Способ автоматической интегральной поверки измерительных приборов

 

Изобретение может быть использовано при построении систем автоматической поверки измерительных приборов. Цель изобретения - повышение точности и достоверности поверки . На поверяемый прибор подают линейно изменяКшщйся сигнал. Выходной сигнал отличается от нормирован- . Ного на значение абсолютной погрешности поверяемого Прибора. Дифференцируя выходной сигнал, получают зависимость скорости изменения выходного сигнала как функцию от значения входного сигнала или как функцию времени. Из полученного значения вычитают составляющую, получая функцию отклонения скорости изменения выходного сигнала в зависимости от значения входного сигнала. Интегрируя полученную функцию по времени, получаем непрерывную функцию абсолютной погрешности поверяемого прцбора по времени.. Способ позволяет использовать в качестве образцовой . меры постоянной величины, например напряжения, повысить метрологическое обслуживание рабочих средств измерения. Кроме того, исключается необходимость в фиксировании прохождения выходного сигнала через заданные значения. 2 ил. i СЛ (С ;о tsP

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 R 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3928850/24-21 (22) 16.07.85 (46) 23.02.87. Бюп. Р 7 (72) В.Н.Чинков, В.И.Анохин, А.П.Паршин, В.Г.Разладов .и И.Ю.Курганцев (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 266935, кл. G 01 R 35/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

1l 197003, кл. G Ol R 35/00, 1966. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЪ|Х ПРИБОРОВ (57) Изобретение может быть использовано при построении систем автоматической поверки измерительных приборов. Цель изобретения — повы— шение точности и достоверности поверки, На поверяемый прибор подают линейно изменяющийся сигнал. Выходной сигнал отличается от нормированного на значение абсолютной погреш„„SU„„1291912 А 1 ности поверяемого прибора. Дифференцируя выходной сигнал, получают зависимость скорости изменения выходного сигнала как функцию от значения входного сигнала или как функцию времени, Из полученного значения вычитают составляющую, получая функцию отклонения скорости изменения выходного сигнала в зависимости от значения входного сигнала. Интегрируя полученную функцию по времени, получаем непрерывную функцию абсолютной погрешности поверяемого прибо" ра по времени., Способ позволяет использовать в качестве образцовой меры постоянной величины, например напряжения, повысить метрологическое обслуживание рабочих средств измерения. Кроме того, исключается необходимость н фиксировании прохождения выходного сигнала через заданные значения. 2 ил.

1291912

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при построении систем автоматической поверки измерительных приборов, Цель изобретения состоит. в повышении точности и достоверности повер ки.

На фиг.1 и 2 приведены временные диаграммы и устройство, поясняющие способ поверки.

Сущность предлагаемого способа .состоит в следующем, При подаче на вход поверяеомго прибора линейно изменяющегося сигнала, например напряжения U ex при поверке вольтметров фиг.(1с ), выходной сигнал

U >z поверяемого прибора в каждый момент времени отличается от нормированного U „ .на значении абсоьы .м лютной погрешности поверяемого прибора (фиг. 1S ) ° Зтот факт позволяет сделать следующий вывод: скорость изменения выходного сигнала поверяемого прибора в этом случае в каждый момент времени отличается от номинального значения. Выходной сигнал стрелочного поверяемого прибора в виде напряжения можно получить, используя какой-либо датчик, который отслеживад бы движение указателя поверяемого прибора, т.е. выполнял функции преобразователя угол — напряжения.

Таким образом, дифференцируя выходной сигнал поверяемого прибора (при линейно изменяющемся сигнале на входе), получают зависимость скорости изменения выходного сигнала U, „как функцию от значения входного сигнала или как функцию времени (фиг.! Ь ). Сравнивая полученну о зависимость с нормированным

-значением, представленным в виде постоянной величины, например постоянного напряжения U,,соответствующего фиксированной скорости изменения входного сигнала, т.е, вычитая из первого второе, получаем функцию ь отклонения скорости изменения выходного сигнала в зависимости от значения входного сигнала (или времени, считая сигнал на входе высокоточным и стабильным). Интегрируя полученную функцию по времени, получаем непрерывную функцию абсолютной погрешности и поверяемого измерительного прибора по времени, 5

1О !

20

45 или, при высоких метрологических характеристиках поверочного сигнала, по всей длине шкалы прибора (фиг.! z)., Следовательно, можно оценить погрешность поверяемого прибора во всем диапазоне его измерения, т,е. устачовить факт нахождения значения этой максимальной погрешности ниже значения максимально допустимой абсолютной погрешности прибора не только на оцифрованных отметках, но и в промежутках между ними. В случае необходимости зту абсолютную погрешность можно легко измерить в любой точке шкалы прибора, Устройство содержит источник 1 линейно изменяющего сигнала, поверяемый прибор 2, выходной преобразователь 3, дифференциальный блок

4, блок 5 вычитания, блок 6 уставок, интегратор ?,, регистратор 8 и блок

9 синхронизации °

Рассмотрим работу устройства на примере поверки вольтметров постоянного тока. Линейно изменяющееся напряжение, вырабатываемое и сточником

1 линейно изменяющегося напряжения, поступает на вход поверяемого прибора 2, Преобразователь 3 выходного сигнала поверяемого прибора, подключенный к выхоцу поверяемого прибора

2, преобразует его в пропорциональное напряжение. Сигнал с выхода преобразователя 3 выходного сигнала через дифференцирующий блок 4 поступает на первый вход блока 5 вычитания, Второй вход блока 5 вычитания связан с выходом блока 6 уставок, который задает номинальное значение постоянного напряжения, соответствующее номинальной скорости изменения выходного сигнала поверяемого прибора в зависимости от скорости изменения сигнала на входе. Выход блока

5 вычитания подключен к входу интегратора 7, выходной сигнал которого фиксируется регистратором 8.

Блок 9 синхронизации осуществляет синхронизацию работы блоков уставки, задает на выходе блока 6 уставок соответствующие значения уетавок и своими выходами связан с соответствующими входами источника 1 линейно изменяющегося сигнала, выходного преобразователя 3, блоком 6 уставок и регистратором 8, В устройстве в качестве поверочного сигнала используется двухтакт91912

3 12 ный линейно возрастающий (убывающий) сигнал, характеризующийся различными (но строго известными) скоростями изменения сигнала и позволяющий определить и учесть динамическую погрешность (ошибку) . Поэтому рассмотрим работу устройства лишь на первом участке первого такта при линейно возрастающем сигнале одной скорости.

Работа устройства на остальных участках будет аналогична рассмотренной ниже.

По команде Пуск", поступающей из блока 9 синхронизации, на выходе источника 1 линейно изменяющегося сигнала формируется линейно возрастающее напряжение, поступающее на вход поверяемого прибора 2, Преобразователь 3 выходного сигнала преобразует выходной сигнал поверяемого прибора в пропорционапьное напряжение, которое дифференцируется блоком 4.

Выходным сигналом дифференциального блока 4 должно быть постоянное напряжение, так как дифференцируется входное напряжение, изменяющее свое значение с постоянной скоростью.

Но так как поверяемый прибор характеризуется наличием в каждой точке шкалы погрешности, скорость изменения выходного сигнала поверяемого прибора. а следовательно, и напряжение на выходе преобразователя 3 выходного сигнала не будут постоянными. Сигнал номинальной скорости .изменения выходного сигнала, представленный в виде постоянного напряжения и заданный на выходе блока 6 уставок, вычитается в блоке 5 вычитания из сигнала, полученного на выходе дифференциального блока 4, Интегрируя полученный разностный сигнал, характеризующий отклонение скорости изменения выходного сигнала от номинального, в интеграторе

7, получают на его выходе функциональную непрерывную зависимость абсолютной погрешности поверяемого прибора по времени или, при достаточно высоких метрологических характеристиках входного поверочного сигнала (что не представляет большой сложности), по шкале прибора, по входной величине. Эта функциональная зависимость реализуется в виде напряжения, мгновенные значения которого фиксируется с помощью регистратора 8, т. е. регистрируются значения абсолютной погрешности поверяемого прибора по всей шкале прибора.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность поверки за счет:

10 отсутствия необходимости фиксирования прохождения выходного сигнала поверяемого прибора через заданные значения, т,е. исключения погрешности установки датчиков дискретного

15 съема выходного сигнала поверяемого прибора и их погрешностей; использования в качестве образцо вой меры постоянной величины, например напряжения, которая может

20 быть задана с высокой точностью.

-Положительный эффект от использования предлагаемого способа состоит в повышении точности и достоверности поверки, что позволяет, во-первых, 25 повысить метрологическое обслуживание рабочих средств измерения и, во-вторых, повысить качество измерительного контроля агрегатов и систем. Изобретение целесообразно ис30 пользовать для автоматизированной поверки средств измерений в лабораториях измерительной техники, в частности для сбора статистических материалов по изменению погрешностей

35 средств измерений во времени, Формул а изобретения

Способ автоматической интеграль40 ной поверки измерительных приборов, заключающийся в том, что на поверяемый прибор подают непрерывно возрасI тающий (убывающий) сигнал при различных двух скоростях изменения по45 верочного сигнала, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности поверки, выходной сигнал поверяемого прибора дифференцируя, из него вычитают постоянную составляющую, пропорциональную номинальному значению скорости изменения выходного сигна-, ла поверяемого прибора, полученную разность интегрируют и измеряют.

1 91912

Фиа1

Составитель А.Заборня

Редактор В.Иванова Техред JI.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Заказ 228/44 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4