Устройство для линеаризации передаточной характеристики первичного измерительного преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9 6 06 6 7 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 9 ИЗОБЕЕТЕНИЯ " ДЕТЕЛЬСТВУ( 71) Киевский ордена Ленина гдарственный университет им, Тченко: Р 864307, кл, 6 06 Ю 1/00, 1979.2. Авторское свидетельство СССР 824232, кл. 6 06,) 3/00,6 06 6 71979.3. Авторскоепо заявке 9 327кл. 6066 7/26,Уохтуевосу.Г, Мевсвидетельство СССР3704/18-24, 1981 (прототип)ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ ВП 9) (И) 54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИЕРЕДАТОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРВИЧНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содерж щее источник пробного возмущения, соединенный выходом с входом первичного измерительного преобразователя, подключенного выходом к входам двух избирательных фильтров, первый из которых соединен выходом с первым входом делительного блока, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повышения точности линеаризации, в него введены блок дифференцирования и интегратор, выход которого является выходом устройства, а вход подключен к выходу делительного блока, соединенного вторым входомР через блок дифференцирования с выхо- дом второго избирательного фильтра.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение, в частности,при создании средств повышенной точиности для анализа состава и ввойстввеществ.Известно устройство для линеаризации передаточной характеристики первичного преобразователя, содержащее: переключатели, компаратор, генератор импульсов, блок разрешения записи, блок памяти, формирователь опорного сигнала, цифроаналоговый преобразователь и счетчик Ц .Недостатками устройства являютсянеобходимость использования большогоколичества эталонных значений измеряемой величины и пониженная точность линеаризации из-за изменения характеристик измерительного преобразователя и внешней среды во времени,Известно также устройство для линеариэации передаточной характеристики первичного измерительного преобразователя, содержащее аналого-циФровойпреобразователь, генератор импульсов,2компаратор, блок памяти и Формирователи сигналов Ц ,Недостаток данного устройствапониженная точность линеариэации изэа изменения во времени характеристик измерительного преобразователяи внешней среды.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для линеариэациипередаточной характеристики первичного измерительного преобразователя, 3содержащее источник пробного возмущения, соединенный выходом с входомпервичного измерительного преобразователя, нодключениого выходом квходам двух избирательных фильтров, 4 Опервый из которых соединен выходомс первым входом делительного блока,подключенного вторым входом к выходувторого избирательного Фильтра и кпервому входу выходного сумматора, 4соединенного вторым входом с выходомделительного блока 3 .Недостатком известного устройстваявляется пониженная точность линеаризации передаточной характеристикипервичного измерительного преобразователя,Цель изобретения - повышение точности линеариэации.Указанная цель достигается тем,что в устройство для линеариэациипередаточной характеристики первичного измерительного преобразователя,содержащее источник пробного возмущения, соединенный выходом с входом,первичного измерительного преобразо 60вателя, подключенного выходом квходам двух избирательный фильтров,первый из которых соединен выходом спервым входом делительного блока,введены блок дифференцирования и 6скорость изменения измеряемой величины на входе измерительного преобразователя;.момент времени, соответствующий нулевому значению модулированной измеряемой величины,Для скоростидд 1 изменения иэмериф. тельного сигнала на выходе измерительного преобразователя выполняется. соотношение 2)31 дО Зс где 830 - передаточная характерис+;тика измерительного преобразователяКогда на вход измерительного преобразователя одновременно Подают измеряемую величину О С) н пробное возмущение 1 1), амплитуда которого много меньше измеряемой величины, то электрический сигнал на выходе первичного измерительного преобразователя может быть представлен в виде разложения в ряд Тейлора по малому параметру щцнц 1 цц 1 Я.1, р 1Э интерратор, выход которого являетаявыходом устройства, а вход подключен к выходу делительного блока,соединенного вторым входом черезблок дифференцированияпс выходом второго избирательного фильтра.На чертеже изображена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит источник 1пробного возмущения, соединенныйвыходом с входом первичного измерительного преобразователя 2. Выходпреобразователя 2 подключен к входамдвух избирательных фильтров 3 и 4,Первый фильтр 3 соединен выходомс первым входом делительного блока5, подключенного вторым входом черезблок б дифференцирования к выходувторого Фильтра 4, а выходом - квходу интегратора 7. Выход интегратора 7 является выходом устройства,Принцип действия устройства заключается в следующем.Пусть измеряемая величина промодулирована таким образом, что завремя Ь она принимает значенияот нуля до экстремального значенияВо , т. е, до немодулиронанногозначения 00 , которое требуетсяопределить. Тогда справедливо соотношение видас,ьЪ(5) Составитель и. шелиповаРедактор Л. Филь . .Техред А, Бабинец Корректор А. Тяско Заказ 11047/50 ТИраж 706 Подписное ВНИИПИ Государственйиьго комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ПРоектная, 4 где О Ц - измерительный сигнална выходе первичногоизмерительного преобраэователяуЦЦ- пробный сигнал на выЦходе преобразователя.Если немодулированиое значениепробного возмущения на входе иэмериф;тельного преобразователя по величинеравно 1 р , фо амплитуда пробного сигнала на выходе измерительного преоб:,еазователя равна, 1 р ., ПРоведяацВЯ,операцию деленияскорости измененияизмерительного сигнала на амплитудупробного сигнала из соотношения (2) ,15получим ) щ).дЧОСЪ 7 ЭЧЭ (4)Интегрируя результат деления в интервале времени между достижениямиизмеряемой величины нулевого и максимального значений в соответствиис соотношениями (1) и (4), имеемЮфС 25Эциоа ЦрН,- .ар рЦТаким образом, оказывается возможнымизмерить отношение 5 двух сигналовисключив влияние нелйнейных свойствпервичного иэмерительноГо преобразователя, т, е. линеариэовать егопередаточную характеристику.Устройство работает следующимобразом.Предварительно промодулированюные на разных частотах измеряемаявеличина и малое пробное возмущениеот источнчка 1 подаются на вход 4 Опервичного измерительного преобра"эователя 2. Сигнал с выхода преобразователя 2 поступает на входыизбирательных фильтров 3 и 4,фильтр 3 выделяет сигнал, пропорциональный амплитуде поступающих на его вход сигналов с частотой, соответствующей частоте модуляции пробного возмущения, фильтр 4 пропускает сигналы с частотой, соответствующей частоте модуляции измеряемой величиныа Сигнал с выхода Фильтра 4 поступает на вход блока 6 дифференцироФ вания и далее на второй вход (вход делимого) делительного блока 5, на первый вход ( вход делителя ) которого поступает сигнал с выхода избирательного фильтра 3. Результат .деления интегрируется:интегратором 7 и поступает на выход устройства.Поскольку частота модуляции пробного возмущения значительно больше частоты модуляции измеряемой величи ны, то в каждый момент времени блок 5 будет производить деление скорости изменения измерительного сигнала на демодулированное значение пробного сигнала, а на выходе интегратора 7 будет выделяться сигнал, пропорциональный отношению немодулированного значения измеряемой величины 0 О к немодулироваиному значению пробного возмущения оТаким образом, результат измерения относительного значения двух Физических величин Но 1 О не будет зависать ни от наклона, ни от кривизны передаточной характеристики первичного измерительного преобразователяТехнико-экономическая эффективность от применения предлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключается в том, что оно позволяет линеаризовать передаточные характеристики первичных измерительных преобразователей таким образом, что на точность линеаризации не влияют изменение внешних условий и старение элементов, входящих в первичный измерительный преобразователь, а также замена одного типа первичного измерительного преобразователя на другой,