SU1008616A1 - Способ одновременного измерени нескольких параметров одним чувствительным элементом - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ НЕСКОЛЬКИХ ПАРАМЕТРОВ ОДНИМ 1ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ путем обEf v:- A3 (,.a -yji.. i.--,f 1.„ S-  лтшта.- д пл. - ТЕлШчШ Мй ; K.4t4i iJst fl. работки выходшдх сигналов преобразовател  по градуировочным характеристикам , отличаюн ийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, на вход преобразовател  с одним чувствительным элементом подают питающий псшигармонический сигнал и по амплитудам гармоник 1выходного сигнала суд т о величине параметров, использу  этом соответствующие градуировочные характерис|ТИКИ . /J т 00 о О)

Description

Изобретение относитс  к измерител . ной технике и может быть использовано , .например в авиационно-космической технике дл  одновременного измерени  нескольких параметров (давлени температура, скорость и др.)« Известен способ измерени  давлени и температуры, заключающийс  в возбу дении автоколебаний трем  автогенераторами трех пьезоэлементов А,В и С из которых ньезоэлементы А и В обладают существенно различными температурно-частотными характеристиками, а пьезоэлементы В и С по возможности тождественными Дл  этого способа характерно наличие поррешиости, возникающей при измерении давлени  из-за недостаточной компенсации температурных воздей ствий. Это вызвано неизбежным различием температуры пьезоэлементов В и С, вследствие их пространственной ра несенности, а также из-за различных их свойств, а следовательно, и зависимостей частота-температура. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс , способ, заключающийс  в регистрации выходных сигналов cxeivu преобразовани  и их обработки по предварительно определенным градуировочным .характеристикам 2. Недостатками известного способа  вл ютс  ограниченные возможности его использовани , вызванные ;особенност ми применени  пьезоэлектрических резонаторов, что усложн ет измерени , а также недостаточные точ ность и надежность,св занные со сложной технологией возбуждени  множества колебаний в чувствительном элементе - пьезоэлектрическом резона торе и по влением неучитываемых взаи мосв зей между создаваемыми колебательными процессами. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу одновременного измерени  нескольких параметров одним чувствительным элементом путем обработки выходных сигналов преобразовател  по градуировочным характеристикам на вход -преобразовател  с одним чувствительным элементом подают питающий полигармонический сигнал и по амплитудам гармоник выходного сигнала суд т о величине параметров , использу  при этом соответствующие градуировочные характеристики . Один и тот же чувствительный элемент критичен к вли нию на него р да параметров. При этом выходной сигнал А схемы с чувствительным элементом будет  вл тьс  функцией р да параметров А F ТР, Т...). При включени в схему источника полигармоническог сигнала на выходе схемы имеем гармоники , амплитуды которых так же  вл ютс  функци ми параметров. Амплитуда каждой гармоники по-разному зависит как от давлени , так и от температуры. При этом может меч н тьс  не только чувствительность каждой гармоники к равным параметрам , но и знак этой чувствительности. Математическа  обработка градуировочных характеристик дает возможность определить зависимости измер емых параметров от амплитуд гармоник. При этом чтобы определить два параметра дл  обработки достаточно иметь две гармоники. Дл  определени  п-параметров необходимо иметь п-гармоник. На фиг Г 1 показан пример поведени  амплитуд гармоник Г,Г2/Г,Г,Г при действии на индуктивный измерительный преобразователь параметров давлени  Р и температуры Т; на фиг. 2 - структурна  схема измерительной системы дл  реализации предлагаемого способа. Измерительна  система содержит источник 1 полигармонического сигнала , включенный в электрическую схему с чувствительным элементом 2. к выходу электрической схемы подключен р д цепей преобразовани  из последовательно соединенных полосового фильтра 3, усилител  4, детектора 5. и фильтра 6 нижних частот. Цепи преобразовани  подсоединены через аналого-цифровой преобразователь 7 к вычислительному устройству 8, имеющему на выходе вторичные приборы 9-11, отградуированные по измер емым параметрам . Способ осуществл етс  следующим образом. На вход схемы преобразовани  с одним чувствительным элементом подают питающий полигармонический сигнал. Источник 1 полигармонического сигнала создает на выходе электрической схемы с чувствительным элементом 2 также полигармонический сигнал. На выходе схемы, преобразовани  выдел ют амплитуды различных гармоник электрического сигнала. Амплитуды гармоник этого сигнала  вл ютс  функци ми нескольких.параметров, например, давлени  Р, температуры Т, скорости потока V и т.п. Полосовые фильтры 3 служат дл  выделени  различных гармоник. Усилители 4 служат дл  усилени  амплитуд этих гармоник. Детекторы 5 и фильтры 6 нижних частот выдел ют огибающую в узкой полосе частот, вырезанной полосовыми фильтрами 3. Сигналы с фильтров 6 нижних частот поступают на аналого-цифровой преобразователь 7 и далее на вычислительное устройство 8. По предлагаемому способу определ ют величины параметров расчетным путем , по градуировочным зависимост м амплитуды гармоник от этих параметров. Дл  этого в вычислительном устройстве 8 (фиг. 2) производитс  обрабо ка поступивших сигналов в соответствии с эаложенными в него данными о граДуировочных зависимост х амплитуд гармоник от измер емых лараметров. На выходе вторичных приборов 9-11 имеют информацию о измер емых параметрах Р, Т, V и др.

Предлагаемый способ расшир ет возможности одновременного измерени  нескольких параметров одним чувствительным элементом, так как он основан на использовании полигармонических электрических сигналов, например, создаваемых генератором пр моугольных импульсов. При этом в качестве чувствительного элемента могут быть использованы различные электрические, электромеханические, электрооптические,индуктивные,трансформаторные , емкостные, магнитные, электротёпловые и другие виды измерительных преобразователей. Количество гармоник можно выбирать по числу измер емых параметров. Возможности выбора гармоник св зааы с удобством их обработки в соответствии с предварительно установленными градуировочными зависимост ми амплитуд гармоник от измер емых параметров. На практике количество наличных гармоник значительно больше числа измер екшйх параметров, поэтому выбо конкретных гармоник обладает расширенными возможност ми.

0 Способ упрощает одновременное

измерение нескольких параметров одним чувствительным элементом, так как не требуетс  нескольких источников питани  или генераторов. Амплитуда,

5 реализующа  предлагаемое техническое решение, проста и не требует сложных настроек и регулировок. Точность и надежность одновременного измерени  нескольких параметров одним чувствид тельным элементом повышены за счет возможности учета воздействий всех измер емых параметров,взаимного влй .нй  и возможности работы на тех JгармоникахJ которые наиболее удобны

с дл  преобразований обработки и-:Изме рений. (X Ь--Ь

t t t

Ч1г

:sj

ft

Claims (1)

1. СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО ИЗМЕ'РЕНИЯ НЕСКОЛЬКИХ ПАРАМЕТРОВ ОДНИМ 'ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ путем об- работки выходных сигналов преобразователя по градуировочным характеристикам, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, на вход преобразователя с одним чувствительным элементом подают питающий полиГармонический сигнал и по амплитудам гармоник 1выходного сигнала судят о величине параметров, используя при этом соответствующие градуировочные характеристики. · фаг.1 '1008616