Способ определения статистической погрешности дискретного преобразователя с экстраполятором

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ДИСКРЕТНОГО ПРГОБРАЗОВАТЕЛЯ С ЭКСТРАПОЛЯТОРОМ, заключающийся в том, что подают испытательный сигнал на вход дискретного преобразователя, сравнива ют его отсчеты с поверяемым отсчетомшкалы , измеряют мгновенные значения испытательного сигнала и определяют моменты статистической погрешности , отличающий ся тем, что, с целью увеличения точности , задерживают моменты датирования отсчетов преобразователя, равных поверяемому, на время датирования погрешности экстраполяции, в эти задержанные моменты времени измеряют мгновенные значения испытательного сигнала и илчигают из полученных мгновенных значений экстраполированный сигнал.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ)4АЛИСТИЧЕСК ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) 3(51) 6 01 Р 35 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 35 0 7032 /18-21 (22) 01. 11. 82 (46) 07.02.84. Бюл. У 5 (72 ) A.È..Çàèêî (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 621.317.799 (088.8) (56) 1. Кавалеров Г.И., Мандельштам Р.М. Введение в информационную теорию измерений. М., Энергия, 1974, с. 150-160.

2. Авторское свидетельство СССР

В 890287, кл. Q 01 Р 35/00, 1981 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКОИ ПОГРЕШНОСТИ ДИСКРЕТНОГО

ПРИ)БРАЗОБАТЕЛЯ С ЭКСТРАПОЛЯТОРОМ заключающийся в том, что подают испытательный сигнал на вход дискретного преобразователя, сравнива- ют его отсчеты с поверяемым отсчетом шкалы, измеряют мгновенные значения испытательного сигнала и определяют моменты статистической погрешности, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности, задерживают моменты датирования отсчетов преобразователя, равных поверяемому, на время датирования погрешности экстраполяции, в эти задержанные моменты времени измеряют мгновенные значения испытательного сигнала и вычитают иэ полученных мгновенных значений экстра- g полированный сигнал .

1071984

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполт=зовано для автоматической поверки дискретного преобразователя,. осуще ствляющего преобраэовалие измеряемого сигнала дискретно во времени, и 5 выдающего отсчет в аналоговой или цифровой форме, с энстраполятором на выходе в динамическом режиме при рабочих условиях эксплуатации.

Известен способ определения ста-. тистических характеристик погрешностей дискретных преобразователей с экстраполятором, заключавшийся в том, что определяют отдельно расчетно-экспериментальным путем характеристики погрешностей дискретных преобразователей и расчетным путем характеристики методической погрешности экстраполяции, а затем суммируют их Г 1) .

Недо статком сп особа явл яетс я малая точность определения характеристик погрешности дискретного преобразователя и экстрапслятора. Малая точность объясн яется тем, что при вычислении статистических характеристик динамической погрешности и методической погрешности экстраполяции реальный сигнал заменяют. математической моделью, а при суммировании статистических характеристик основной, дополнительной, динамической и методической погрешностей не учитывают их статистические з ави симости, поскольку находятся они различными методами.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения статистической погрешности дискретных нреобразователей, заключающийся в том, что на 40 вход днскретнога преобразователя подают испыт ат ел ьный сигнал, сравн ивают е го отсчеты с поверяемым отсчетом шкалы, измеряют мгновенные значения испытательного сигнала при равенстве 45 сравниваемых отсчетов, вычитают из полученных мгновенных значений поверяемый от счет, прес бр аз ован ный в сигнал, соот ве тс твующий испытательному сигналу, и по их разности определяют . моменты статистической погрешности.

Статистические характеристики методической погрешности экстраполяции находят расчетным путем и Суммируют их с характеристиками погрешности преобразователя (. 2 3.

Недостатком известного способа также является невысокая, точность, так как при вычислении статистических характеристик методической погрешности экстраполяции реальный измеряемый сигнал заменяют математической моделью, а при суммировании характеристик погрешностей преобразователя и методической погрешности экстраполяции не учитывают их стати- 65 стичес кие з ависимости, пос коль ку н аходятся они различными методами.

Целью изобретения является увеличение точности определения статистических погрешностей дискретного преобразователя с экстраполятором.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения статистических погрешностей дискретного преобразователя с экстраполятором, заключающемуся в подаче испытательного сигнала на вход дискретного преобразователя, сравнении его отсчетов с поверяемым отсчетом. шкалы, измерении его мгновенных значений испытательного сигнала и определении моментов статистической погрешности, задерживают моменты датирования отсчетов преобразователя, равных поверяемому на время датирования погрешности экстраполяции, в зти задержанные моменты времени измеряют мгновенные значения испытательного сигнала, и вычитают из полученныхх мгновенных з н ачений э кстраполированный сигнал.

На чертеже изображена функциональная схема устройства, реализующего данный способ.

Устройство содержит поверяемый дискретный преобразователь 1 с экстраполя тором 2, образ цовый прео бразователь 3, блок 4 временной э адержки, сравнивающий блок 5, задатчик 6, вычитатель 7 и статистический анализатор 8.

Способ осуществляется следующим образом.

Испытательный сигнал x (t) подают на входы поверяемого и образцового преобразователей 1 и 3. Отсчеты преобразователя 1 Z (1; ), которые датируются моментом С; своей выдачи, сравнивают с помощью сравнивающего блока 5 с поверяемым отсчетом шкалы Z, установленным в з адатчике 6. При равенстве этих отсчетов сравнивающий блок 5 выдает импульс датирования С; от счета, который задерживают на время датирован ия погрешности экстраполяции в блоке 4 временной задержки. Запуская в момент времени С; + ь образцовый преобразователь 3 измеряют мгновенные значения испытательного сигнала в задержанные моменты времени. В вычитателе 7 вычитают из выходного сигнала х (С) экстраполятора 2 показания преобразователя 3 и определяют в статистическом анализаторе 8 математическое ожидание tn d (z,Г) и дисперсию 6 d"(2, i) погрешности экстраполяции.

Технический эйфект рассматриваемого способа, по сравнению с известным, заключается в повышении точности определения статистической погрешности дискретного преобразова107 19 84

1лО (2,т )- ma"(2,Г) д( и 1е

Составитель С. Кривуце н ко

Редактор A.Øàíäoð Техред .И,Метелева

Корректор Г.Решетник

Заказ 118/38 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4 теля 1 с экстраяолятором 2. Так, если испытательный сигнал явл яется стационарным нормальным случайным процессом с математическим ожиданием Ь и ковариационной функцией

G2exp{- о(. )

62 (-. („-2о )6ä -2о г где 0

Из выражений (1) видно, что харак-2О теристики погрешности дискретного преобразователя 1 входят в них с отличными от единицы коэффициентами.

Для йзвестного способа эти характеристики равны 25 о б (2, . ) =(4-е )(Z- и)+ рд; 2 (7,) (-2Ы б) Q2 и

О

Следовательно, известный способ дает завышенное значение характеристик погрешностей, вследствиии указанных BblQle недостатков. Относительные уменьшения характеристик погрешностей преобразователя 1 с экстрапоJIHTopoM 2 по сравнению и характерис" тикам погрешностей одного преобразовател я из -з а достижения цели изобретения равны

Максимальное значение погрешность экстраполяции имеет при -ъ 1.

Если выбрать шаг дискретизации по корреляционному критерию, когда

pLT=2t 996, то максимальные значения сражений (2 ) будут равны = О, 95, и Г(,= 0.997 °