Способ определения физических величин
Изобретение относится к средствам измерений и может быть использовано при определении физических величин, а именно температуры, давления и т.д. Целью изобретения является повышение эффективности за счет обеспечения возможности использования чувствительных элементов со статической функцией преобразования общего вида. Для определения исследуемой величины последовательно измеряют показания чувствительного элемента, статическая функция преобразования которого апроксимируется квадратичной зависимостью общего вида при воздействии определяемой величины X, тестовой величины X+Θ, где Θ - параметр аддитивного теста первой образцовой меры L<SB POS="POST">1</SB> и второй образцовой меры L<SB POS="POST">2</SB>, а значение определяемой величины вычисляют по результатам измерений.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 К7/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4185330/24-10 (22) 21.11.86 (46) 15.12.90. Бюл, hL 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем (72) A,È,Màòèêñ, Г.Я.Хинтицкая и Г.Б.Шенфельд (53) 536.53 (088.8) (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН (57) Изобретение. относится к средствам измерений и может быть использовано при определении физических величин, а именно температуры, давления и т.д. Целью изобреИзобретение относится к средствам измерительной техники и может быть использовано при определении физических величин: температуры, давления и т.д.
Цель изобретения — повышение эффективности путем обеспечения возможности использования чувствительных элементов со статической функцией преобразования общего вида.
Функция преобразования для измерительного преобразователя силы, согласно
ТУ 34-28-10234-85, имеет вид
Р= + — +С, (1)
А В
-Т- 2 где Р— значение измеряемой силы, Н;
Т вЂ” период выходного сигнала. с;
А, В, С вЂ” постоянные коэффициенты.
Полупроводниковые термопреобразователи сопротивления имеют статическую характеристику преобразования вида
Вт = А ехр(В/(Т+ С) ), (2) „„ЯЫ„„1613877 А1 тения является,",завышение эффективности за счет обеспечения возможности использования чувствительных элементов со статической функцией преобразования общего вида, Для определения исследуемой величины последовательно измеряют показания чувствительного элемента, статическая функция преобразования которого айпроксимируется квадратичной зависимостью общего вида при воздействии определяемой величины Х, тестовой величины Х+ О, где Π— параметр аддитивного теста первой образцовой меры Lp и второй образцовой меры 1.2, а значение определяемой величины вычисляют по результатам измерений. где А, В, С - параметры полупроводникового терморезистора;
Т вЂ” значение температуры, К;
Ит — значение активного сопротивления терморезистора, Ом.
Известно, что функцию вида (2) можно разложить в степенной ряд. При этом, она также имеет вид у = а1+ а2х+ азх +... + авх", (3) где у — выходной сигнал чувствительного элемента; х — воздействующая на чувствительный элемент величина;
ai Ф 0 (i = 1, 2, ..., и-1) — параметры аппроксимирующего разложения статической функции преобразования.
Известны способы определения, использующие квадратическую аппроксимацию, основанные на последовательном измерении показаний чувствительного элемента при воздействии определяемой вели1613877 ух = at + агх+ азхг;
yx + 0= a t+ аг (Х+О) + as (Х+О) г;
Составитель E.Ðÿçàíöåâ
Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова
Редактор С.Лисина
Заказ 3886 Тираж 50С Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 чины Х и тестовой величины КХ, где К— параметр мультипликативного теста.
Известен способ определения физических величин, использующий квадратичную аппроксимацию и основанный на проведении четырех последовательных измерений показаний чувствительного элемента при воздействии исследуемой величины Х, тестовой величины Х+ " t, тестовой величины
Х +Cb, тестовой величины Х + 64, где
C+,ã,з — параметры аддитивных тестов.
Недостаток этого способа состоит в том, что его нельзя использовать для чувствительных элементов со статической функцией преобразования общего вида, т.е. такой, у которой при разложении в ряд вида (3) все коэффициенты ai отличны от нуля.
В этом случае, как доказано в теории измерений, при определении искомой величины необходимо использовать как аддитивные, так и мультипликативные тесты.
Однако не для всех типов датчиков физических величин возможна реализация мультипликативного теста. В частности, при измерении температуры технически осуществимы только аддитивные тесты.
Предлагаемый способ позволяет определять искомую величину путем четырех последовательных измерений показаний чувствительного элемента, статическая функция преобразования которого аппроксимируется квадратичной зависимостью общего вида у = а1+ агх+ азх, при воздействии определяемой величины Х, тестовой величины Х+ О, где Π— параметр аддитивного теста, первой образцовой меры L> и второй образцовой Mepbl L2.
Значение определяемой величины вычисляют из системы уравнений: уи = а1+ azL+ asLt >
yn = а1+ аг1 г +азb . где ух — показания чувствительного элемента при воздействии определяемой величины
5 Х; а1, аг, аз — параметры аппроксимирующей зависимости; у х+ с — показания чувствительного элемента при воздействии тестовой величины
10 х+ О (e — параметр аддитивного теста);
yu — показания чувствительного элемента при воздействии первой образцовой меры Lt;
yu — показания чувствительного элемента при воздействии второй образцовой меры (д. / г
Х—
-в + в -4ас
2а гдеа=е+б;
20 b = -2f - (2.Lt -e ) d - (Lt + Lz) e;
c=(Lt+Lz-B )1+ (Lt-O)Ltd+ Lthe;
e=.(Lt-La)(yx+ 0-yx );
d = (yt.t — У г) О;
f=(Lt-Ы) (у.-уц)О.
Формула изобретения
Способ определения физических величин, включающий последовательное изме30 рение показаний чувствительного элемента при воздействии определяемой величины Х и тестовой величины Х+ О, где Π— параметр аддитивного теста,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возможно35 сти использования чувствительных элементов со статической функцией преобразования общего вида, дополнительно измеряют показания чувствительного элемента при воздействии первой образцо40 вой меры Lt и второй образцовой меры 1 г, а значение определяемой величины вычисляют по результатам измерений.
