Способ диагностирования измерительного преобразователя

(51 Е 35 00 И ВТОР СКОМУ ЕЛЬСТВУ ССР70.ЗИЕРИэтомэмери од перся изме1 илаЮ 7-9 вет измерительныхеобразования радх, квазиоптичесно при изготовлени приборов прямого п ационных, оптическ ких и электрически сигналов.Цель изобретени ыхо обр ед змерительных люч од- повышение точараметров диагносктных и бескончниковны соотлока 3,з клюости определенияирования при контактных прямых изм ениях постоянных цифровыего измедимы китичесХ ый (кодовый)гнал; ои аналогительный где У- вых дейГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ(54)СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контактных и бесконтактных измерениях. Цель. изобретения -. повышение точности параметров диагностирования, Цель достигается за счеттого, что в определенной последова 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использоваи переменных сигналов,На чертеже изображена структурная схема устройства диагностирования измерительного преобразователя.Устройство содержит первичный измерительный преобразователь 1, блок 2 масштабирования, содержащий входной 3 и выходной 4 блоки, аналого-цифрово преобразователь (АЦП) 5, блок 6 формирования детерминированных сигнательности попеременно подают детерминированные тестовые сигналы на входыпервичного преобразования, начальногои конечного масштабирований и коди-рования, фиксируют выходные коды результатов прямых измерительных преобразований и определяют параметры диагностирования в виде систематическихаддитивных погрешностей и коэффициентов передачи первичного преобразования, начального и конечного масштабировании и кодирования. При восьми из пятнадцати прямых тельных преобразованиях на в вичного преобразования подае рительный сигнал. 2 з.п. ф-л 2лов, состоящий из источниковтовых сигналов 8 О и Осоовенно и шесть ключей 10-15. Впервичного измерительного превателя 1 через последовательнненные ключ 10, входной блок11 выходной блок 4 и ключ 12чен к входу ЛЦП 5, Выходы ист7-9 тестовых сигналов подключеветственно к входам входноговыходного блока 4 и АЦП 5 черчи 13-15 соответственно.Известные аналого-кодовыеустройства прямого разомкнуторительного преобразования свообобщенной квазилинейной аналкой корреляционной модели вид-приведенная аддитивная погрешность, состоящая из коррелированной (систематической, квазистационарной за вре мя измерения) д у, и некоррелированной (случайной, нестационарной заФвремя измерения) д у, ( ;) .1При диагностировании состояния бесконтактного прямого измерительного 15 преобразователя первоначально замыкают ключи 10-12, размыкают ключи 13-15 и трансформируют с помощью АЦП 5 в код20Кукке (КХ д ) ТК К д +3 4 ч + (К 4 дуз + д ц) э (3) результат прямого преобразования измерительного сигнала Х, 25Затем прерывают поступление измерительного сигнала Х и подают на вход первичного измерительного преобразователя 1 детерминированный (тестовый) сигнал Х, физически адективной сиг налу Х, трансформируя его в код112 ККЗК е(К Х о-Ду ) -Кьк 4 Ду Затем подают на вход первичногоизмерительного преобразователя 1 одновременно измерительный сигнал Х и тестовый сигнал Х , трансформируя их сумму (Х + Х ) в код40и,- к,к,к,ГК,(х+х,). д у,3+Гк К д + (К ду + дн НДалее замыкают ключ 13, подают навход входного блока 3 тестовый сигнал6, физически не адекватный сигналамиХ и Хо, и трансформируют в кодК 2 КЗК 4 Гк (Х Хо) - д ч++ КгКР 6-кзк 4 ду (К 4 ду дм )результат схемотехнического суммирования сигналов Х, Х и 6.Затем размыкают ключ 13, замыкаютключ 14, под ют на вход блока 4 тестовой сигнал В, физически не адекватный сигналам Х и Х , и трансформи руют в кодККГК(Х+Х )+д у+результат схемотехнического суммирования сигналов Х, Хи В.Затем размыкают ключ 14, замыкают ключ 15, подают на вход собственно АЦП 5 тестовый сигнал Оз, физически не адекватный сигналам Х и Х , ио трансформируют в код Н г КККК (Х+Хо)д у 1+ К 6,+- ГК,КЛу,+ (К дч + дм)3, (8) результат схемотехнического суммирования сигналов Х, Х, и 6,Далее прекращают подачу тестового сигнала Х на вход первичного измерительного преобразователя 1 и трансформируют в код 1 т КРюк(КХдч ) + ,+ КЭз+-Гккду,(калач + д )1 (9) результат схемотехнического суммирования сигналов Х и 6 з.Затем размыкают ключ 15, замыкают ключ 11 и траноформируют в код М ККК 4 (КХ д у )КьКВ+ЯКК дч(К 4 д ч + Д и )1 (10) результат схемотехнического суммирования сигналов 6 и Х.Затем размыкают ключ 14, замыкают ключ 13 и трансформируют в код Мз- К КК(КХт д ч, ) ++ Ккк 6 - 1 Кзкд у (К 4 д ч Дм)111) результат схемотехнического суммирования сигналов Х и О,.Далее определяют разности(12) между кодами. Затем проверяют равенства между кодовыми разностями, допустим, с применением сигнатурного анализа.Затем проверяют (используя тот же сигнатурный анализ) наличие корреляций разностей (12) с их образцовыми Е = Е -зк 4 фЕ= Е - КзК,ду3 Ф ф(22) 5 14 значениями 2- 2, и при выполнении равенств (13) - (15) и наблюдении установленных корреляций прекращают подачу сигнала Х на вход первичного измерительного преобразователя 1, размыкают ключ 1 О и трансформируют в код ф 11 о 5 4 (К 2У 4 ч+й ) (16)результат прямого преобразованиятестового сигнала ОДалее размыкают ключ 11 и ключ 13,замыкают ключ 14 и трансформируют вкод результат прямого преобразования тестового сигнала 62,Затем размыкают ключ 12 и ключ 14,замыкают ключ 15 и трансформируют вкод 48-д 2 (18) результат прямого преобразования тестового сигнала 0,Затем размыкают ключ 15, замыкают ключи 10, 11 и 12 и трансформируют в код 133 4 У3 4+ (Кеч +Дм Ю (19) приведенную аддитивную погрешность б первичного измерительного преобУ,разования (т. е, фактически "ноль первичного измерительного преобразователя 1).Далее размыкают ключ 10 и трансформируют в код 9Ъ 4 У (К 4 и )32 (20) приведенную аддитивную погрешность д начального масштабирования (т,е, фактически "ноль" входного блока 3).Затем размыкают ключ 11 и трансформируют в код И, -+ (К Л +Л), (21) приведенную аддитивную погрешностьЬ, конечного масштабирования (т.е.Зн нфактически "ноль выходного блока 4).Затем определяют разности(М 2- 2 З) = 2 нмежду кодами,79901 6 Далее проверяют равенства между кодовыми разностями с применением сигнатурного анализа.Затем устанавливают (используясигнатурный анализ) наличие корреляций разностей (22) с их образцовымизначениями 2 о 2 - 2 они при выполненииравенств (23) - (24) и установлениикорреляций определяют параметры диагностирований прямого измерительного преобразования в виде систематических аддитивных погрешностей и коэффициентов передач первичного преобразованияви Кначального 2 д ц и Кг и конечногод ,и К з мас-:штабирований и кодирования ди Кс использованием соотношений К м(32)еьЗатем сопоставляют найденные значения параметров диагностирования(25) - (32) с их нормированными вели чинами (с применением сигнатурногоанализа) и по результатам сравненийпринимают решение о коррекции прямого измерительного преобразования.При диагностировании состоянияконтактного прямого измерительногопреобразователя трансформации в коды(3) - (11) и (16) - (9) не проводят,однако при этом первоначально поочередно фиксируют коды (17) - (18) ирезультат прямого измерительного преобразования измерительного сигнала Х, оставляя при этом ключи 13-15 разомкнутыми.Затем замыкают ключ 13 и трансфор 5 мируют в код и-к,к,(к,х+д,)+ к,к.ке,+( К К 08 + (К 4 а, + Л,1 ), (35),4 ЧЭрезультат схемотехнического суммирования сигналов Х и ОгЗатем размыкают ключ 14, замыкают ключ 15 и трансформируют в код и- к,к,(к,х ь)К 4 В(К 4 Д, +Л ),25(36) результат схемотехнического суммирования сигналов Х и ВЗ.Затем определяют разности между кодами(38) 15 16 ф между кодовыми разностями с применением сигнатурного анализа.Затем проверяют (используя тот же сигнатурный анализ) наличие корреляций разностей (37) с их образцовыми ЗяаЧЕНИяМИ 2 о 1 - 2, И ПрИ ВЫПОЛНЕог 145 нии равенства (38) и установлении корреляций определяют параметры диагностирован с использованием соотно- шений 50 1 ч,822 оОг 217к -( ) -181 г 1 к 1 - 2 г 3(43) результат схемотехнического суммирования сигналов Х и 01.Далее размыкают ключ 13, замыкают ключ 14 и трансформируют в код152184е,(44) Формула изобретения 1, Способ диагностирования измерительного преобразователя, основанный на применении детерминированных тестовых сигналов, включающий определение результатов прямых измерений, сравнение этих результатов друг с другом с их образцовыми значениями, нахождение параметров преобразования, корреляционно взаимосвязанных с его результатами, и сопоставление этих параметров с нормированными величинами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности диагностирования, трансформируют в коды И, и г и И результаты первичных преобразований и масштабирований соответственно входного измерительного сигнала Х, физически адекватного ему тестового сигнала Х, и их суммы (Х + Х), подключают тестовые сигналы 61, 6 г и 0, физически не адекватные измерительному сигналу, соответственно к входам начального, конечного масштабирования и кодирования измерительного преобразователя, трансформируя в коды И 4 И И и И 7 ИВ Из сообразные им результаты суммирований сигнала (Х + Хо) с сигналами О Вг, О,и сигнала Х с сигналами 6 Ог, О определяют разности (И,; И,), (И; и,), (И; Ь,), (И, - И),(И;И,), (И о - И), проверяют равенства (И 4- И ) (И - и, ), (И - И )- (Ио- И), (И - И 1) (И 7- И,), между ними и при корреляциях разностей с их образцовыми значениями и соблюдениях равенств, трансформируют в коды И , И, и И 1 г соответственно сигналы Затем сопоставляют найденные значения параметров диагностирования (39) - (44) с их нормированными величинами (с применением сигнатурного анализа) и по результатам сравнений принимают решение о коррекции прямого измерительного преобразователя.Предлагаемый способ позволяет повысить структурно-временную избыточность и обеспечить определение параметров диагностирования в зависимости от выходных кодовых сигналов и детерминированных (тестовых) величин,что влечет повышение точности определения этих параметров.(ГТ - ГТ(6 )43 35 1 (41(Г 1 6 ГТз) в которых тестовый сигнал 1 Э физи 1 чески адекватен измерительному сигналу.(ГТ 6 - ГТ,) К 4 оставитель А, Заборнехред М.Ходанич Редактор А. Рев Коррек Патай исно каз 2540/45 Тираж 714 Подп еИИПИ Государственного комитета по изобретениям и ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб. В открытиям при д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород агарина, 1 О 02 и 63 , а в коды ГТ 1 ГТ,4 и ГТ 15сообразные им параметры преобразования в виде приведенных аддитивныхпогрешностей первичного преобразова. ния, начального и конечного масштабирований, определяют разности (ГТ,-ГТ ),(ГТ -), Н, +-ГТ,)- ГТ, + (ГТ 4 - ГТ 3) и при корреляцияхразностей с их образцовыми значениями и выполнениях равенств определяютпараметры преобразования в виде систематических аддитивных погрешностейи коэффициентов передач первичногопреобразования 1 ЛТи Кначального / Ю и К , и конечного3, Тич,К масштабирований, кодированияд к 1 и К 4 сиспользованием соотно- шений и по результатам сравнений полученных параметров с нормированными значениями принимают решение о коррекции этого преобразования,1 2. Способ по и1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что при отсутствии первичного преобразования, трансформируют в код ГТ 16 масштабированный измерительный сигнал и, не прерывая его, подключают тестовые сигналы 611 62 и 63, трансформируя их в кодыГТ(5 и ГТ,9, определяют разности (ГТ(6 в ГТ,5 ) и (ГТ (5- ГТ),проверяют равенство (ГТ,6 в ГТ ) - (ГТ 19- ГТ ) между ними и при корреляциях разностей с их образцовыми значениями и соблюдении равенства, определяют параметры пре 3 бразования с использованием соотношений;