Способ измерения электрических и неэлектрических параметров

Способ измерения электрических и неэлектрических параметров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) G 01 R 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3656703/24-21 (22) 18.08.83 (46) 07.02.85. Бюл.№ 5 (72) А.С.Ракушин (53) 621.327.7(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР № 250485, кл.G 01 R 19/00, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 331321, кл.С 01 К 19/00, 1970. (54)(57) 1.СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ИЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ,. основанный на проведении последовательных измереиий сначала исследуемого параметра, а затем исследуемого параметра вместе с образцовой мерой, отличающийся тем, что, с целью расширения области практического использования, проводят измерение параметра функции преобразования измерительного устройства, независящего от исследуемого параметра, путем

: замены основного чувствительного элемента первичного преобразователя на

„„SU„„1138754 А дополнительный чувствительный элемент, идентичный основному, но несвязанный с цепью исследуемого параметра, вычисляют разности между результатами первого и третьего измерений, а также между результатами второго и первого измерений, определяют отношение указанных разностей, умножают найденное отношениена значение образцовой меры и по полученному произведению судят о величине исследуемого параметра.

2.Способ по п.I, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют параметр функции преобразования щ с измерительного устройства с основным чувствительным элементом первичного преобразователя при отсутствии воз- С действия исследуемого параметра, определяют разность между результатами Я четвертого и третьего измерений и вводят ее в результат третьего измерения в качестве поправки. 0юаб

1138754

Изобретение относится к электрическим измерениям и предназначено, для использования при реализации информационно-измерительных систем различного назначения, в которых 5 необходимое для измерительного процесса периодическое отключение исследуемого параметра от входа соответствующего измерительного устройства вызывает значительные трудности или вообще технически неосуществимо.

Известен способ измерения электрических и неэлектрических параметров, заключающийся в проведении трех по- 15 следовательных измерений — исследуемого параметра, исследуемого параметра вместе с образцовой мерой и исследуемого параметра, умноженного на коэффициент передачи входного звена, 20 вычислении разностей между результатами первого и третьего, второго и первого измерений и определении величины исследуемого параметра по отноше,нию найденных разностей (1). 25

Недостаток данного способа связан с невысокой точностью измерения, обусловленной нестабильностью коэффициента передачи входного звена.

Наиболее близким техническим ре- 30 шением к изобретению является способ измерения электрических и неэлектрических параметров, предусматривающий проведение четырех последовательных измерений — исследуемого параметра, исследуемого параметра вместе с об— разцовой мерой, исследуемого парамет.ра, умноженного на коэффициент передачи входного звена, и исследуемого параметра вместе с образцовой мерой, 40 умноженными на коэффициент передачи входного звена, вычисление разности между результатами первого и третьего измерений, сумм результатов второго и третьего измерений, первого и чет- 45 вертого измерений, разности между найденными суммами, отношения первой иэ упомянутых разностей к послед. ней и произведения полученного отношения на значение образцовой меры (2)50

При осуществлении известного способа исследуемый параметр должен периодически отключаться от входа измерительного устройства, что во мно- 55 гих случаях сопряжено со значительными трудностями, либо вообще не представляется возможным.

Целью изобретения является расши- рение области практического использования способа и повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения электрических и неэлектрических параметров, основанному на проведении последовательных измерений сначала исследуемого параметра, а затем исследуемого параметра вместе с образцовой мерой, проводят измерение параметра функции преобразования измерительного устройства, независящего от исследуемого параметра, путем замены основного чувствительного элемента первичного преобразователя на дополнительный чувствительный элемент, идентичный основному, но несвязанный с цепью исследуемого параметра, l вычисляют разности между результатами первого и третьего измерений, а также между результатами второго и первого измерений, определяют отношение указанных разностей, умножают найденное отношение на значение образцовой меры и по полученному произведению судят о величине исследуемого параметра.

С целью повышения точности дополнительно измеряют параметр функции преобразования измерительного устройства с основным чувствительным эле— ментом первичного преобразователя при отсуствии воздействия исследуемого параметра, определяют разность между результатами четвертого и третьего измерений и вводят ее в результат третьего измерения в качестве поправки.

В процессе осуществления предложенного способа сначала с помощью измерительного устройства измеряется исследуемый параметр Х, а затем проводится измерение исследуемого параметра Х вместе с образцовой мерой М.

Результаты N и М указанных измерений можно представить в виде

И=а„+ ах, й2= а„ + а (х + M ), где а1, а — параметры функции преоб2 разования измерительного устройства, из которых а„ не зависит от исследуемого параметра Х.

После проведения укаэанных измерений основной чувствительный элемент первичного преобразователя отключает" ся и подключается дополнительный чув35

3 1138

1 ствительный элемент, идентичный основному, но не связанный с цепью исследуемого параметра X. Проводится, третье измерение

М = а„.

Вычитая результат третьего измерения из результата первого измерения и вычитая результат первого измерения из результата второго измерения, получим 10

- 1 Э= а2:<;

М вЂ” N а И..

Отношение разностей позволяет исключить влияние параметра а2функции преобразования измерительного устрой- 15 ства на результат измерения величины х исследуемого параметра

2 Э х

N -N М

Результат деления умножают на зна- 20 чение М образцовой меры и получают величину Х исследуемого параметра

NÝ Х=М

2 1

Из полученного выражения следует что конечный результат зависит только от. стабильности образцовой меры M и степени идентичности основного и дополнительного чувствительных элементов. ЭО

Повышение точности предложенного способа достигается путем проведения дополнительного измерения с основным чувствительным элементом первичного преобразователя

N =а .

После указанного дополнительного измерения определяют поправку на неидентичность параметров

= М4 — Мэ= а, — а„= а,, 40 которую суммируют с предварительным результатом М третьего измерения, определяя его уточненное значение

Ч = М +дМ = М = а„+да„= а .

На чертеже схематически представ- 45 лены тензометрические весы, реализующие предложенный способ измерения электрических и неэлектрических гараметвов.. устройство содержит грузовую плат-50 форму 1 и электромагнит 2 с общим весом Г, образцовый (эталонный) о груз 3 с массой Рэт,два идентичных тензометрических датчика 4 и 5, первый из которых испытывает воздей- Я ствие исследуемой массы, а второй свободен от данного воздействия. Выходы тензометрических датчиков 4 и

754 4

5 через управляемые ключевые элементы 6 и 7 подключены к входу вторичного измерительно-регистрирующего узла 8.

Процесс измерения состоит из трех тактов. В первом такте измеряется масса Р„ автомобиля, во второмсумма массы Р„ автомобиля и массы

Р эталонного груза, в третьем с помощью управляемых ключевых элементов 6 и 7 отключается тензометрический датчик 4, подключается тензометрический датчик 5 и проводится треть измерение. Для повышения точности до загружения грузовой платформы измеряемой массой проводится дополнительное измерение с основным датчиком 4 в цепи устройства. Определяется поправка к результату третьего измерения. В соответствии с указанным ранее алгоритмом можно записать следующие соотношения:

М1 1 2(Р Х)

М=а,;

М,=а„ =а+а Р дМ = а1 — а1= да1 = a t+ а2рд — а=

= а Р

+ a ag >2Pî

2Рх

„+,(Р.+,+ Р„) — а1

1 Э р р

X М -М Эт.

2 1

Результат измерения Рх зависит, таким образом, только от стабильности массы P

Расширение области практического . применения способа происходит за счет того,что его техническая реализация не требует отключения исследуемого параметра от основного чувствительного элемента, а подключение дополнительного чувствительного элемента, не связанного с цепью исследуемого параметра, осуществляется коммутирующими элементами, которые располагаются на выходе чувствительных элементов, обычно являющихся преобразователями исследуемого параметра в другую, неоднородную с ним, физическую величину. Таким образом,,отключение и подключение основного и дополнительного чувствительных элементов равносильно отключению и подключению физической величины, обычно электри5 1138754 d

Составитель Л.Морозов

Редактор С.Патрушева Техред М.Кузьма Корректор О. Тигор

Заказ 10682/35 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 ческой, поступающей с выхода чувствительного элемента.

Повышение точности измерения достигается при проведении четвертого чзмерения с основным чувствительным элементом первичного преобразователя при нулевом воздействии исследуемого параметра. Третье и четвертое измерения должны проводиться в одинаковых для чувствительных элементов условиях. Вносимую в результат третьего измерения поправку можно сравнить

5 с допуском на неидентичность параметров и по результатам сравнения делать вывод о необходимости метрологического обслуживания системы.