Способ измерения физических величин

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 5355l7

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.08.73 (21) 1956529 21 с присоединением заявки Ке (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень Ме 42

Дата опубликования описания 10.11.7б (51) М. Кл. - G OIR 19/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.312 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Н. Тихонов и Г. Л. Биланов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к электроизмерительнои технике и может найти применение при измерении физических величин с помощью параметрического первичного преобразователя, например тензометрического, в условиях воздействия наводимых помех, таких как сетевая помеха и паразитная термоэ. д. с.

Известен способ исключения паразитной термоэ. д. с. путем перемены полярности питающего напряжения.

Недостатком известного способа является низкая помехоустойчивость.

Известен также способ измерения физических величин с помощью параметрического первичного преобразователя, состоящий в суммировании двух последовательных выборок сигнала, одну из которых производят при инвертировании полярности источника питания и переключенных выходных шинах преобразователя.

Этот способ измерения физических величин с подавлением постоянной составляющей наведенной помехи не обеспечивает исключения влияния на результат измерения периодической составляющей помехи.

Цель изобретения — уменьшение уровня периодической составляющей наведенной помехи.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу временную последовательность выборок сигнала устанавливают кратной периоду наведенной помехи.

На фиг. 1 приведена временная диаграмма, 5 иллюстрирующая предлагаемый способ для случая, когда измеряемая величина представлена постоянным напряжением, на которое наложены паразитная термоэ. д. с. и периодическая помеха, причем интервал каждои из

10 равных выборок сигнала меньше периода кривой помехи, обладающей симметрией второго рода (для этого вида симметрии справедливо равенство Р(— Х) = — Р(Х), где Х расстояние от центра симметрии, Р— текущее значение величины.

На фиг. 2 приведена диаграмма, иллюстрирующая предлагаемый способ для случая измерения сигнала, искаженного паразитной термоэ.д, с. и периодической помехой, обладающей симметрией третьего рода; справедливо

Т

P(X+ — — ) = — Р(Х), где T — период кривои; период помехи на фиг, 2 меньше длительности выборки сигнала.

На фиг. 3 изображена структурная электрическая схема одного из вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ.

На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения:

535517

3

U — сигнал, соответствующий измеряемой физической:величине;

Um — суммарное напряжение паразитных термоэ.д. с.;

U„ „— напряжение наведенной периодической помехи, наложенное на постоянную составляющую сигнала;

Т вЂ” период помехи;

Т,и и Т„ — соответственно первый и второй интервалы выборок сигнала.

Первичный параметрический преобразователь 1 (см. фиг. 3) через переключающую схему 2 подключен соответственно ко входу интегрирующего аналого-цифрового преобразователя 3 и к источнику питания 4. Выход преобразователя 1 подключен к блоку 5 выделения периода переменной составляющей сигнала, выход которого связан со входом блока

6 фиксации (измерения и запоминания) длительности периода переменной составляющей.

Переключение схемы 2 производится блоком управления 7, другие выходы которого подключсиы к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя 3 и блока 6 фиксации длительности периода переменной составляющей сигнала. На входы блока управления 7 подаются команды на измерение периода Т и на измерение сигнала U, а также код периода с выхода блока 6.

Перед началом измерения физической величины, представленной сигналом первичного, например, тензорезисторного, преобразователя, блоком 6 фиксируется выделяемый блоком 5 период Т„переменной составляющей сигнала LJ . llo команде блока 7, поступающей на вход аналого-цифрового преобразователя 3 сигнал первичного преобразователя интегрируется в течение:интервала Т„ (см. фиг. iи 2). В момент окончания этого интервала блоком управления 7 формируется сигнал, по которому переключающей схемой 2 одновременно инвертируются полярность питания и полярность выходного сигнала первичного преобразователя 1. В результате такого переключения полярность измеряемого сигнала U остается прежней, а полярность суммарного напряжения паразитных термоэ.д.с. Um и фаза наведенной помехи U изменяются на противоположные. Команда на

35 начало второго интервала выборки сигнала дается после истечения (с момента начала измерения) времени, кратного Т„. При Т„)

) Т + Т, где ҄— время установления процессов, вызванных переключением, начало второй выборки сигнала сдвигается относительно начала первой выборки на отрезок времени, равный Т„(см. фиг. 1), а при Т.,(<.. Т„ + Т„на отрезок времени, кратный Т (cM. фиг. 2). Проинтегрированное на интервалах Т » и Т„г суммарное значение сигнала пропорционально измеряемой физической величине. При этом устраняется влияние на результат измерения наведенных помех в виде паразитных термоэ,д. с. и периодических помех, так как полярность U è фаза U на интервалах Ти и 7 „ противоположны.

Если периодическая помеха отсутствует, начало второго интервала сдвигается относительно конца первого на отрезок времени, равный или больший Т„.

При измерении физической величины интервалы выборок сигнала постоянны до длительности при любом периоде помехи. Это позволяет производить отсчет непосредственно и в единицах физической величины.

Если необходимо измерить постоянную составляющую физической величины, содержащей также неинформативную периодическую составляющую, время интегрирования Ти> и

Т„ выбирают равным или кратным периоду этой переменной составляющей. В этом случае наряду с наведенными помехами подавляется неинформативная составляющая сигнала первичного преобразователя.

Формула изобретения

Способ измерения физических величин с помощью параметрического первичного преобразователя, состоящий в суммировании двух последовательных выборок сигнала, одну из которых производят при инвертированной полярности .источника питания и переключенных выходных шинах преобразователя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения уровня периодической составляющей наведенной помехи, временную последовательность выборок сигнала устанавливают кратной периоду наведенной помехи.

535517

>v ã.Z т„и, Ч4 вие. г

Составитель В. Клюкии

Техред М. Семенов

Корректор А. Орлова

Редактор И. Шубина

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 2357!13 Изд. М 1749 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5