Способ стабилизации чувствительности регистрирующего прибора

 

О П И С А Н И Е „„750378

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ.Союз Сьветсмки

Социалистических

Республнм

Ф

>

/

14.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6) ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 12.05.78 (21) 616168/18- » 1 (5 е ) M KJl

3 с присоединением заявки М

0 01 R 13/04

Всудоротввоный комитет

СССР (23) Приоритет по делам изооретеикй и открытий

Опублнкова"î 23 07 80. Бюллетень №, »7

Дата опубликования описания 25.07.80 (53) УДК 621,317. .7 (088.8) (72) Автор нзобретення

М. С. Шкабардня

Ордена Ленина институт проблем управления

{7l) Заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ . РЕГИСТРИРУЮЩЕГО ПРИБОРА

Изобретение относится к обпасти измерительной техники и может быть исцользоввно при создании быстродействующих самопишущих электромехаейеческих приборов высокого класса точности.

В совремеепеых электромеханических

5 быстродействующих самопишущЕп< приборах используетсЯ сееособ стабилизации чувствительности путем еерименения глубокой отрепеательной обратной связи: часть выходного параметра преобразует-. ся с помощью прецизионного обратного преобразователя в наееряжение, которое вычитается из выходного, пропорционального информативному параметру причем раэносткьей сигнал усиливается и Gpeобразуется регистирующим прибором в отклонение указателя 1).

Известный способ позволяет снизить в 1 + КЬ раз (Ü á петлевое усиление; К, 8 †коэффициент передачи прямой и обратной ветви) значение статической погрешности, но не дает возможности уменьшить динамическую погрешность, возникающую иэ-еа временной и температурной нестабильности параметров регистратора. Указанная нестабильность приводит к изменению коэффициентов дифференциального уравнения, описывающего регистрирующий прибор, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ стабилизации чувствительности регистрирующего прибора закпючающийся в том, что на вход регистрирующего прибора поочередно подают информативный параметр и высокостабильные сигналы, служащие для вычерчивания координатной сетки l2/, Изменение чувствительности таким образом корректируется изменением масштаба.

Указанный способ,, принятый за прототип, реализован и устройстве для регистрации хода характеристики по крайней мере одной измеряемой величины.

Недостатком указанного способа является невозможность исключения динамических погрешностей из-аа временной и тем3 7 503 пературной нестабильности регистрирующего прибора. Объясняется это тем, что во времени и от температуры изменяется помимо коэффициентов схемы в установившемся режиме моменты инерции и успо5 коения, из-за чего, в свою очередь, изменяются коэффициенты дифференциального уравнения, описывающего прибор. Это приводит к тому что значение динамической погрешности в условиях, отличаю:цихся от 10 нормальных, значительно превышает ее значение при нормальных условиях эксплуатации.

Белью изобретения является минимизация динамической погрешности, возникаю- 15 щей при изменении условий окружающей среды (температуры, влажности„давления и т. д.) в широких пределах, старении и замене элементов схемы прибора.

Это достигается тем, что в способе, 20 вкл1очающем операцию поочередной подачи на вход прибора регистрируемого и опорных сигналов, моделируют номинальную динамическую характеристику прибора, подают опорные сигналы на вход прибора 25 и модели, их выходные сигналы сравнивают, выделяют разностный сигнал, котоpbN успливает, выпрямляют, интегрируют и используют для управления параметрами регулируемых элементов регистрирую- 30 щего прибора. Кроме того, интервал времени регистрации делают значительно большим, -rex интервал времени калибровки, а частоты калибровочных сигналов выбирают соответствующими начальному, З5 средцему и конечному участкам амплитудно-частотной характеристики регистрирующего прибора.

На фиг. 1 изображено устройство, 40 реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 — эпюры напряжений на входах и выходах его элементов.

Устройство содержит регистрирующий прибор 1, автоматический переключатель

2, источник 3 опорных сигналов, электри-. ческую модель 4 прибора, представляюшую собой устройство, динамическая характеристика которого совпадает с номинальной динамической характеристикой

50 прибора, безынерционный согласующий преобразователь 5, вычитающее устройство 6, усилитель 7, фазочувствительный выпрямитель 8, переключатель 9, интеграторы 10.

Устройство работает следующим образом.

На вход регистрирующего прибора 1 с помощью автоматического переключа78 ф теля 2 поочередно подаются регистрируемый 1g и опорные+oo>,Уоп, Uo<. сигналы переменного тока. Последние создаются источником 3, Эпюры регистрируемого .

U» и опорных U „, Uð ò ...Ц).и . сигнялов изображены на фиг. 2, а. Опорные сигналы имеют неодинаковую частоту, что необходимо для подстройки различных участков амплитуднэ-частотной (АЧХ) и фазо-частотной (ФЧХ) характеристик.

Йля простоты будем считать, что электрическая схема регистирующего прибора представляет собой минимально-фазовую цепь, т. е, изменение амплитудно-частотной характеристики всегда связано с изменением физо-частотной характеристики, причем подстройку можно осуществлять только АЧХ или ФЧХ. Различающиеся по частоте напряжения источника опорных сигналов с помощью автоматического переклочателя 2 поочередно подаются на входы регистрирующего прибора 1 и его электрической модели 4, выполненной из высокостабильных элементов. Отклонение указателя регистрирующего прибора с помощью безынерционного согласующего преобразователя 5 преобразуется в электрический сигнал. Напряжения с выходов согласующего преобразователя 5йщ„

Uo р,...Ч„н и модели(4пм„d or< " Upn „ (фиг. 2, б) подаются на вычитающее устройство 8, с выхода которого снимаются разностные напряжения 4 ь5, 11в5,".Uo5 (фиг. 2, в), которые усиливаются усилителем 7, выпрямляются фазочувствительным выпрямителем 8, цепь управления которого связана с источником и через автоматический переключатель 9 подаются на интеграторы 10. выходные параметры интеграторов 10 У„н (фиг. 2, r) служат для регулирования управляемыми элементами, которые выполнены так, что позволяют изменять коэффициенты дифференциального управления, описывающего регистрирующий прибор. B исходном состоянии при нормальных условиях эксплуатации коэффрщиенты дифференциальных уравнений регистрирующего прибора

1 и модели 4 равны и их амплитудночастотные характеристики одинаковы.

При изменении условий окружающей среды (температуры, давления, влажности и т. д.), при старении и замене элементов регистрирующего прибора коэффициенты дифференциального уравнения отличаются, вследствие чего амплитудночастотная характеристика регистрирующего прибора 1 и модели 4 становятся

Б, 7503 неодинаковыми. Различие выражается в появлении на выходе вычитающего устройства разности сигналов. Эти сигналы усиливаются, выпрямляютея и интегрируются. Выходы интеГратаров соединены с цепями регулирования управляемых элементов служащих для подсц)ойки коэффициентов дифференциального уравнения регистрирующего прибора 1. Регулирование ведется до момента совпадения, 1о амплитудно-частотных характеристик регистрирующего прибора 1 и модели 4.

Электромеханические быстродействующие регистрирующие приборы находят весьма широкое применение в различных областях науки и техники - энергети ке, металлургии, биологии, медицине, для контроля технологическими щ>оцессами и т. д. Снижение динамической погрешности позволяет сократить расход сырья и повысить качество выпускаемой цродукции. ч а ю шийся тем, что, с целью минимизации динамической погрешности при изменении параметров элементов прибора, моделируют номинальную динамическую характеристику прибора, подают опорные сигналы на вход прибора и модели, их выходные сигналы сравнивают, выделяют разностный сигнал, который усиливают, выпрямляют, интегрируют и используют для управления параметрами регулируемых элементов регистрирующего прибора.

2. Способ цо и. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что интервал времени измерения g&lIGBT значительно большим, 1 чем интервал времени калибровки.

3. Способпоп, и. 1 и2, отлич а ю шийся тем, что частоты калибровочных сигналов выбирают соответствующими начальному, среднему и конечному участкам амплитудно-частотной характеристики регистрируккцего црибора.

Формула изобретения

1. Способ стабилизации чувствительности регистрирующего прибора, включающий поочередную подачу на либор регистрируемого и опорных сигналов, î T л иИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3739384, кл., 346-111, 1973. ..2. Патент ФРГ ф 2434963, кл. 21 е 13/04, 1975.

750378 ! Феи !

l ! !

I ! !

< ug„ !

t — .У !

I i!

UHHHI1H Заказ 4641/34 Тираж 1019 Подписное

Финал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4