Способ определения мгновенного значения тэдс термопары на фоне синусоидальной и широкополосной помех

(51)5 6 01 К 7/О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНИ О АВТОРСКОМУ. С ЕЛЬСТВУ инение "Моно ролько и Л.С.Калитво СССР 00, 1980.тво СССР 2, 1985.ЕНИЯ МГНОВЕНТЕРМОПАРЫ НА НОЙ И ШИРОКО(21) 4918258/10(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛНОГО ЗНАЧЕНИЯ ТЭДСФОНЕ СИНУСОИДАЛЬПОЛОСНОЙ ПОМЕХ Изобретение относится к измерительной технике и можетбыть использовано в системах измерения и регулирования температуры,Известно устройство для измерения сигнала на фоне помехи, которое содержит генератор импульсов, ключи, измерительный прибор, запоминающие ячейки, блок продвижения импульсов, распределитель импульсов, линию задержки, перемножители, сумматор, формирователь интервалов квантованияи функциональный преобразователь.Наиболее близким к предлагаемому техническому решениюявляется способ определения,мгновенного значения ЭДС термопары. на фоне синусоидальной помехи, включающий измерение через равные интервалы времени первого, второго и третьего мгновенных значений выходного сигнала термопары, дополнительные измерения Ы 1796920 2(57) Использование: измерительная техника, система измерения регулирования температуры.Сущность изобретения: через. равные интервалы времени измеряют первое, второе и третье мгновенные значения выходного сигнала термопары и определяют мгновенное значение ТЭДС термопвры в момент. Проведейия третьего измерения, .Измеряемый сигнал апериодически фильтруют, измерения мгновенных значений сигнала осуществляют через определенные временные интервалы, а мгновейные значения ТЭДС термопары определяют из математического соотношения (соотношение приводится). 1 ил. счетвертого и пятого значений выходногосигнала термопары через интервалы времени, равные. интервалам времени между пер-. выми тремя измерениями, а мгновенное значение ЭДС определяют в момент проведения третьего измерения, Недостаток этих известных технических решений - сложность и недостаточная точность измерений в условиях воздействия помехи. промыш- О ленной частоты, кроме того, в современ Я ных системах всегда имеют. место С широкополосные помехи, воздействие которых данными решениями не устраняются. Вышеперечисленные недостатки исключаются при определении мгновенного значения ТЭДС термопары на фоне синусоидальной и широкополосной помех способом, включающим измерение через равные временные интервалы первого, второго и третьего мгновенных значений выходного сигнала термопары, по эначени1796920" 3 ., .: 4ям которых в момент проведения третьего А 2. измерения-ойределя от мгновенное зйаче9 Т,ние ТЭДС термопары, при этом выходнойсигнал термопары апериодически фильтру-где Г-. фактическое значение промышленют, измерение мгновенныхзначений выход- .5 ной частоты;ного сигнала осуществляют через: Ьо-номинальноезначениепромыщленвременные интервалы, равные жйо, а мгно- ной частоты, равное. 50 Гц;вейное значение ТЭДС термопары опреде-.: Т - период квайтования;, равнйй 10 мс;ляют из соотношения: . .А - амплитуда синусоидальной помехи,10 йреобразованной входным апериодиче-О 1 + 2 О 2 + Оз:"ским фильтромНа чертеже приведен пример структур ной схемы устройства для осуществлениягде О,ЦъОз -соответственно-первое, вто- предлагаемого способа..Существенные отличия состоят в том, формирователь 10 интервалов квантования,что подавление широкополосной помехии. 20 генератор 11 импульсов",элементзадербслабление воздействия синусоидальной жки, регистрирующее устройство 13, Выходпомехйпервичной фильтрацией и последу-, .апериодического фильтра 1 подключен коющим, усреднением измерений позволяетвходу коммутатора 2, первый, второйитреосуществлять практически полное подавле- тйй выходы которого:соединены соответстние,синусоидальйой помехи частоты, близ. венно со входами первого 3 и: второго 4кой к промышленной, :,:.: .,-. .элементов памяти и со входом третьего усиПредлагаемыйметод используют следу-,:лителя 7. Третий выход коммутатора 2 под.ющие основные йоложения: знаЧения про-ключен. также к входу сброса .счетчика 9,мышлеиной частотьможно считагь близкимУправляющий вход. коммутатора 2 соедик номинальному:зйачению, равному 50 Гц; 30 -нен со входомсчетчика.9 и выходом эле-:при выборе интервала квантования Т рав- . мента, 12 задержки вход которогоным 10 мс соседнйе мгновенные значенияподключен квыходугенератора 11 импуль-.синусоидальной помехи будут приблизи- .:сов,.Вход генератора 11 импульсов соедительнов противофазе, а.значениеизмеряе-нен с формирователем 10 интервалов.мого сигнала можно считать постоянньм 35: квантования, Выход счетчика 9 подкл чходные сигналы в момент йервого, второго упРавляющим входам первого 3 и второго 4итретьего измерений можноописать следу- элементов памяти; выходы которых соедиющей системой уравнений. , нены соответственно.со входами первого 5В= + Азп в 1 , 4и второго 6 усилителей. Выходы первого и1=0 Азп в 1; ., .: . 40 второго усилителей 5 и 6 подключены соответственно к первому и второму входам сумО 2= О+ Аз 1 п (а + тг+ д ф), матора 8, третий вход которого соединен свыходом третьего усилителя 7, а выход- сОз= О+ Аз и (сд М 2 я + 2 д р),:регистрирующим устройством 13. Коэффи 45 цйенты усиления первого и третьего усилигде О - полезный сигнал; : : . . телейА - амплитуда синусоидальнойпомехи;в- частота помехи;. :,: К=Кз=1/4,д р- набег фазы, порождаемый отличи- коэффициент усиления второго, усилителя, ем текущего значения промышленной час К 2=1 П,тоты от номинального, равного 50 Гц,. 8 ходной сигнал проходит через апериРешая зту систему уравнений,.можно,одический фильтр; в котором подавляютсянайтиискомое значениеполезного сигна- . широкополосные помехи и ослабляется возла ,:-.: :, действие синусоидальной помехи; и постуО 1+ 2 О 2 + Оз: 55 пает йа вход коммутатора 2. Коммутатор.2- при наличии соответствующего сигнала наМожно показать, что,при таком способеего управляющем входе пропускает сйгнаусреднения остаточная ошибка оценки сиг- ды с входа коммутатора 2 последойвтельнонала будетпорядканапервый,.второй,третийвыходы.Сигналы,179 692 Оразрешающие переключение коммутатора.: : Затем значения сигналов- 01 - 02 .2, формируются генератором 11 импульсов .;:.".:,: ;.,:.;,.-. :, .4 2 - 4с интервалом, заданным формирователемОз суммируются.всумматоре 810 интервалов квантования. Задержкаосу-"ществляется элементом 12 задержкй на 5; С выхода сумматора 8 вйчисленное зна-;время, необходимое для сброса предшест-. чениесйгналавующей информации в первом 3 и втором 4элементах памяти, Первый 3 и второй 4 эле- . : : . 0 О + 2 Ог + 0 зменты памяти запоминают сигналы, сост-- 4ветствующие значениям ТЭДС в момент 10 передаетСядлярегистрации врегистрирую- .проведения первого и второго измерений атее устройство 13,При появлении на третьего выходе коммута-тора 2 сигнала, соответствующего значению : Таким образом, предлагаемый способТЗДС в момент проведения третьего изме-: позволяет йзмерйть мгновенное значениерения, содержимое:счетчика 9 сбрасывает, сигнала ТЗДС термопары на фоне синусои- .ся, а сигнйл с его выхода., поступающий на дальной и широкополосной. пОмех, Повйще, управляющие входы первото 3 и второго 4 " , ние точйости измерения температуры вэлементов памяти, разрешает выдачу за-, условиях воздействия помехи промышлен.помненной инФормации соответственно наной частоты и шйрокополосной помехивходы первого 5 и второго 6 усилителей. В 20 обесггечиваетоя подавлениемширокопопервом 8 и третьем 7 усйлителях значе- лосной и ослаблением синусоидальной пония сигналов 01 и 0 з умножаются на коэф-: мех первичной .фильтрацией, Последующеефи иент К 1=К = - во вто ом 6 силителе - .усреднение измерений позволяетосущест-",, 4 .: .: вить практически полное подавление синузначение сигнала 02 умножается на коэфсоидальной: помехи частоты, близкой к"фициент К 2-.- - .: .. .промышденной,2Фо рмула изобретен и.я " .вал термопары айериодически фильтруют,измерения мгйовенных Значений выходноСпособ определейия мгновенного эна-го сигнала осуществляютчерез временные чения ТЗДС теРмопары на фоне синусои- .интервалы,равные яд, а мгновенное знадальной и широкополосной . помех:,. чение ТЗДС термопары Определяют из совключающийизмерение через равные вре- . отношейияменные интерваль первого, второго и третьего мгновенных значений выходного "0 Ж +2 02+ Озсигнала термопары, по значенйям которых .4в .момент проведения третьего измерения: где 01, 02, 0 з - соответственно первое, вто- определяют мгновенное значение ТЗДС .;. рое и третьего мгновенные эначения.выход термопары, О т л и ч а ю щ и й с я тем, что,: ного сигнала термопары;с целью повышения точности, выходной сиг-о -частота синусоидальной помехи.1796920 Составитель Л.КоролькТехред М.Моргентал Реда кто рректор С,Юс агова изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 3 644 ТиражВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 5, Раущскэя наб., 4/5