Адаптивное измерительное устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) 3аявлено 14.0ч79 (21) 2782310/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 230381.Бюллетень М 11

Дата опубликования описания 230381

К„з

G 01 R 19/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621 ° 317 °.7(088.8) 1"

В.К. Кудряшов и A.A. Широгоров -),

1».

УДЦ

Специальное конструкторское бюро биологич ского приборостроения AH СССР (72) Авторы изобретения (71) За яв ител ь (54 ) АДАПТИВНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных системах.

Известно устройство, содержащее блок коммутации измеряемой и эталонной величины, частотный датчик, селектор, управляемый схемой временных интервалов, и счетчик, причем между входом счетчика и выходом селектора через ключевую схему введен двоичный умножитель частоты, кодовые входы которого через запоминающие устройства соединены с кодовыми выходами счетчика j1) .

Недостатком является низкая точность.

Известно также устройство, содержащее источник сигнала, первый вход которого соединен с выходом источника эталонного сигнала, второй вход соединен с выходом блока изменения коэффициента передачи, вход которого соединен с первым выходом блока управления P2) .

Недостатком является низкая точность °

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник сигнала, первый вход которого соединен с выходом источника эталонного сигнала, второй вход соединен с выходом блока изменения коэффициента передачи, вход которого соединен с первым выходом блока управления, измерительный и вычисли р тельный блоки, введены первый и второй регистры, запоминающий блок, блок измерения скорости, компаратор и два контура, состоящие из последовательно соединенных блока сравне15 ния, накопителя поправки и преобразователя код-напряжение, причем первые входы первого и второго блоков сравнения соединены соответственно с первым и вторым выходами вычис2р лительного блока, а выходы первого и второго преобразователей код-напряжение соединены соответственно с первым и вторым входами измерительного блока, третий вход которого

25 соединен с вторым выходом блока управления, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к первому входу вычислительного блока и входу источника эталонного сигЗр нала, выходы первого и второго ре815646 гистров подключены к вторым входам блоков .сравнения,- а выходы этих регистров объединены и подключены к первому выходу запоминающего блока, второй выход которого подключен к первому входу компаратора, второй вход которого объединен с входом блока измерения скорости и вторым входом вычислительного блока и подключен к выходу измерительного блока и выходной шине, выходы блока изменения скорости и компаратора подключены к первому и второму входам блока управления, третйй и четвертый входы которого подключены к выходам блоков сравнения, выход источника сигнала соединен с четвертым входом измерительного блока, а выход компаратсра соединен с входом запоминающего блока.

На чертеже представлена схема устройства. 20

Устройство содержит источник 1 сигнала, источник 2 эталонного сигнала, блок 3 изменения коэффициента передачи, блок 4 управления, регистры 5 и б запоминающий блок 7, блок 8 р измерения скорости, компаратор 9, контур 10, состоящий из первого бло- ка 11 сравнения, первого накопителя

12 поправки и первого преобразователя 13 код-напряжение, контур 14, состоящий из второго блока 15 сравнения, второ-о накопителя 16 поправки и второго преобразователя 17 ксднапряжение„ измерительный блок 18, вычислительный блок 19.

Устройство работает следующим образом.

Ло сигналам блока 4 управления измерительный блок 18 производит четыре измерения сигналов источника

1 для определения реального положе- 40 ния его характеристики преобразования, которая зависит от дрейфа на чальнсго значения и коэффициента преобразования измерительного устройства, а также от величины исследуемого сигнала при нелинейной характеристике преобразования..

В первом измерении определяется величина исследуемого сигнала Х, результат измерения М„ представляют в виде

N< = aX+b, (1) г е а, н — соответственно коэффициент преобразования и нач чальное значение реальной характеристики преобразования блока 18.

Результат первого измерения й„ поступает в вычислительный блок 19, а также на компаратор 9, где он сравнивается в пороговыми значениями 40 иэ блока 7, соответствующими узлам линейно-куссчной аппроксимации характеристики преобразования, выходным сигналом компаратора из запоминающего блоха 7 считываются значения коэф Я фициента преобразования а и начального значения Ьс идеальной характеристики для значения N и заносятся соответственно в регистры 5 и б.

При подверженной дрейфам линейной характеристике преобразова(ния значения коэффициента преобразования а, и начального значения Ьа постоянно хранятся в регистрах 5 и б.

Во втором измерении определяется величина суммы исследуемого сигнала

Х и эталонного сигнала М от источника 2, результат измерения и представляют в виде

N = а(Х+И)+ b. (2)

В третьем измерении определяется величина исследуемого сигнала Х при (5) (ь) 1 3) (2 4)

Вычислительный блок 19 реализует вычисления по формулам (5) и (6), полученное значение коэффициентов преобразования а поступает на блок сравнения 11, а начальное значение в характеристике преобразования-на блок 15, где они сравниваются с соответствующими идеальными значениями, хранящимися в регистрах 5 и б. В случае, если реальное значение коэффициентов а и в отличается от идеальных,в накопителях поправки 12 и 16 интегрированием полных или единичных значений ошибок в значении коэффициентов формируются сигналы такой величины, чтобы, воздействуя через преобразователь 13, скорректировать коэффициент преобразования измерительного блока 18, а воздействуя через преобразователь 17, скорректировать положение начальной точки характеристики преобразования.

Когда отклонения реальных значений а и в от идеальных становятся менее допустимых (допустимое отклонение определяется величиной корректирующего воздействия на выходах преобразователей 13 и 17) по сигналам блоков 11 и 15 сравнения, блок 4 управления обеспечивает рабочие циклы измерений исследуемого сигнала измененном в К раз с помощью блока

3 коэффициента передачи источника 1.

Результат измерения N> представляют в виде аКХ+Ь, (3)

В четвертом измерении определяется величина суммы исследуемого сигнала Х и эталонного сигнала N при измененном в К раз коэффициенте передачи источника 1. Результат измерения N4 представляют в виде

N4 = аК(Х+М)+Ь. (4)

Результаты измерений N2, К и И также поступают в вычислительный блок 19.

Уравнения (1-4) относительно коэффициентов а и в. 1р.— N

815646

Формула изобретения

Адаптивное измерительное устройство, содержащее источник сигнала, первый вход которого соединен с выходом источника эталонного сигнала, второй вход соединен с выходом блока изменения коэффициента передачи, вход которого соединен с первым выходом блока управления, а также измерительный блок и вычислительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем,, что, с целью повыаения точности, в него введены первый и второй регистры, запоминающий блок, блок измереЗО

35 (измерение й„), т.е. частота измерений входного сигнала повышается вчетверо. Дополнительные циклы коррекции характеристики преЬбразования осуществляются через определенное время в соответствии с временными

5 характеристиками дрейфа нулевого значения и коэффициента преобразования. При этом, блок 8 измерения скорости изменения сигнала выдает разрешение на работу в цикле коррекции из О условия допустимой динамической ошибки. Цикл коррекции включается блоком управления и также по сигналу компаратора 9, если исследуемый сигнал в процессе изменения переходит на участок аппроксимированной характеристики с новым значением идеальных коэффициентов аои во.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет повышенную точность вследствие снижения влияния методи- 20 ческой погрешности дискретного представления результатов измерения и уменьшения динамической погрешности. ния скорости, компаратор и два контура, состоящие из последовательно соединенных блока сравнения, накопителя поправки и преобразователя коднапряжение, причем первые входы первого и второго блоков сравнения соединены соответственно с первым и вторым выходами вычислительного блока, а. выходы первого и второго преобразователей код-напряжение соединены соответственно с первым и вто» рым входами измерительного блока, третий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к первому входу вычислительного блока и входу источника эталонного сигнала, выходы первого и второго регистров подключены к.вторым входам блоков сравнения, а входы этих регистров объединены и подключены к первому выходу запоминающего блока, второй выход которого подключен к первому входу компаратора, второй вход которого объединен с входом блока измерения скорости и вторым входом вычислительного блока и подключен к выходу измерительного блока и выходной шине, выходы блока измерения скорости и компаратора подключены к первому .и второму входам блока управления, третий и четвертый входы которого подключены к выходам блоков сравнения, выход компаратора соеди,нен с входом запоминающего блока.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 402810, кл. G 01 R 19/00, 03.08.71.

2. Приборы и системы управления, 1973, М 7, с. 12, рис. 2.

815646

Составитель Т. Краснова

Техред N.Ëîÿ Корректор М. Вигула

Редактор Н. Рогулич

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

Заказ 1029/75 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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