Измерительный преобразователь динамических параметров

1571514Изобретение относится,к измерительной технике и может быть использовано при измерениях Физическихвеличин, быстро изменяющихся во времени, например ускорения.5Целью изобретения является снижение динамической погрешности,:На чертеже приведена структурнаясхема измерительного преобразователя.Преобразователь состоит иэ датчи- .ка 1, выход которого соединен с. сумматором 2. К сумматору присоединенамодель 3 свободных движений датчика.Модель содержит сумматор 4, последовательно соединенные интеграторы 5 иобратные связи, которые реализуютсяс помощью усилителей б с коэффициентами усиления, равными коэффициентам 20знаменателя передаточной функции датчика, усилители 6 соединеныс вычитающими входами суьщатора 4 модели.Модель 3 в свою очередь охвачена обратными связями, которые реализуются 25соединением выходов. интеграторов 5с входами сумматора 2 через усилители 7.Низкочастотный фильтр 8 содержитдва сумматора фильтра, на входе 9 ии 1 П+ а,Я + а передаточнаяфункция датчикакомплексная переменная преобразования Лапласа;коэффициенты числителя,старший коэффициент числителя,коэффициенты знаменателя. где Ъ а, а,а ,50 55 Щ йщ 8 + й Б "ф Ь Цю+ Ь 8 югде И 8) - передаточная функция фильтра,с 1 , й й,- коэффициенты чисолителя передаточной Функции Фильтра,Сигнал с выхода низкочастотногофильтра 5, поступая на вычитающий на выходе - 10, ряд последовательно соединенных интеграторов 11. Между 1выходом первого сумматора 9 и входомпервого интегратора 11 включен усилитель 12 с коэффициентом усиления,равным обратной величине старшегокоэффициента числителя передаточнойфункции датчика 1. Вычитающие входыпервого сумматора Фильтра 9 соединены с выходами интеграторов 11 черезгруппу усилителей 13 коэффициентами усиления, равными последующим застаршим коэффициентом числителя передаточной функции датчика 1. Выходы интеграторов 11 Фильтра 8 и вход первого интегратора соединенычерез группу усилителей 14 с суммирующими входами второго сумматора 10фильтра 8. Выход второго сумматора10 является выходом низкочастотногофильтра 8 и соединен с вычитающимвходом сумматора 2, Входом преобразователя является вход датчика 1, выходом - выход сумматора 2. Преобразователь работает следующимобразом. Датчик 1 измеряет параметр на входе преобразователя и имеет передаточную функцию Включением модели 3 с усилителями 4 осуществляется коррекция знаменателя передаточной функции н обеспечивается более быстрое затухание свободных движений преобразователя. Поступающий с выхода датчика 1сигнал преобразуется низкочастотнымфильтром 5, имеющим передаточнуюфункцию45-+ +Ь,8+Ь,вход сумматора,2, осуществляет дополнительную коррекцию выходногосигнала преобразователя, уменьшаявынужденную составляющую динамической погрешности изменением числителя передаточной функции датчика,Общая передаточная функция преобразователя будет иметь вид 8 ++ (Ь -с 1,) Б + (Ь - д)15146ли, коэффициенты усиления которыхравны коэффициентам знаменателя передаточной функции датчика, причемвыходы интеграторов через усилителисоединены с входом сумматора преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения динамической погрешности, в него введенынизкочастотный фильтр, включающий всебя последовательно соединенныеинтеграторы, число которых равнопорядку числителя передаточной функции датчика, а также усилители и двасумматора фильтра - первый на входе,второй - на выходе фильтра, причемвыход первого сумматора соединен свходом первого интегратора через усилитель с коэфАициентом усиления, равным обратной величине старшего коэффициента числителя передаточной функции датчика, выходы интеграторов через усилители с коэффициентами усиления, равными последующим эа старшим коэАфициентами числителя передаточной Аункции датчика, соединеныс вычитающими входами первого сумматора фильтра, выходы интеграторов ивход первого интегратора соединенычерез усилители с входами второгосумматора Аильтра, вход первого сумматора фильтра присоединен к выходудатчика, а выход второго сумматорафильтра - к вычитающему входу сумматора преобразователя. 157 ИБ) - передаточнаяфункция преобраэователяф К, К,..К, - коэффициенты усиления усилителей, связывающих выходы интеграторов модели с входом сумматора. где Таким образом, если модель 3 изменяет знаменатель передаточной функции датчика 1, то введенный низкочастотный фильтр 5 корректирует только числитель передаточной Аункции датчика. Выбором параметров низкочастотного фильтра достигается снижение динамической погрешности при измерении быстро меняющихся физических процессов, например ускорения, при скачкообразном и гармоническом измеряемом сигнале. Формула изобретения ЪИзмерительный преобразователь динамических параметров, содержащий последовательно соединенные датчик, сумматор и модель свободных движений датчика, выполненную в виде последовательно соединенных сумматора модели и интеграторов, выходы которых соединены с вычитающим входом сумматора модели через усилители модеСоставитель Г, ГруздевТехред М. Дидык Корректор О. Ципле Редактор А. Маковская Тираж 448 Заказ 1509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5