Способ диагностирования измерительного преобразователя

Способ диагностирования измерительного преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контактных и бесконтактных измерениях. Цель изобретения - повышение точности параметров диагностирования. Цель достигается за счет того, что в определенной последовательности попеременно подают детерминированные тестовые сигналы на входы первичного преобразования, начального и конечного масштабирований и кодирования, фиксируют выходные коды результатов прямых измерительных преобразований и определяют параметры диагностирования в виде систематических аддитивных погрешностей и коэффициентов передач первичного преобразования, начального и конечного масштабирований и кодирования. При этом в восьми из пятнадцати прямых измерительных преобразованиях на вход первичного преобразования подается измерительный сигнал. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ тельности попеременно подают детерминированные тестовые сигналы на входы

„первичного преобразования, начального и конечного масштабирований и коди- рования, фиксируют выходные коды результатов прямых измерительных преобразований и определяют параметры диагностирования в виде систематических аддитивных погрешностей и коэффициентов передачи первичного преобразования, начального и конечного масштабирований и кодирования. При этом в восьми из пятнадцати прямых измерительных преобразованиях на вход первичного преобразования подается измерительный сигнал. 2 з.п. ф-лы., 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4273379/24-21 (22) 21.05.87 (46) 15.05.89. Бюл. Ф 18 (72) В.А. Таран и Ю.А. Скрипник (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 331321, кл. G 01 R 19/00, 1970. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контактных и бесконтактных измерениях. Цель. изобретения— . повышение точности параметров диагностирования. Цель достигается за счет того, что в определенной последова!

Изобретение относится к измеритель-. ной технике и может быть использовано при изготовлении измерительных приборов прямого преобразования радиационных, оптических, квазиоптических и электрических измерительных сигналов.

Цель изобретения — повышение точности определения параметров диагностирования при контактных и бесконтактных прямых измерениях постоянных и переменных сигналов.

На чертеже изображена структурная схема устройства диагностирования измерительного преобразователя.

Устройство содержит первичный измерительный преобразователь 1, блок

2 масштабирования, содержащий входной

3 и выходной 4 блоки, аналого-цифровой преобразователь (AIUI) 5, блок 6 формирования детерминированных сигнаSU„„1479 01 А1 лов, состоящий из источников 7-9 тес- а товых сигналов 8,, О и 8 соответственно и шесть ключей 10-15. Выход

Ф первичного измерительного преобразователя 1 через последовательно соединенные ключ 10, входной блок 3, ключ

11 выходной блок 4 и ключ 12 подклю- Ж чен к входу ЛЦП 5. Выходы источников C©

7-9 тестовых сигналов подключены соот- 1,",! ветственно к входам входного блока 3, реей выходного блока 4 и АЦП 5 через ключи 13-15 соответственно.

Известные аналого-кодовые цифровые устройства прямого разомкнутого измерительного преобразования сводимы к обобщенной квазилинейной аналитической корреляционной модели вида ;-К; Х; З ., (1)

I где Y ° — выходной аналоговый (кодовый) действительный сигнал; 1479901

40 (12) (13) (14) (15) z z К КЗК46

Zg= Zg K K gg

2 =Е -К 6

К; — приведенный нормированный коэффициент преобразования;, X — действйтельный измерительный аналоговый сигнал, 5

* d" 4Ч + Ч (" )

-приведенная аддитивная погрешность, состоящая из коррелированной (систематической, квазистационарной за вре- 10 мя измерения) d y. и некоррелирован-! ной (случайной, нестационарной за

0 время измерения) d, . (,) .

При диагностировании состояния бесконтактного прямого измерительного 15 преобразователя первоначально замыкают ключи 10-12, размыкают ключи 13-15 и трансформируют с помощью АЦП 5 в код

N„- Кук к (К„Х d ) 1ГК К д +

3 4 Ч

+ (K4 d„+ 1 „)jэ результат. прямого преобразования измерительного сигнала Х. 25

Затем прерывают поступление измерительного сигнала Х и подают на вход первичного измерительного преобразователя 1 детерминированный (тестовый) сигнал Х, физически адективной сиг- 30 налу Х, трансформируя. его в код

N.. K K K (KË,. „) . j,,Л„+

Затем подают на вход первичного измерительного преобразователя 1 одновременно измерительный сигнал Х и тестовый сигнал Х, трансформируя их сумму (Х + Х ) в код

N К кзк (К (Х+Х ) - d ч 3

- кРа р+ (ка чз+ м )1

Далее замыкают ключ 13, подают на вход входного блока 3 тестовый сигнал

6„, физически не адекватный сигналами

Х и Хо, и трансформируют в код

Ng" К кзК ГК1(Х+Х,) d ч, ) +

К2КЗ 4 6 -Г з 4 1 (4 dY dH результат схемотехнического суммирования сигналов Х, Х и 6„.

Затем размыкают ключ 13, замыкают ключ 14, подают на вход блока 4 тестовой сигнал 8, физически не адекватный сигналам Х и Х „, и трансформи- 55 руют в код

М К К Гкф (Х+Хс)+-д s, +

+ Кдк 62+ГКЛ " + (к 4ъ+ ы) 1 (7) результат схемотехнического суммирования сигналов Х, Х и Oq.

Затем размыкают ключ 14, замыкают ключ 15, подают на вход собственно

АЦП 5 тестовый сигнал Оз, физически не адекватный сигналам Х и Х, и

0 трансформируют в код

N < w К,к, К, (К, (Х+Х. ) . d y<3+

+ K, e, +- Г Кз,К 3,,+ (K,8 „+ d „)3 ° (8) результат схемотехнического суммирования сигналов Х, Х, и 6q .

Далее прекращают подачу тестового сигнала Х на вход первичного измерительного преобразователя 1 и трансформируют в код

N7- к,к,к,(к,х дч,) +

K46 +(K K d„+(K d и „)), (9) результат схемотехнического суммирования сигналов Х и 6З.

Затем размыкают ключ 15, замыкают ключ 11 и траноформируют в код и к к к (к х+d ÄÄ,)

К К В +(K K+ (K4 d ч + d и )), (10) результат схемотехнического суммирования сигналов 8 и Х.

Затем размыкают ключ 14, замыкают ключ 13 и трансформируют в код

Мз- Кф К К„(К„Х 1 д 3, ) +

+ K K K 6 - (Кзк а ч (Kq d м)1 11) результат схемотехнического суммирования сигналов Х и 6,.

Далее определяют разности (М N ) Z ; (И N ) Z

) и (N -N,) =Z; (И -N )= Z

О -n) =z, между кодами.

Затем проверяют равенства между кодовыми разностями, допустим, с применением сигнатурного анализа.

Затем проверяют (используя тот же сигнатурный анализ) наличие корреляций разностей (12) с их образцовыми (23) Z l! = Z Q Z 1 (24) э, 8

Z

1 (! У1 11 Z

25 (х ) о (25) (26) 2

У2 222 (27) 30

82 Z1

К . () г (28) Е1З

1 „1- з з (29) и

К - () 83 Zz з (30) (31) ! 1 и 1 " !4 и

40 (11О 11«) = 11 (N1 — N„5 ) = Zур, (N

N15 E 12 Zç,l (N„- z9) = z„ между кодами. (22) 5 14 значениями Е „ —, и при выполнении равенств (13) — (15) и наблюдении установленных корреляций прекращают подачу сигнала Х на вход первичного измерительного преобразователя 1, размыкают ключ 10 и трансформируют в код

1 11о 5 4(к2 1 1(— 4 Ъ ли ) (16) результат прямого преобразования тестового сигнала В,, Далее размыкают ключ 11 и ключ 13, замыкают ключ 14 и трансформируют в код

N«-К,К, 8,+(К, Bv, +4,.„,), (17) результат прямого преобразования тестового сигнала 82 .

Затем размыкают ключ 12 и ключ 14, замыкают ключ 15 и трансформируют в код 1 т2 - К - В + (18) результат прямого преобразования тестового сигнала 8 .

Затем размыкают ключ 15, замыкают ключи 10, 11 и 12 и трансформируют в код

1Ь - 2 З 4 1 3 4 (+ (К "з м Я приведенную аддитивную погрешность д первичного измерительного преобразования (т.е. фактически "ноль первичного измерительного преобразователя 1).

Далее размыкают ключ 10 и трансформируют в код

И! - (К К 3v+ (К д +Д )), (20) приведенную аддитивную погрешность

d начального масштабирования (т.е, фактически "ноль входного блока 3).

Затем размыкают ключ 11 и трансформируют в код

N, - + (K Л +Ли), (21) приведенную аддитивную погрешность

Ь конечного масштабирования (т.е. фактически "ноль" выходного блока 4).

Затем определяют разности

79901 6

Далее проверяют равенства между кодовыми разностями с применением сигнатурного анализа.

Затем устанавливают (используя сигнатурный анализ) наличие корреляций разностей (22) с их образцовыми значениями Z о7 — Z они при выполнении равенств (23) — (24) и установлении корреляций определяют параметры диагностирований прямого измерительного преобразования в виде систематических аддитивных погрешностей и коэффициентов передач первичного преобразования 1 д „ !и К „ начального

1 ! о !и Кг и конечного f Е !,!и К 3 мас-: штабирований и кодирования fd„lv К с использованием соотношений з (32)

8ь

Затем сопоставляют найденные значения параметров диагностирования (25) — (32) с их нормированными вели45 чинами (с применением сигнатурного анализа) и по результатам сравнений принимают решение о коррекции прямого измерительного преобразования.

При диагностировании состояния контактного прямого измерительного преобразователя трансформации в коды (3) — (11) и (16) — (19) не проводят, однако при этом первоначально поочередно фиксируют коды (17) — (18) и (20) — (21).

Затем замыкают ключи 10-12 и трансформируют в код

Я„- К9К, (К2Х !ч ) - (К.Ь +4 и ), (33) 1479901 рез ул ь тат прямого измерительного пр еобразования измерительного сигнала Х, оставляя при этом ключи 13-15 разомкнутыми.

Затем замыкают ключ 13 и трансфор5 мируют в код

N„»K,K (к x+3„,) к,к,к„е, +(к, л„+ а„) (34) К К 4(к Х ч )—

+(к,к,в, + (к,дч +Л и ) (35)

4 ЧЭ результат схемотехнического суммирования сигналов Х и

Затем размыкают ключ 14, замыкают ключ 15 и трансформируют в код

Ni9 КÇKФ(К Х+Дч ) ((К48 + (К4 Л, +3 ), 25 (36) результат схемотехнического суммиро-. вания сигналов Х и 63, Затем определяют разности между кодами (N4e Nts ) 21 э (N1т И16 ) Z q» (Ngg И1 ) = 2ц (Ȅ— Z ) = Zg,, (И вЂ” N«) Z«, (3- 16) ls

N 1 И„-2,6/=Z î, (37) 35

Далее проверяют равенство (38) 1Б 16 между кодовыми разностями с применением сигнатурного анализа.

Затем проверяют (используя тот же сигнатурный анализ) наличие корреляций разностей (37) с их образцовыми значениями Z — Z, и при выполнео 1

45 нии равенства (38) и установлении корреляций определяют параметры диагностирован с использованием соотношений

Ч 2

2(о °

В Z„

К и ()

18

16 1 Ег (39) (40) (41) 55 (42) (43) результат схемотехнического суммирования сигналов Х и 81.

Далее размыкают ключ 13, замыкают ключ 14 и трансформируют в код 15

2 6

4 е, (44) Формула изобретения

1, Способ диагностирования измерительного преобразователя, основанный на применении детерминированных тестовых сигналов, включающий определение результатов прямых измерений, сравнение этих результатов друг с другом с их образцовыми значениями, нахождение параметров преобразования, корреляционно взаимосвязанных с его результатами, и сопоставление этих параметров с нормированными величинами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности диагностирования, трансформируют в коды И„, И и И результаты первичных преобразований и масштабирований соответствен но входного измерительного сигнала

Х, физически адекватного ему тестового сигнала Х, и их суммы (Х + Х„), подключают тестовые сигналы 6,, 8g и О, физически не адекватные измерительному сигналу, соответственно к входам начального, конечного масштабирования и кодирования измерительного преобразователя, трансформируя в коды N4, N, N и И, И, И сообразные им результаты суммирований сигнала (Х + Хо) с сигналами e„

8< О,и сигнала Х с сигналами 6 .8„ е,, определяют разности (N; И,), (N5 Иъ)э (И6 И 3)э (1 И1)э(И И )э (N g — И „), проверяют равенства (N4 N3) (И9 И ) (N5 Из )

-(NIt- N„), (N N,) -(N,— N ), ду ними и при корреляциях разностей с их образцовыми значениями и соблюдениях равенств, трансформируют в коды

N«, И,„ и И, соответственно сигналы

Затем сопоставляют найденные значения параметров диагностирования (39) — (44) с их нормированными величинами (с применением сигнатурного анализа) и по результатам сравнений принимают решение о коррекции прямого измерительного преобразователя.

Предлагаемый способ позволяет повысить структурно-временную избыточность и обеспечить определение параметров диагностирования в зависимости от выходных кодовых сигналов и детерминированных (тестовых) величин,что влечет повышение точности определения этих параметров.

14799O1 и по результатам сравнений полученных параметров. с нормированными значениями принимают решение о коррекции этого преобразования, 1 (В, Мц) () (Б6 Ny) (N y9 N(4)

4 Э 9 . (4 3) Ы 11 И 19 1 « 9

25 (1 9

И 9- — Мз

N 15 N12 (N19 И1С)I

y3 " - (N„N ) 30 (Вэ)(И„-Nis)

3  N,.— Ni

Р 9 12 (С З) и (а (, I - ()(— м ) в и — и (e,) N, и 12 (19 1С) (:9 — Nr )

4 1 з

35 (1 С С (З ) (Ы, — N,) 9 в которых тестовый сигнал 0 физи1 чески адекватен измерительному сигналу.

К4

1.Ю 0

Составитель А, Заборня

Техред М.Ходанич Корректор Л. Патай

Редактор А. Ревин

Заказ 2540/45 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

О,, 02 и 69, а в коды N19, 11,4 HN4 сообразные им параметры преобразования в виде приведенных аддитивных погрешностей первичного преобразова. ния, начального и конечного масштабирований, определяют разности (N,-N ), (1119- Л(4) и (N z — И 1э), проверяют равенства 21.,„ N < + (Ny — N ) 19 (N В N„)э N „N 14 ((19 N 1) 10

N, + (N 4 — N ) и при корреляциях разностей с их образцовыми значениями и выполнениях равенств определяют ..параметры преобразования в виде систематических аддитивных погрешностей и коэффициентов передач первичного преобразования (Л „ (и К „ начального (д,, !и К2, и конечного 1 3, 1и (2 С, К масштабирований, кодирования с) к (и К 4 с использованием cooTHQ— шений

2. Способ по и ° 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что при отсутствии первичного преобразования, трансформируют в код М(смасштабированный измерительный сигнал и, не прерывая его, подключают тестовые сигналы с,, 62 и Оэ, трансформируя их в коды

N „, N, и N 9 определяют разности (N rr, — N r ) и (N,q- N „),проверяют равенство (N,r, — N „) — (И, — N „) между ними и при корреляциях разностей с их образцовыми значениями и соблюдении равенства, определяют параметры преобразования с использованием соотношений: