219290

219290 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических ;, Реслублик.эт-ьмОА тельстваЗависимое от авт. свид Кл, 42 пт, 14 влено 03.1.1967 ( 1123320/26-24 с присоединением заявки1 ПК С 061ДК 681.332.05(088.8 иорит Комитет ло деламбретений и открытийи Совете МинистровСССР Бюллетень1 сания 5.1 Х.1968 Опубликовано ЗО.Ч.1968 Дата опубликования оп вторыобретен А. Тер-Хачатуро Л. Р, Сейдель, Т. М. Алие Заявитель СОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НА ключ 6 - на вход обратного цифро-аналогового преобразователя 7, На выходе последнего получается напряжение, равное по величине результату цифрового преобразования 5 (со всеми погрешностями) преобразователем1 измеряемого напряжения.Это вспомогательное напряжение подключают с помощью переключателя 2 к преобразователю 1 и проводят его цифровое преобра зование. Код поступает в вычислительное устройство 5, где производится его вычитание и хранящегося в памяти 4 кода, соответствую.щего результату преобразователя 1 исходного напряжения. Разность, условно обозначаемая 15 через Л остается в памяти 4 вычислительного устройства 5.С помощью переключателя 2 вновь подклю.чают ко воду преобразователя 1 измеряемое напряжение и проводят его цифровое преоб разование, результат которого передают в вычислительное устройство 5, где происходит его сложение с разностью Лх. Получившийся результат (первый совокупный результат) переписывают в память 5 и далее через ключ о 2 подают на вход цифро-аналогового преобразователя 7, на выоде которого получается соответствующее напряжение.Это напряжение с помо2 подключают на вход30 осуществляют преобразов щью переключателя преобразователя ., ание. Результат Известны способы преобразования напряжения в цифровой код, согласно которым корректируют результат измерения на величину погрешности, полученную в процессе измерения.Для исключения ошибок нелинейности и дрейфа нуля (по предлагаемому способу) проводят обратное преобразование кода в напряжение, последнее вновь преобразуют в код, который сравнивают с преобразованным значением исходного напряжения, и на полученную в дискретной форме величину погрешности корректируют код, полученный в,результате повторного преобразования исходного напряжения, откорректированный цифровой эквивалент вновь преобразуют в напряжение. Затем производят многоторатное повторение цикла измерения с коррекцией до получения кодированного значения исходного напряжения с заданной точностью.На чертеже приведена схема, иллюстрирующая способ.Предлагаемый способ заключается в следующем. Первоначально ко входу цифрового преобразователя 1 с помощью переключателя 2 подключают источник 3 измеряемого напряжения, Производят цифровое измерение. Полученный результат, выраженный в определенном коде, подают в память 4 вычислитель. ного устройства 5, а затем через электронный ЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ К219290 виде кода подают в вычислительное устройство 5, где производится вычитание его из результата первого совокупного измерения. Получившуюся разность Л 2 переписывают в память 4, а затем с помощью переключателя 2 вновь подключают ко входу преобразователя 1 измеряемое напряжение. Результат измерения складывают в вычислительном устройстве с разностью Л. Получившийся результат называют вторым совокупным результатом. Коррекцию осуществляют аналогично.На цифровую индикацию 8 и цифровую регистрацию 9 выдают результаты совокупных измерений из памяти 4. В каждом последую щем совокупном результате ошибки измерения оказываются скорректированными сильчее, чем в предыдущем. Поэтому цифровая индикация и регистрация начинаются с некоторого по счету совокупного результата, в зависимости от требуемой точности и величины погрешности преобразователя 1.Работой системы цифрового преобразования управляют блоком управления 10 с помощью ключа 11.В результате непосредственного измерения преобразователем аналоговой величины получаем следующую зависимость:Л,) = 11 (1+а)+Р,где: У - истинное значение измеряемой аналоговой величины;а - мультипликативная составляющаяпогрешности цифрового измерения (погрешность чувствительности);- аддитивная составляющая погрешности цифрового измерения (по.грешность нуля);У, - результат измерения преобразователем 1 измеряемой величины.Считаем, что погрешности, вносимые переключателем 2 и цифро-аналоговым преобразователем 7, пренебрежимо малы.Быстродействие преобразователя 1 выполненного на бесконтактных элементах, может быть весьма большим; поэтому время между циклами измерения определяется практически временем работы цифро-аналогового преобразователя. Полагая, что за время между несколькими совокупными измерениями состояние измерительной схемы (величины сс и Р) н значение измеряемой величины остаются неизменными, получим для и-го совокупного результата следующую зависимость:ф - Ц 11 ( - а)и+1+( а)л,(1)В общем случае, с учетом изменения измеряемой величины и состояния цифровой измерительной схемы за время между отдельными совокупными измерениями, получим для и-го совокупного результата:У =У- 1( - 1)и+1 П аД+( - 1)лЗО П а+ю=о г:и ии п1 1)а а У, . П а, ) + П а, 5 а 11 а 12) с: к= 4где: У, , 0 , , У, - истинные значенияизмеряемого напряжения соответствен 5но в моменты окончания непосредственного измерения,первого совокупногоизмерения и и-го со 10вокупного измерения;СС 1), И 0 О, Я И , , аИ Р и - ЗНаЧЕНИЯ МУЛЬТИпликативной и аддитивной погрешно 15 стей цифровой измерительной схемыв вышеупомянутыемоменты времени;бУх оУх , ИУх - изменения напряжения за время междудвумя соседними ееизмерениями, (т. е.б х) х) 1 х-ю=12,и).25 Как видно из формулы (1), если скоростьизменения напряжения мала по сравнению сбыстродействием системы измерения, то погрешность измерения, начиная с определенно 30го номера совокупного результата, практически не зависит от погрешности цифровой измерительной схемы и определяется только погрешностью переключателя 2 и цифро-аналогового преобразователя 7, которая целиком35входит в результирующую погрешность совокупного измерения.Если скоростью изменения измеряемой величины нельзя пренебречь по сравнению с быстродействием системы измерения, то (каквидно из формулы 2) погрешность результа 40 тов совокупных измерений, начиная с некоторого номера, будет определяться практическичленом аи оУх(для результата и-го совокупного измерения),При работе по предлагаемому способу имеет место высокая точность измерения приочень низкой точности основной измерительной схемы.Данный способ может быть применен дляповышения точности цифрового измерения любой аналоговой величины, если для нее имеются точные входной переключатель и обратный цифро-аналоговый преобразователь. Реализовать его можно как автоматически, так и55вручную,Реализация предлагаемого способа позволит значительно повысить точность цифрового преобразования напряжения,60Предмет изобретенияСпособ преобразования напряжения в цифровой код путем коррекции результата измерения на величину погрешности, полученную в процессе измерения, отличающийся тем что,65 с целью исключения ошибок нелинейности иа219290 Составитель М, ШтильманРедактор М. Андреева Техрсд А. А, Камышникова Корректор А. П. Васильева Заказ 2300,8 Тираж 530 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2 дрейфа нуля, проводят обратное перобразование кода в напряжение, последнее вновь преобразуют в код, который сравнивают с преобразованным значением исходного напряжения, и на полученную в дискретной форме величину погрец 1 пости корректируют код, полученный в результате повторного преобразования исходного напряжения, откорректированный цифровой эквивалент исходного напряжения вновь преобразуют в напряжение и затем производят многократное повторение цикла 5 измерения с коррекциец до получения коди,рованного значения исходного напряжения с заданной точностью,