Способ измерения электрических и неэлектрических параметров

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 11387 19) Я 4(51) С 01 К 19/О ЕНИЯ ВИДЕТЕПЬСТ полнинт, ид т занный с це ра, вычисля татами перва также межд вого из шение указан найденное от цовой меры и ению судят аметр 2.Способ пщийс я те отл а то,елью повышения точности, ют параметр фун змеритель вств еобр ельным овател йстви деляю исслед разносго и тр е в рез четве Фаваз 1 еай одят рения ачес ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ М АВТОРСКОМУ(56) 1,Авторское свидетельство СССР250485, кл.С 01 В 19/00, 1967.2.Авторское свидетельство СССР331321, кл.С 01 К 19/00, 1970. (54)57) 1.СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ЕЭЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ,. основанный на проведении последовательных измереиий сначала исследуемого параметра, а затем исследуемого параметра вместе с образцовой мерой,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области практического использования, проводят измерение параметра функции преобразования измерительного устройства, независящего от исследуемого параметра, путем : замены основного чувствительного элемента первичного преобразователя на ый чувствительный элечный основному, но несвяью исследуемого параметт разности между резульго и третьего измерений,у результатами второгомерений, определяют отноных разностей, умножаютношение на значение образпо полученному произв величине исследуемог ополнитепьно измеряции преобразования щСстройства с основнымлементом первичногопри отсутствии воз- С емого параметра, опь между результатамтьего измерений ильтат третьего измепоправки.Изобретение относится к электрическим измерениям и предназначено, для использования при реализации инФормационно-измерительных систем различного назначения, в которых 5 необходимое для измерительного процесса периодическое отключение исследуемого параметра от входа соответствующего измерительного устройства вызывает значительные трудности или вообще технически неосуществимо.Известен способ измерения электрических и неэлектрических параметров, заключающийся в проведении трех по следовательных измерений - исследуемого параметра, исследуемого параметра вместе с образцовой мерой и исследуемого параметра, умноженного на коэффициент передачи входного звена, 20 вычислении разностей между результатами первого и третьего, второго и первого измерений и определении величины исследуемого параметра по отноше,нию найденных разностей 1 1). 25Недостаток данного способа связан с невысокой точностью измерения, обусловленной нестабильностью коэффициента передачи входного звена,Наиболее близким техническим ре- З 0 шением к изобретению является способ измерения электрических и неэлектрических параметров, предусматривающий проведение четырех последовательных измерений - исследуемого параметра, исследуемого параметра вместе с образцовой мерой, исследуемого парамет.- ра, умноженного на коэффициент передачи входного звена, и исследуемого параметра вместе с образцовой мерой, 40 умноженными на коэффициент передачи входного звена, вычисление разности между результатами первого и третьего измерений, сумм результатов второго и третьего измерений, первого и чет вертого измерений, разности между найденными суммами, отношения первой иэ упомянутых разностей к послед ней и произведения полученного отношения на значение образцовой меры 2150 При осуществлении известного способа исследуемый параметр должен периодически отключаться от входа измерительного устройства, что во мно гих случаях сопряжено со значительными трудностями, либо вообще не представляется возможным. Целью изобретения является расши-рение области практического использования способа и повышение точности.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу измерения электрических и неэлектрических параметров, основанному на проведении последовательных измерений сначала исследуемого параметра, а затем исследуемого параметра вместе с образцовоймерой, проводят измерение параметрафункции преобразования измерительного устройства, независящего от исследуемого параметра, путем заменыосновного чувствительного элементапервичного преобразователя на дополнительный чувствительный элемент,идентичный основному, но несвязанный с цепью исследуемого параметра,(вычисляют разности между результатами первого и третьего измерений, атакже между результатами второго ипервого измерений, определяют отношение указанных разностей, умножаютнайденное отношение на значение образцовой меры и по полученному произведению судят о величине исследуемогопараметра.С целью повышения точности дополнительно измеряют параметр функциипреобразования измерительного устройства с основным чувствительным эле -ментом первичного преобразователя приотсуствии воздействия исследуемогопараметра, определяют разность междурезультатами четвертого и третьегоизмерений и вводят ее в результаттретьего измерения в качестве поправки.В процессе осуществления предложенного способа сначала с помощьюизмерительного устройства измеряетсяисследуемый параметр Х, а затем проводится измерение исследуемого параметра Х вместе с образцовой мерой М.Результаты М 1 и М указанных измерений можно представить в видеМ 1= а+ а 2 х;й 2= а + а х + )"1 ),где а 1, а - параметры функции преоб 2разования измерительногоустройства, из которых ане зависит от исследуемого параметра Х.После проведения укаэанных измерений основной чувствительный элемент первичного преобразователя отключает" ся и подключается дополнительный чув3 И 38ствительный элемент, идентичный основному, но не связанный с цепью исследуемого параметра Х. Проводится,третье измерениеМЭ= а 1.5Вычитая результат третьего измерения из результата первого измеренияи вычитая результат первого измерения из результата второго измерения,получим 10М 1-)э=ахМг - М 1= а 2 ИОтношение разностей позволяетисключить влияние параметра агфункциипреобразования измерительного устройства на результат измерения величиных исследуемого параметра2 Э хМ-М М2Результат деления умножают на значение М образцовой меры и получаютвеличину Х исследуемого параметра:М М",гИз полученного выражения следуетчто конечный результат зависиттолько от. стабильности образцовой меры М и степени идентичности основного и дополнительного чувствительныхэлементов. .0Повышение точности предложенногоспособа достигается путем проведениядополнительного измерения с основнымчувствительным элементом первичногопреобразователя 35М =а.ФПосле указанного дополнительногоизмерения определяют поправку нанеидентичность параметровдМ = М 4 - М = а, - а= да40которую суммируют с предварительнымрезультатом М третьего измерения,определяя его уточненное значениеЧ = Мэ+дМ = М = а +да= а,На чертеже схематически представлены тензометрические весы, реализующие предложенный способ измеренияэлектрических и неэлектрических гараметвов.устройство содержит грузовую плат форму 1 и электромагнит 2 с общимвесом Г , образцовый ( эталонный)офгруз 3 с массой Рэт,два идентичныхтензометрических датчика 4 и 5, первый из которых испытывает воздействие исследуемой массы, а второйсвободен от данного воздействия. Выходы тензометрических датчиков 4 и 754 45 через управляемые ключевые элементы 6 и 7 подключены к входу вторичного измерительно-регистрирующегоузла 8.Процесс измерения состоит изтрех тактов. В первом такте измеряется масса Р автомобиля, во второмсумма массы Р автомобиля и массыР эталонного груза, в третьем спомощью управляемых ключевых элементов 6 и 7 отключается тензометрический датчик 4, подключается тензометрический датчик 5 и проводится третьизмерение. Для повышения точности до загружения грузовой платформы измеряемой массой проводится дополнительное измерение с основным датчиком 4 в цепи устройства. Определяется поправка к результату третьего измерения. В соответствии с указанным ранее алгоритмом можно записать следующие соотношения:М 1= а 1+ а(Р + Р);М=а,;М,=а=а+а Р;дМ = а - а 1= да, = а,+ а 2 Рд - а== агросМэ- - а 1 + да 1= а+ аг Р,;- агрхэМг- М 1= а 1+ аг(Ро+ Ру+ Рэт1 ЭЭ рХМ М Эт2 1Результат измерения Р зависит, таким образом, только от стабильности массы РРасширение области практического . применения способа происходит за счет того,что его техническая реализация не требует отключения исследуемого параметра от основного чувствительного элемента, а подключение дополнительного чувствительного элемента, не связанного с цепью исследуемого параметра, осуществляется коммутирующими элементами, которые располагаются на выходе чувствительных элементов, обычно являющихся преобразователями исследуемого параметра в другую, неоднородную с ним, физическую величину. Таким образомотключение и подключение основного и дополнительного чувствительных элементов равносильно отключению и подключению физической величины, обычно электриЭ 1138754 6 Составитель Л,МорозовРедактор С.Патрушева Техред М.Кузьма Корректор О. Тигор Заказ 10682/35 Тираж 748 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035,Москва,Ж,Раушская наб.,д,4/5 Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектпая,4 ческой, поступающей с выхода чувствительного элемента.Повышение точности измерения достигается при проведении четвертого чзмерения с основным чувствительным Гэлементом первичного преобразователя при нулевом воздействии исследуемого параметра. Третье и четвертое измерения должны проводиться в одинаковых для чувствительных элементов условиях, Вносимую в результат третьего измерения поправку можно сравнить 5 с допуском на неидентичность параметров и по результатам сравнения делать вывод о необходимости метрологического обслуживания системы.