Устройство для измерения технологических параметров

СОЮЗ СОВЕТСНСОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИН И 9) (1 59 4 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ЛЬС А ВТОРСКОМУ С ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ(71) Винницкий политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРф 1136116,кл.С 05 В 23/02, 1984,Авторское свидетельство СССРВ 115455 1, кл. С 01 К 7/02, 1985,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения информационноизмерительных и телемеханических систем. Цель изобретения - повышение точности измерения технологических параметров за счет динамических свойствизмерительных преобразователей. Устройство содержит генератор 1 тактовыхимпульсов, триггер 2, блок 3 считывания параметра, формирователь 4 час,тотных характеристик, датчик 5 параметра, аналого-цифровой преобразователь 6, первый коммутатор 7, функциональный преобразователь 8, пятый 9,шестой 10 блоки умножения, второйкоммутатор 11, первый сумматор 12,первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16 блоки умножения,.инвертор17, второй 1 8, третий 19 сумматоры,первый 20, второй 21 блоки деления.1 ил,(5) 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения информационноиэмерительных и телемеханических,систем. 5Цель изобретения - повьш 1 ение точностии измерения техн оло гиче ских параметров.На чертеже представлено устройство для измерения технологических пара метров,Устройство содержит генератор 1тактовых импульсов, триггер 2, блок 3считывания параметра, формирователь 154 частотных характеристик, датчик 5параметра, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, первый коммутатор7, функциональный преобразователь Фурье 8, пятый 9 и шестой 10 блоки умножения (БУ), второй коммутатор 11,первый сумматор 12, первый 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 БУ,инвертор 17, второй 18 и третий 19сумматоры, первый 20 и второй 21блоки деления (БД),Устройство работает следующим образом,Сигнал с генератора 1 тактовых импульсов, представляющего собой мультивибратор, поступает на вход триггера 2 и устанавливает его в обратноесостояние. Сигнал инверсного выходатриггера 2 разрешает запись кодовыхкомбинаций сигнала с датчика 5 параметра, полученных на выходе АЦП 6,в блок 3. Длительность процесса записи сигнала с АЦП 6 определяетсячастотой импульсов, вырабатываемыхгенератором 1 тактовых импульсов. 40Ф По истечении заданного времени измерениятриггер 2 устанавливается в исходное состояние, т.е. сигнал с его инверсного выхода разрешает считывание записанных кодовых комбинаций сигнала датчика 5 в блоке 3, которые поступают на вход преобразователя 8. Одновременно с этим сигнал с инверсного выхода триггера поступает на вход формирователя 4 и разрешает считывание заранее записанных значений вещественной Р(Ри,) и мнимой Я(Ри,) частотных характеристик датчика 5 (Ф = 0,120), которые поступают на входы первого коммутатора. Формирователь 4 представляет собой два одинаковых блока памяти с возможностью перезаписи инФормации, один иэ которых служит для хранения Р(1 у,), а другой - Я(И,).Сигнал с выхода блока 3 поступает на вход преобразователя 8, который осуществляет разложение выходного сигнала датчика 5 в ряд Фурье с час 2 нтотой первой гармоники ц, = - ;вшку = - +ш соз КИ й+, и х2 , еех з 1 п Уа,1, (1)Представим входной сигнал датчика5 в виде ряда Фурье с частотой первойгармоники Я,;аккх(с) -+ . а соз Ру,е + , Ь х2 о, еех зп 1 и,(2)и подставим соотношения (1) и (2) винтегральное уравнениеу(с) =х(С - )К, (3)огде 1(С) - весовая характеристикадатчика 5,После подстановки получим:Шок- +ш соз 1 у,С+и з 1 п 1 И,Се:ь, -. Ь,.Ь, ГЬ,-., ССЕиЯ.е-х зп 1 и,С, (4) где Р( 0 Ц, ) и Я ( бсср, ) - соответственно значения вещественной и мнимой частотных характеристик датчика 5 на частотах Я = 2 ю, (1 = 1, 2К);Р(0) - значение вещественной частотной характеристики датчика 5 на частоте О = О.Поскольку выражение (4) - тождество, то приравнивая коэффициенты при одинаковых гармонических составляющих, получим систему двух уравнений с двумя неизвестными а , Ь для кждого 1 = 1, 2К Решая полученную систему, находим: ш,Р(Еа,) - и О(Еа,) а е0 Е РЛсд,) + СР Лсд,)пеРЛц,) + ш,р(Ею,)ЬР 2(У ) + о 2 Л)Сигналы, соответствующие коэффициентам разложения в ряды Фурье сигнала у, ш и пе, поступают на входы второго коммутатора 11. Первый выход первого коммутатора 7, содержащий3 13022значения Р(ц,), соединен с входамиБУ 9, а второй выход первого коммутатора 7, содержащий 0(1 и,), соединенс входами БУ 10, сигналы с выходовБУ 9 и 10 поступают на вход первогосумматора 12, на выходе которого получаем сигнал, соответствующий знаменателю выражений (5): Р(1 ц,) ++ Я (Мц,) . Значения Р( Г(д,) поступаютна первые входы БУ 13 и 16, а Я(Кц,)10поступают на первый вход БУ 15 и через инвертор 17 на первый вход БУ 14,на вторые входы БУ 13 и 14 поступаетсигнал, соответствующий коэффициентуи с первого выхода второго коммуФтатора 11, а на вторые входы БУ 15и 16 - сигнал, соответствующий коэффициенту ш с второго выхода второгокоммутатора .11. Сигналы с выходов БУ13 и 15 поступают на входы второго 20сумматора 18, на выходе которого получаем сигнал, соответствующий п хх Р(Хя,) + шеЯ(Ку,), сигналы с выходов БУ 14 и 16 поступают на входытретьего сумматора 19, на выходе которого получаем сигнал, соответствующий ше Р(Яи,) - и Р(.Си,). Сигнал свыхода первого сумматора 12 поступаетна первый вход БД 20, а на второйвход БД 20 - сигнал с выхода второго 30сумматора 18, таким образом, на выходе первого БД 20 получаем сигнал, соответствующий коэффициенту Ье.Сигналы с выхсов БУ 14 и 16 поступают на входы третьего сумматора 3519, сигнал с выхода которого поступает на первый вход второго БД 21, навторой вход БД 21 подается сигнал свыхода первого сумматора 12, такимобразом, на выходе БД 21 получаем 40сигнал, соответствующий а,Количество тактов работы .устройства определяется числом К членовразложения в ряд фурье выходного сигнала датчика 5 и определяется преоб эразователем 8,99 Устройство для измерения техноло гических параметров, содержащее датчик параметра, генератор тактовых им- пульсов, триггер, первый коммутатор, первый сумматор и инвертор, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью по-ээ ВНИИПИ Заказ 1218/49 Тираж 673 Подписное Произв.-полигр.-пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения вышения точности измерения технологических параметров, в йего Йведеныблок считывания параметра, формирователь частотных характеристик, функциональный преобразователь, второйкоммутатор, шесть блоков умножения,второй и третий сумматоры, два блокаделения, аналого-цифровой преобразователь, подключенный входом к выхоцудатчика параметра, а выходом - к информационному входу блока считыванияпараметра, соединенного управляющимвходом с инверсным выходом триггера,подключенного установочным входом квыходу генератора тактовых импульсов,а выход блока считывания параметрасоединен с входом функциональногопреобразователя, подключенного к перчому и второму входам второго коммутатора, соединенного первым выходомс первыми входами соответственнб первого и второго блоков умножения, авторым выходом - с первыми входамитретьего и четвертого блоков умножения, выходы первого и третьего блоковумножения подключены соответственнок первому и второму входам второгосумматора, выходы четвертого и второго блоков умножения подключены соответственно к первому и второму входамтретьего сумматора, а выходы второгои третьего сумматоров соединены спервыми входами первого и второгоблоков деления соответственно, вторыевходы которых подключены к выходупервого сумматора, соединенного первым и вторым входами соответственнос выходами пятого и шестого блоковумножения, первые и вторые входы которых подключены соответственно к перпервому и второму выходам первогокоммутатора, связанного первым и вторым входами, соответственно с первым ивторым выходами формирователя частотных характеристик, соединенного входом с инверсным выходом триггера,первый выход первого коммутатора подключен к вторым входам первого и четвертого блоков умножения, второй выход подключен к второму входу третьего и через инвертор к второму входувторого блока умножения, а выходы -первого и второго блоков деления соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства.