прототипе) и заключается в установлении (с помощью аддитивного корректора) на выходе ИС при нулевом сигнале на ее входе не нулевого, как обычно, сигнала, а сигнала, значение которого определяется через соотношение между параметрами, характеризующими две первые группы операций: начальными моментами измерительного сигнала и коэффициентами градуировочной характеристики ИС (реальной ФП). Совокупность отмеченных существенных отличительных признаков позволила повысить точность результата интегрирования интегрирующей иэмерительно-вычислительной системы за счет исключения влияния аддитивных, мультипликативных и от нелинейности

ФП погрешностей ИС, входящей в ИС, на результат интегрирования измерительного сигнала. 1 ил.

Lûånüþ изобретения является повышение точности.

На чертеже представлена схема устройства, реалиэуюцего способ коррекции.

Устройство содержит измерительный преобразователь 1, на измерительный вход которого подают входной сигнал

1531112 у, на корректирующий вход - корректирующий сигнал Z, а с выхода снимают выходной сигнал У. Измерительный преобразователь 1 подключен к интеS гратору 2 с помощью ключа 3. B качестве входного сигнала на измерительном входе измерительного преобразователя е общем случае могут быть любые физические величины, например давление газов, и форма представления сигналов измерительного преобразователя может быть разной (аналоговый, импульсный).

Как правило, измерительный преобразователь 1 содержит последовательно соединенные датчик 4, усилитель 5 и преобразователь 6 формы сигнала, например частотно-импульсный измерительный преобразователь. При этом корректирующий сигнал, заполненный на аддитивном корректоре 7, состоящем иэ регистра 8 и цифроаналогового преобразователя 9, может быть подан в различные точки последовательно со- 2S единенных элементов с учетом физической природы сигнала.

В измерительном преобразователе 1 осуществляется суммирование составляющих от входного и корректирующего сигналов на сумматоре 1О.

С помощью интегратора 2, например, как в конкретной интегрирующей системе — двоичного счетчика, осуществляют интегрирование суммарного выходного сигнала измерительного преоб- раэователя 1, имеющего аддитивные, мультипликативные и от нелинейности функции преобразования погрешности.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

Предварительно при нулевом корректирующем сигнале (Z = О) на измерительный вход измерительного преобра- 4 зователя 1 подают подлежащий в дальнейшем интегрированию изменяюц|ийся во времени приближенный входной сигнал X(t) и на его выходе с помощью статистического анализатора фиксируют на временном интервале от нуля до

Т значения начальных моментов и м

j-ro порядка 11 (х„ „ ; ), необходимые для установления численного значения запоминаемого выходного сигнала Y при осуществлении последуюо ъап щей операции по коррекции функции преобразования измерительного преобразователя 1.

Ратем при нулевом входном сигнале (Х = 0) непрерывно увеличивают корректирующий сигнал от нулевого значения до тех пор, пока значение выходного сигнала не станет равным

TTl

0%an " (jsJ JL ОтнЗМ il

;=1 где коэффициенты чувствительности

1 мультипликативных составляющих погрешности измерительного преобразователя 1, включая составляющие от нелинейности его функции преобразования, берутся из паспорта на данный экземпляр измерительного преобразователя, а номинальную чувствительность SÄ, соответствующую номинальной функции преобразования Y S x н н ° принимают одинаковой для всех измерительных преобразователей данного типа. После этого путем фиксации корректирующего сигнала, соответствующего этому значению, запоминают постоянный выходной сигнал Y оч,, Bedдят его в момент начала интегрирования, суммируют с составляющей выходного сигнала, соответствующей изменяющемуся во времени входному сигналу X (t), и интегрируют с помощью интегратора 2, подключаемого ключом

3, полученный суммарный сигнал.

Таким образом, в предлагаемом устройстве реализуется предлагаемый способ коррекции функции преобразо- . вания.

Благодаря коррекции функции преобразования измерительного преобразователя результат интегрирования становится независимым от его аддитивных, мультипликативных и от нелинейности функции преобразования погрешностей и равным результату интегрирования при использовании идеального измерительного преобразователя с номинальной линейной функцией преобразования Y S х, т.е. способ коррекции позволяет резко повысить точность во столько раз, ео сколько раз предварительно зафиксированные начальные моменты И (х j брльJ от и М ше их отклонений hH $x, „„„; j от начальных моментов реального изменяющегося во времени входного сигнала

Х() при интегрировании.

Формула изобретения

Способ коррекции функции преобразования измерительного преобразователя для интегрирующей системы, основключая составляющие от нелинейности реальной функции преобразования измерительного преобразователя (паспортные величины), M (х, 1 — фиксируемый на выходе о и м измерительного преобразователя начальный момент

j-го порядка (j - 1+m), подлежащего интегрированию изменяющегося во времени входного сигнала х() на временном интервале от 0 до Т„

И1м, m — наивысшая степейь полинома, характеризующего функцию преобразования измерительного преобразователя, 5 1531112 ванный на введении корректирующего и запоминании выходного сигналов при нулевом значении входного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, предварительно при нулевом корректирующем сигнале определяют и фиксируют на заданных временных интервалах значения начальных моментов подлежащего интегрированию входного сигнала, затем при нулевом входном сигнале непрерывно увеличивают корректирующий сигнал от нулевого значения до тех пор, пока значение выходного сигнала не станет равным

1 11 -.4 jt»-. ° ) >

1-1 где Y - значение запоминаемого щ

0 3ап выходного сигнала при нулевом входном сигнале измерительного преобразователя;

Я „ - номинальная чувствитель- 2д ность, соответствующая номинальной функции преобразования Y Söх измерительного преобразователя данного типа 30

1; коэффициент чувствитель51 ности мультипликативных составляющих погрешности, — номер временного интервала Т„ „;, соответствующего промежутку времени от 0 до момента, при котором определяется ре- . зультат интегрирования, запоминают его и при интегрировании суммируют запомненное значение с выходным сигналом измерительного преобразователя.

1531 112

Составитель С. Белан

Редактор M. Бланар Техред М.яндык Корректор Л.Патай

Заказ 7956/51 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, M-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101