Способ измерения физических величин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1»742815

Ф

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.04.78 (21) 2600288/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G01 R!9/26

Гасударственный комитет

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 05.0780 (53) УДК 681.325 (088.8) до делам изобретений и открытий (?2) Авторы изобретения

В. А. Юрманов, И. Ф. Островский и В. М. Фролов

Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательского технологического института приборостроения (?1) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может найти применение при измерении физических величин, содержащих аддитивную помеху в виде постоянной или периодической переменной составляющих.

Известен способ измерения физических величин, содержащих постоянную составляющую и наложенную на нее периодическую переменную, которая выступает в качестве помехи. Для обеспечения. высокой точности измерения время измерения выбирают равным (кратным) периоду помехи (1) .

Данный способ имеет ограниченные возможности и используется лишь в тех случаях, когда кривая переменной составляющей имеет минимально возможное число переходов через нулевое значение за период и расположена симметрично относительно каждого перехода.

Известен также способ измерения физических величин, в котором интервал интегрирования разбивают на два равных полуинтервала, длительностью Т„, начало первого из которых произвольно, а начало второго сдвигают относительно конца первого на отрезок времени, значение которого находят в процессе измерения путем анализа на совпадение во времени момента, отстоящего от времени перехода переменной составляющей через нуль на значение, равное измеренному отрезку времени Тз между границей первого полуинтервала и ближайшим переходом через нуль, и момента достижения текущим значением сигнала уровня P z, равного разности между удвоенным значением сигнала в момент перехода переменной составляющей через нуль Ро и значето нием сигнала Р, на границе первого полуинтервала (2).

Однако недостаточность условия нахождения длительности паузы между полуинтервалами интегрирования приводит к появлению методической погрешности.

Цель изобретения — повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что в способе измерения физических величин, содержащих аддитивную помеху в виде постоянной или периодической переменной составляющей, при котором сигнал, соответствующий измеренной физической величине, интегрируют в течение двух равных полуинтервалов времени, начало первого из которых

742815

tp 1 с

=dt) Кl Р=dt т, = Kr f-dt

Формула изобретения произвольно, а начало второго полуинтервала времени сдвигают относительно конца первого на отрезок времени, за который интегральное значение переменной составляющей равно нулю, конец второго полуинтервала интегрирования совпадает с моментом равенства нулю интегрального значения переменной составляющей за время от начала первого полуинтервала до конца второго.

На фиг. 1 приведены временные диаграммы, поясняющие сущность предлагаемого способа; на фиг. 2 — структурная схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит измерительный преобразователь 1, переключающее устройство

2, счетчики 3 и 4, сумматор 5, цифровое отсчетное устройство 6, устройство 7 выде IvHHH переменной составляющей, интегратор 8, блок 9 управления и интегратор 10.

Измеряемый сигнал интегрируют в течение двух равных полуинтерва IQB времени

1 т р H 3t 4. Отрезок BpeMekfH Тр между копиov первого полх интепвала интегрирования и началом второго определяют из равенства 1Ч! = ) Pdt + Pdt -i j Pdt = 0 (1) Интеграл равен нулю вследствие симметрии (11 рода, I! и 111 или 1 и 111 родов одновреме що) переменной составляющей измеряс16

MoH ckII H2.1В. Из выражения (1 } видно, МТо для равенства интегральных значений (абсолсотных значений) переменной составляющей необходимо, чтобы интегральное значение переменной составляющей за время

t zt 3 = Тр было равно нулю. Д Г

t.з

JPdt = 0 (,, }

tg

Выражения (1) и (2) являются необходимым и достаточным признаком нахождения момента начала второго полуинтерва 13 интегрирования.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

По сигналу с блока 9 управления (момент времени (,) информация об интегральном значении измеряемого напряжения за время первого полуинтервала интегрирования заносится в счетчик 3. Код N 1 в счетчике 3 к концу первого полуинтервала интегрирования равен 5Q

1 tp

N I — — К;() Р =- dt + Pdt)

Ц t, где К вЂ” постоянный коэффициент, определяющий чувствительность преобразователя 1.

Начиная с момента t переменную составляющую интегрируют интегратором 8, а с момента t — интегратором 10. Значения выходных величин интеграторов 8 и 10 непрерывно анализируются в блоке 9. Как только интегральное значение переменной составляющей на выходе интегратора 8 станет равным нулю (момент времени t 3), блок

9 управления дает разрешение на начало второго полуинтервала интегрирования. Информация об интегральном значении измеряемого напряжения заносится в счетчик 4.

Код N, в счетчике 4 к концу второго полуинтервала равен

Х == К,(,IP =dt — 3P-1 )

Если конец второго полуинтервала совпадает с моментом равенства нулю интегрального значения переменной составляющей на выходе интегратора 8, то происходит дальнейшая обработка полученной информации. Если совпадения нет, то счетчик 4 сбрасывается в нуль и продолжается вышеописанный процесс отыскивания начала второго полуинтервала интегрирования.

При информативной составляющей P-коды счетчиков 3 и 4 складываются в сумматоре 5 t+

Xg+ N1 + 2. К1(Г dt + lP

tq 13 и результат сложения индицируется с помощью цифрового отсчетного устройства 6.

Если информативной является переменная соcòàBëÿþù Iÿ Р-, то код N q в сумматоре 5 равен 1д Йф

N q =-- N, — — N > — — К К f (f P — d t + f P d t ) =

Ф, 3

В результате измерения происходит подавление неинформативной составляющей напряжения (помехи) с выделением и измерением информативной составляющей.

Способ измерения физических величин, содержащих аддитивную помеху в виде постоянной или периодической переменной составляющей, при котором сигнал. соотвстствующий измеряемой физической величине, интегрируют в течение двух равных полуинтервалов времени, начало первого из которых произвольно, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, начало второго полуинтервала времени сдвигают относительно конца первого на отрезок времени, за который интегральное значение переменной составляющей будет равно нулю, а конец второго полуинтервала интегрирования совпадает с моментом равенства нулю интегрального значения переменной

742815 иг.

Составитель Л. Титов

Редактор И. Мако вская Техред К. Шуфрич Корректор E. Папп

Заказ 5682/55 Тираж 1019 Подпи сное

ЦНИИ! 1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 составляющей за время от начала первого полуинтервала интегрирования до конца второго.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Прянишников В. A. Интегрирующие цифровые вольтметры постоянного тока. Л., «Энергия», 1976, с. 65 — 87.

2. Авторское свидетельство СССР № 429366, кл. G 01 R 19 26, 1974 (прототип).