Устройство для измерения отношения двух одноименных физических величин

(54) УСТРОЙСТВО ДШЕНИЯ ДВУХ ОДНОИМВЕЛИЧИН ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения -повышение точности измерений и упрощение устройства, Устройство содержидатчик 1 физической величины, коммутатор 4, аналого-цифровой преобразователь 8, многозначную камеру 9, интерфейсный блок 10 и блок 11 обработки результатов измерений. Введениеключей 5 и 6, сумматора 7 и образование новых функциональных связейснижает аддитивную погрешность измерения, 1 ил.1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для создания прецизионных измерителей отношения одноименных физических величин, -5Цель изобретения - повышение точности за счет снижения аддитивной погрешности измерения и упрощение.На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения отно шения двух одноименных физических ве личин,Устройство содержит датчик 1 физической величины, входные зажимы 2 и 3, коммутатор 4, ключи 5 и 6, сум матор 7, аналого-цифровой преобразователь 8, многозначную меру 9 физической величины, интерфейсный блок 10 и блок 11 обработки результатов измерений, в качестве которого мо жет быть использована микро-ЭВМ, причем зажимы 2 и 3 соединены с входами коммутатора 4, выход которого через ключ 5 соединен с первым входом сумматора 7, второй вход сумматора 7 через ключ 6 соединенс выходом меры 9, выход сумматора 7 через последовательно соединенные датчик 1, преобразо" ватель 8 и блок 10 соединен с блоком 11.30Устройство работает следующим образом.Измеряемые физические величины Х 1 и Х 2 подаются на входные зажимы 2 и 3. На первом этапе ключ 5. замыкается, а ключ 6 размыкается. 35 При этом на вход датчика 1 поступают измеряемые физические величины, В этом случае на выходе датчика 1 имеем два значения (в зависимости от положения коммутатора 4), постоянно го напряжения, которые преобразуются преобразователем 8 в цифровые коды Ц и Ц, . Значения цифрового кода 21через блок 10 вводятся в память бло. ка 11. 45Градуировочная характеристика датчика 1 имеет вид 2 Х = 8(Ц + Г(Ц), (1) Х - входная физическая величина; ц " постоянное напряжение; Р(ц) - нелинейность датчика 1; 8 - крутизна датчика 1.Представим нелинейность Г(Ц) в виде полинома степени М+1 Х = Я(Ц + СЦ С Ц(2)На втором этапе измерений ключ 5 размыкается, а ключ б замыкается. В этом случае на вход датчика 1 поступает К стабильных значений физической величины с выхода меры 9, На выходе датчика 1 получим К значений постоянного напряжения, которые преобразуются преобразователем 8 в значения цифрового кода ц 12, ц, Цк, . Исходя из соотношения (2), получим К уравнений, связывающих значения физической величины с значениями постоянного напряжения,м+Х(ц 12 + С цаг ++ Смц 2 (3)м+ Хк - Як 1+ САк,1+ф + СМЦк+Затем ключ 5 замыкается, а коммутатор 4 переводится в положение "1"В этом случае на вход датчика 1 поступают К стабильных значений физической величины в сумме с первой измеряемой физической величиной. На выходе датчика 1 имеем К значений постоянного напряжения, которое посредством преобразователя 8 преобразу- . ются в цифровои код цггу ц 2 юв Цг, , Значения цифрового кода вводятся и хранятся в памяти блока 11,Исходя из уравнения (2), имея результаты измерений постоянного напряЦ 21 ф Цгг1 Ц 2+1 ф полУчим К+1 уравнений вида8909 4лем 8 в цифровые коды 13 , Бз0 , , Данные цифровые коды последовательно вводятся в память блока 11. Исходя из соотношения (2), имея результаты измерений постоянного напряжения 0 зБзгь 13 зк+1, получим (К+1)уравнений вида1 М+1(5)ФФФ2 мнХ 2 + Х к Б Р 3 км С 111 зкмС Зк+1 ) 1Вычитая из уравнений системы (4) темы (3)(полагая первое уравнениеи (5) соответствующие уравнения сис- нулевым), получим две системы вида1 2 021 = В 1 - С 1 Б 21Решая системы линейных уравнений (Ь) и (7), блок 11 обработки результатов измерений находит величины В 1 и В 2, отношение которых равно искомо.5 О му отношению измеряемых величин. Формула изобретения Устройство для измерения отношения двух одноименньм физических вели. чин, содержащее последовательно соединенные датчик физической величины и аналого-цифровой преобразова 3 130Затем коммутатор 4 переводится в положение "2". В этом случае на вход датчика 1 поступают последовательно К значений физической величины в сумме с второй измеряемой физической величиной. На выходе датчика 1 имеем К значений постоянного напряжения, которые преобразуются преобразовате тель, коммутатор, входы которогоподключены к входным зажимам устройства, неградуированную меру физической величины и последовательновключенные интерфейсный блок и блокобработки результатов измерений,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности и упрощения, в него введены сумматор и дваключа, причем выход коммутатора через первый ключ соединен с первымвходом сумматора, второй вход которого через второй ключ соединен снеградуированной мерой физической величины, а выход подключен к входуСоставитель С.РыбинТехред М.Ходанич Корректор Л.Патай Редактор Л.Гратилло Заказ 1792/35 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5