Способ линеаризации амплитудной характеристики параметрического измерительного преобразователя и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалнстичвскик

Респубпнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 210978 (21) 2666901/18-10 ф ) М К 3

G 01 L 1/24 с присоединением заявки NL2

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДК 531. 781 (088.8) Опубликовано 2802,82. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28. 02. 82.1

И.И.Слезингер, В.A Øèðÿåâ, А.Н.Алиевская, Ю.В.Миронов и Г.N.Âåëèöêèé (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский институт механики" Московексжа.

1 государственного университета им. М.В.Ломоносова (73) Заявитель (54) СПОСОБ ЛИНЕАРИЗАЦИИ АМПЛИТУДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть Испальзовано для уменьшения систематической погрешности, обусловленной нели" нейностью амплитудных характеристик измерительных преобразователей.

Известен способ линеариэации амплитудной характеристики преобразователя, заключанищийся в сравнении сигналов двух дифференциальных измерительных плеч и компенсации нелинейности преобразователя (13 .

Однако известный способ не обеспечивает требуемой точности линеаризации °

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ линеаризации амплитудной характеристики параметрического измерительного преобразователя, заключающийся в первоначальной градуировке двух каналов преобразователя, линеаризации градуировочной кривой путем изменения коэффициента преобразования преобразователя с помощью нелинейных звеньев и повторной градуировке преобразователя (2).

К недостаткам известного способа .относится недостаточная точность линеариэации.

Цель изобретения — упрощение линеаризации характеристики.

Указанная цель достигается тем, что осуществляют изменение выходного напряжения в К„ раэ для первого канала и в К раз для второго канала, выдерживая соотношение К1+К =

=const, затем суммируют указанные напряжения, сравнивают суьвиарный сигнал с опорным, а сигнал рассогласования используют в качестве управляющего сигнала для изменения коэффициента преобразования преобразователя.

На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит источник 1 света, поляриэационно-оптическую систему 2, фотоприемники 3 и 4, сумматор 5, блок 6 сравнения, блок 7 опарного напряжения, управляемый блок 8 питания, блоки 9 масштабирования с разными коэффициентами передачи, дифференциальные выходы 10 и 11 каналов преобразователя.

Схема обратной связи, охватывающая преобразователь и состоящая из блоков 9 масштабирования, сумматора 5, блока 6 сравнения, управляемого блока 8 питания, поддерживает чувстви909з96

45 тельность преобразователя постоянной, приводя к нулю разность сигналов, поступающих на блок 6 сравнения от сумматора 5 и блока 7 опорного напряжения. Поддержание чувствительности постоянной осуществляется путем изменения питания источника 1 света, освещающего через поляризационно-оптическую систему 2 фотоприемники 3 и 4.

Если коэффициенты передачи К и К блоков 9 масштабирования имеют равную величину, то чувствительность преобразователя остается постоянной и при нагружении поляризационно-оптической системы 2 силой P. Это объясняется тем, что приращения напряжений на входе сумматора, вызываемые приращением силы Р,, имеют одинаковую величину И разные знаки и, вследствие этого, сигнал на выходе сумматора при изменении силы P 20 остается неизменным.

В том случае, когда коэффициенты передачи блоков 9 масштабирования устанавливаются неравными, неравными становятся и приращения напряжений, 25 поступающие на входе сумматора при изменении силы Р (хотя приращения напряжений на выходах фотоприемников попрежнему равны). Вследствие этого сигнал на выходе сумматора, а 3Q значит и на выходе блока сравнения изменяется пропорционально силе P.

Управляемый блок питания, стремясь привести сигнал на выходе блока сравнения к нулю, изменяет ток, ав- 35 томатически изменяя тем самым чувствительность преобразователя по мере увеличения силы Р. Это автоматическое изменение чувствительности преобразователя в процессе измерения 4О приводит к появлений искусственной нелинейности его амплитудной характеристики. Знак этой нелинейности зависит от знаков изменения коэффициентов К1 и К, а величина — от их величины.

Эту искусственную нелинейность используют для компенсации естественной нелинейности амплитудной характеристики преобразователя.

Способ уменьшения (исправления) нелинейности амплитудной характеристики преобразователя осуществляется следующим образом.

Получив амплитудную характеристику преобразователя при одинаковых 55 коэффициентах передачи К, и К блоков 9 масштабирования и определив зйак нелинейности, изменяют коэффициенты передачи К, и К так, чтобы сумма их осталась прежней. Если по- щ вторно полученная амплитудная характеристика имеет меньшую нелинейность, чем первоначальная, то коэффициенты

К „ и К изменяют в том же направлении и снова определяют амплитудную характеристику и так далее до полу.— чения минимальной нелинейности. После этого фиксируют К, и К при найденных значениях.

Если при первом изменении коэффициентов К„ и К нелинейность увеличивается, то проводят те же операции, изменяя коэффициенты К1 и К в противоположную сторону.

Формула изобретения

1. Способ линеаризации амплитудной характеристики параметрического измерительного преобразователя, за" ключающийся в первоначальной градуировке двух каналов преобразователя, линеаризации градуировочной кривой путем изменения коэффициента преобразования преобразователя с помощью нелинейных звеньев и повторной градуировке преобразователя, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения линеаризации характеристики, осуществляют изменение выходного напряжения в К„ раз для первого канала и в К раз для второго канала, выдерживая соотношение К„+

+К =const, затем суммируют указанные напряжения, сравнивают суммарный сигнал с опорным, а сигнал рассогласования используют в качестве управляющего сигнала преобразователя для изменения коэффициента преобразования преобразователя.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее сумматор, блок опорного напряжения, блок сравнения и управляемый блок питания, причем входы сумматора подключены к дифференциальным выходам каналов, выходы сумматора и блока опорного напряжения подключены ко входам блока сравнения, а выход последнего ко входу управляемого блока питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введены блоки масштабирования с разными коэффициентами передачи, соединяющие выходы дифференциальных каналов преобразователя со входами сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании Р 1371222, кл. G 01 N, опублик. 1956.

2. Кончаловский В.Ю. и др.. Электрические измерительные преобразователи. М., "Энергия", 1967, с. 180186 (прототип).

909596

Составитель A.Íîâèêoâ

Редактор С.Крупенина Техред Л.Пекарь Корректор Н.Швыдкая

Заказ 883/67 Тираж 883 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент";, r Ужгород, ул. Проектная, 4