Измерительный преобразователь динамических параметров

СОЮЗ СОВЕ гСКИХСОЦИАЛИС ИВЕ СКИХРЕСГУЬЛИК)5 601 Р И ИСАНИЕ Б Т тит АЗОВАРОВ ти измедля иэмее, Цель намичемерения. И рител но п велич извес(л) 0 О а схема устроиства ели свободных дви астотного фильтра сигнал и ошибки и ователя являе ика 1 соедине од которого с бодныхдвиже тояний модел с входиненй дат 3 своОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОВРЕТЕНИ)1 М И ОТКРЫТИЯМ1 РИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1571514, кл. б 01 Р 15/08, 1988,(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРТЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТ(57) Изобретение относится к обларительной техники, используемойрений в динамическом режимизобретения - получение оценки дской погрешности в процессе из зобретение относится к области измеьной техники, может быть использовари измерении быстроиэменяющихся ин и является усовершенствованием тного устройства по авт, св, М 15,Цель изобр динамической и мерений,На фиг. 1 показан фиг. 2 и 3 - схема мод ний датчика и ниэкоч фиг, 4 и 5 - выходной образователя.Входом преобраз датчика 1, Выход датч дом сумматора 2, вых с входом модели 3 сво чика. Кооодинаты сос етения - получение оценки огрешности в процессе из)О 1673990 А 2 Для этого измерительный преобразователь содержит датчик 1, модель 3 свободных движений и низкочастотный фильтр. Выходдатчика соединен с входом модели свободных движений датчика непосредственно и через низкочастотный фильтр. Новым в преобразователе является вторая модель 10 свободных движений датчика, охваченная, обратными связями, и второй низкочастотный фильтр, Разность сигналов с выхода датчика и его первой модели свободных движений подается на вход второй модели свободных движений непосредственно и через второй низкочастотный фильтр. Это позеоляег сформировать на входе второй модели свободных движений сигнал оценки динамической погрешности измерительного преобразователя. бодных движении датчика через усилители 4 соединены с входами сумматора 2, Выход датчика 1 соединен также через низкочастотный фильтр 5 с вычитающим входом сумматора 2, Выход датчика 1 соединен, кроме того, с входом сумматора 6, вычитающий вход которого соединен через усилитель 7 с выходом модели 3. Выход сумматора 6 соединен с входом сумматора 8 и через низкочастотный фильтр 9 с вычитающим входом сумматора 8, выход которого соединен с входом модели 10 свободных движений датчика, координаты состояния которой через усилители 11 соединены с входами сумматора 8. В ходом преобразователя является вход датчика 1. Выходом преобразователя - вход модели 3, а выходом оценки погрешности - вход модели 10, 167399010 15 20 25 30 35 40 45 50 55 М 5).-д(5).: (5) модель свободных движений датчика (фиг.2) состоит из последовательного соединения сумматора модели и интеграторов, число которых равно порядку знаменателя передаточной функции датчика. Выходы интеграторов соединены через усилители, коэффициенты усиления которых равны коэффициентам знаменателя передаточной функции датчика, с вычитающими входами сумматора модели, Координатами состояния модели являются выходы интеграторов, Выход последнего интегратора является также выходом модели.Низкочастотные фильтры (фиг, 3) состоят из последовательно соединенных интеграторов, число которых равно порядку числителя передаточной функции датчика, усилителей и двух сумматоров фильтра, Выход первого сумматора соединен с входом первого интегратора через усилитель с коэффициентом усиления, равным обратной величине старшего коэффициента числителя передаточной функции датчика, Выходы интеграторов через усилители с коэффициентами, равными последующими за старшими коэффициентами числителя передаточной функции датчика, соединены с вычитающими входами первого сумматора фильтра, Выходы интеграторов и вход первого интегратора соединены через усилители с входами второго сумматора фильтра, Входом фильтра является вход первого сумматора, Выходом фильтра- выход второго сумматора.Работает устройство следующим образом,Передаточная функция измерительного преобразователя имеет вид(5., Л : ,., Л,;)б, Л,) (6, Л ) с,")Л ц )(д,. н)сч,) Выбором коэффициентов Ко, К 1, , Кпи Оо, с 11, дп) формируются коэффициенты передаточной функции измерительного преобразователя,Сигнал с выхода модели 3 через усилитель 7 с коэффициентом усиления (бо-Ко)/(Ьо-Оо) поступает на вычитающий вход сумматора 7. на выходе которого сигнал дает грубую оценку погрешности измерения Осуществляя преобразование сигнала низкочастотным фильтром 8 и моделью свободных движений датчика 10, охваченной обратными связями с коэффициентами Кб,РК 1,., Кп.), на входе модели 10 формируется сигнал оценки погрешности измерения Лл) )) Лд)Ь)и.; кЛ. ) 5(о, к,)5(Л-.к,) еВыбором коэффициентов Ко, К 1, Кпи дог, 01 бп формируются желаемые коэффициенты передаточной функции по оценке ошибки, а, следовательно, и сама оценка с требуемой точностью.Для измерительного преобразователя с передаточной функцией датчика Д ) 2Я +а 1 Я +а 2 и значениями коэффициентов а 1=0,38 с ао=Ьо=39 было проведено моделирование работы преобразователя для выходного сигнала, представленного на фиг, 4. Ошибка преобразователя и оценка ошибки для кос3 эффициентов К 1=К 1=50, Ко=Ко=-2,5 10 приведена на фиг, 5,Результаты моделирования показывают, что измерительный преобразовательдает весьма точную оценку погрешности почти на всем интервале моделирования. Существенное огклонение в значении оценки ошибки имеет место лишь в течение 0,2 с, Величина отклонения составляет 50,ь от значения ошибки, Но даже на этом интервале завышенная оценка погрешности может быть использована для характеристики динамической погрешности измерения,Формула изобретения Измерительный преобразователь динамических параметров по авт, свМ 1571514, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения оценки погрешности в процессе измерений, в него дополнительно введены второй и третий сумматоры, усилитель, второй низкочастотный фильтр и вторая модель свободных движений датчика, охваченная обратными связями, при этом суммирующий вход второго сумматора соединен с выходом датчика, а вычитающий вход этого сумматора через усилитель - с выходом первой модели, выход второго сумматора соединен с суммирующим входом третьего сумматора и через второй низкочастотный фильтр - с вычитающим входом третьего сумматора, выход котороо соединен с входом второй модели свободных движений1673990 РлтМ Юю/ Рм датчика, координаты состояния которой через усилители соединены с соответствующими суммирующими входами третьего сумматора,157399 1 Г 3 4 5Фиг. Ф Составитель Н, МакаренкоТехред М,Моргентал Корректор С, Шевкун Редактор Н, Коляда Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 291 б Тираж 334 ПодписноеВНИИПИосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва, Ж. Раушская наб 4/5