Устройство для линеаризации передаточной характеристики первичного измерительного преобразователя

Устройство для линеаризации передаточной характеристики первичного измерительного преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п999068

Союз Советских

Социалистических

Веснубпии (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25. 02. 81 (21) 3273704/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (Я)м. Кл.

С 06 6 7/26 асудаРстлевкмл клмлтлт

CCCP ю аеллм кэебретевкй и вткрмтий (53) УДК 681. 335 (088.8) Опубликовано 23;02.83. Бюллетень М7

Дата опубликования описания 23 . 02. 83 (72) Авторы изобретения

Е. Г. Тохтуев и А. С. Скирда дарст в еннйА "

-Ц.,я:..; 1

Киевское научно-производственное объединен

"Аналитприбор" и Киевский ордена Ленина го университет им. Т. Г. Шевченко (7I ) Заявители (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ ПЕРЕДАТОЧНОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРВИЧНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может найти применение при создании уст-. ройств повышенной точности для измерения состава и свойств веществ.

Первичные измерительные преобразователи, используемые при создании измерительных приборов, обладают обычно существенной нелинейностью, которая ограничивает точность измерения.

Известно устройство для компенсации погрешности измерения, связанной с нелинейностью измерительного . преобразователя. Для компенсации нелинейности измерительного преобразователя используют информацию о нелинейности преобразователя, которая запоминается и подается на вход усилителя для ксррекции 1 1.

Недостатками такого устройства являются сложность и невысокая точность линеаризации, особенно при изменениях, внешних условий, когда меняется нак2 лон и кривизна градуировочной характеристики.

Наиболее близким к изобретению является устройство для коррекции xa" рактеристик измерительных преобразоя вателей, содержащее первичный измерительный преобразователь, вход которого является входом устройства, а выход соединен со входом нелинейного преобразователя, выход которого является выходом устройства Р 2 ).

Недостатком известного устройства является малая точность, которая ухудшается при изменении внешних ус ловий и замене преобразователя. При изменении во времени старении )элементов, входящих в первичный измери" тельный преобразователь из-за отсутст вия автоматической коррекции, точ" ность также снижается.

Целью изобретения является повы-. шение точности линеаризации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для линеариэа3 . 9990 ции. передаточной характеристики пер- вичного измерительного преобразова." теля, содержащем источник пробного сигнала, выход которого соединен с первым входом первичного измерительйого преобразователя, второй вход которо,го является его информационным входом, а выход сдединей со входом нелинейного преобразователя, нелинейный преобразователь выполнен на сумматоре, блоке деления и двух активных избирательных фильтрах, причем входы первого и второго активных избирательных фильтров соединены с выходом первичного измерительного преобра-, 1$ зователя, выход первого активного избирательного фильтра соединен с входом делителя блока деления, вход делимого которого соединей с выходом второго активного избирательного фильтра и первым .входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока деления, а выход сумматора является выходом уст:"ройства.

2$

На чертеже приведена блок-схема

:устройства..

Устройство, содержит первичный измерительный преобразователь 1, ис-. точник 2 пробного сигнала, активные избирательные фильтры 3 и 4, блок 5 деления, сумматор 6.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемая величина и малое пробное возмущение от источника 2 пробз$ ного сигнала подаются на вход первичного измерительного преобразова-- .теля 1. Активные избирательные фильтры выполнены на операционных усилителях..Сигнал с выхода пре40 образователя 1 поступает на входы

< активных избирательных фильтров 3 и 4. Сигнал с выхода активного избирательного фильтра 4 поступает на первый вход сумматора 6, а с выходов 4$ активных избирательных фильтров 3 и

4 - на входы делителя и делимого блока 5 деления. Выходной сигнал блока деления поступает на второй вход сумматора 6, выход которого является $в выходом устройства.

При этом измеряемая величина и малое пробное возмущение отличаются по частоте модуляции. Например, измеряемая величина может быть немоду- $$ лированной, при этом полагают, что частота входного сигнала Щ=0. В этом .случае пробное возмущение модулиру68 4 ют с частотой М 40. В случае, когда измеряемая величина модулирова" .на, частота пробного сигнала OJ может быть выбрана больше или меньше частоты входного сигнала О/4 .

Сигнал У, получаемый на выходе сумматора 6, соответствует формуле

У а у + с вЂ, Г, . (1 где Y - сигнал на выходе сумматора;

gy - сигнал на выходе первого активного избирательного фильтра, пропорциональный амплитуде пробного сигнала, у - сигнал на выходе второго активного избирательного фильтра, пропорциональный измеряемой величине; а,с - постоянные коэффициенты, задаваемые на входах сумма. тора.

Величина сигнала у зависит от производной ух передаточной Функции первичного преобразователя i(амплитуды пробного возмущения hv.

С учетом этого, формулу (1) можно записать е виде выражения

Y=.y+b, Ю

Коэффициенты а и Ь= — выбираютАХ ся из условия наилучшеи компенсации нелинейности и зависят от вида Функции у.

Например коэффициенты а и .Ь равны соответственно и — для пер- 11-1, 1 и вичного преобразователя с передаточной функцией, описываемой формулой

У = Ах 1 1 4 5 v)), (3) где А, о(- постоянные коэффициенты;

v - измеряемая величина;

М

+g)=gg — погрешность от нелинейности преобразователя;

n — - показатель нелинейности.

В этом случае сигнал с выхода сумматора описывается формулой

G (N-1>1 (4)

) т.е. погрешность от нелинеиности значительно уменьшается.

Технический эФфект изобретения заключается в повышении точности линеаризации характеристики первичного измерительного преобразователя, в частности, при изменении внешних условий, старении элементов, входящих в первичный измерительный преобразователь, 9990

Формула изобретения

Составитель В. Петренко

Редактор Л.филиппова Техред И.Гергель Корректор, И. Ватрушкина

Заказ 1158/73 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11осква, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул; Проектная, 4

S замене измерительного преобразователя.

Устройство для-линеаризации пере- . даточной характеристики первичного измерительного преобразователя,. содержа@ее источник пробного сигнала, to выход- которого соединен с первым входом первичного измерительного преобразователя, второй вход которого является его информационным входом, а выход соединен со входом нелинейно- д го преобразователя, о т л и ч а ющ е. е с я тем, что, с целью повышен ния точности линеаризации, нелинейный преобразователь-выполнен на сумматоре, блоке деления и двух активных щ

68 избирательных фильтрах, причем входы первого и второго активных избирательных фильтров. соединены с выходом первичного измерительного преобразова.теля, выход первого активного избирательного фильтра соединен с входом делителя блока деления, вход делимого которого соединен с выходом. второго активного избирательного фильтра . и первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока деления, а выход сумматора является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 347768, кл. G 06 J 3/00, 1972-.

2. Авторское свидетельство СССР и 824232, кл.г 06 6 7/26, 1979 (прототип).