SU1241171A1 - Способ поверки вторичных компенсационно-мостовых измерительных преобразователей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, в частности к метрологическому обеспечению электри-. ческих измерений неэлектрических величин . Цель изобретени  - повышение точности поверки. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 образцового напр жени , источник 2 стабильного посто нного напр жени , сумматор 3, управл емый источник 4 переменного напр жени , имитатор 5 емкостного датчика конденсатора посто нной емкости, автокомпенсатор 6 переменного тока и вольтметр 7. Измерение промежуточной активной электрической величины по известному закону производ т по такому же закону независимой активной электрической величины, воздействующей на датчик при неизменном информативном параметре датчика. В описании приведена закономерность измерени  промежуточной активной электрической величины. Использование способа позвол ет снизить погрешность поверки примерно в 10 раз. Кроме того, исключаетс  необходимость в использовании варикапов, а следовательно, отпадает необходимость в подаче высокого напр жени  смещени , что снижает безопасность труда. 1 ил. i (Л to 4

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, в частности к метрологическому обеспечению электрических измерений неэлектрических величин , и может быть использовано при, по верке вторичных компенсационно-мостовых измерительных преобразователей, предназначенных дл  работы с параметрическими (емкостными, индуктивными, резистивными ) датчиками быстроизмен - ющйхс  физических величин.

Целью изобретени   вл етс  повышение тбчности поверки за счет снижени  методической погрешности путем исключени  преобразовани  образцового элек трического сигнала в изменение информативного параметра датчика.

На чертеже представлена структурна  схема устройства, реализующего способ поверки аналогового компенса- ционно-мостового измерительного преобразовател , предназначенного дл  работы с емкостным датчиком переменной площади перекрыти  электродов.

В рабочем режиме на датчик подает- с  периодическое напр жение образцовой амплитуды (независима  активна  электрическа  величина) которое вы- зьшает периодически измен ющийс  ток через датчик (промежуточна  активна  электрическа  величина). В режиме поверки датчик замен етс  имитатором- конденсатором посто нной емкости. Изменени  амплитуды электрического тока через датчик по заданному зако- ну вызываютс  изменени ми амплитуды периодического напр жени , подаваемого на датчик. Получаемые в результате изменени  выходного напр жени  преобразовател  анализируютс  с по- мощью образцовых измерительных . средств (например, вольтметром nepei менного напр жени ).

Уравнение св зи изменений информативного параметра датчика, соответст- вующих задаваемым при поверке изменени м независимой энергетической величины , получаетс  из уравнени  преобразовани  компенсационно-мостового преобразовател 

АоРх АхРо , C-t)

где Ар - амплитуда независимой активной электрической величины; РХ -информативный параметр; Ад - выходной сигнал преобразова-

тел ;

РО - образцовый параметр, однородный с информативным (мера).

71 2

Из выражени  (1) находим изменени  выходного сигнала 4 А при изменении амплитуды независимой активной электрической величины 4 AQ

Л Ах л АО , (2.)

гЪ

где Руц - начальное значение информативного параметра датчика. Из выражени  (1) определ ем изменени  выходного сигнала, соответствующие изменени м информативного параметра датчика &Pf(

дАх

) АО

где Ар - амплитуда независимой активной электрической величины, воздействующей на датчик в рабочем режиме.

Приравниваем 02)и (3)и решаем полученное уравнение относительно ЛРц

Рхн

Ар

Полученное выражение описьшает св зь изменений амплитуды независимой ак гивной электрической величины с эквивалентными изменени ми информативного параметра и может быть использовано при экспериментальном определении коэффициента преобразовани  повер емого преобразовател  и его измене- НИИ, вызванных воздействием различных вли ющих факторов.

Устройство дл  реализации данного способа состоит из генератора 1 образцового напр жени , источника 2 стабильного посто нного напр жени , сумматора 3 напр жений, управл емого источника 4 переменного напр жени , имитатора 5 ёмкостного датчика конденсатора посто нной емкости, авто-, компенсатора 6 переменного тока и образцового вольтметра 7 переменного напр жени , причем выходы генератора

1образцового напр жени  и источника

2стабильного посто нного напр жени  соединены соответственно с первым и вторым входами сз матора 3 напр жений , выход последнего подключен к входу управл емого источника 4 переменного напр жени , имитатор 5 емкостного датчика включен между выходом управл емого, источника 4 переменного напр жени  и входом автокомпенсатора

6 переменного тока, а к выходу послед31

него подключен образцовый вольтметр 7 переменного напр жени ,

Устройство работает следующим образом .

Напр жение с выхода сумматора 3 напр жений, равное сумме стабильного посто нного напр жени  источника 2 и образцового переменного напр жени  (тестового сигнала) с выхода генератора 1, управл ет амплитудой переменкого напр жени  несущей частоты, действующего на выходе управл емого источника 4 переменного напр жени  (частота напр жени  этого источника во много раз больше частоты напр же- ни  генератора 1 образцового напр жени ). При этом амплитуда переменного тока, протекающего через имитатор 5 емкостного датчика, также измен етс  чем достигаетс  имитаци  изменений информативного параметра датчика. Из- менени  амплитуды переменного тока . через имитатор 5 емкостного датчика вызьшают изменени  выходного сигнала автокомпенсатора 6 переменного тока (т.е. выходного сигнала повер емого преобразовател ), которые измер ютс  образцовым вольтметром 7 переменного напр жени . При отсутствии погрешности преобразовани  эти изменени  соответствуют формуле (2). При наличии погрешности преобразовани  изменени  выходного С1 гнала автокомпенсатора 6 переменного тока будут отличатьс  от определ емых по формуле (2), что фиксируетс  образцовым вольтметром 7 переменного напр жени . Погрешность поверки с помощью предлагаемого устройства будет определ тьс  погрешност ми генератора I образцового напр жени , сумматора 3 напр жений, преобразовани  информативного параметра датчика в ток и образцового вольтметра 7 переменного напр жени . При использовании отечественных се- рийных приборов значение этой погрешности может быть снижено до 0,1% и менее.

Таким образом, при использовании данного способа методическа  погрет- нрсть поверки по сравнению с прототипом снижаетс  примерно в 10 раз (0,1% вместо 1%), что позвол ет изготавливать и аттестовать точные компенсационно-мостовые измерительные преоб1714

разователи и датчики быстроизмен - ющихс  физических величин. Кроме того , в предлагаемом способе нет необходимости в применении варикапов, следовательно, не нужно подавать высокое напр жение смещени , что приводит к повьшению безопасности труда при проведении поверочных операций.

Ф. ормула изобретени 

Способ поверки вторичных компенсационно-мостовых измерительных преобразователей , в котором измен ют по известному закону

o Apffa)j-3et).;

где (f () - периодическа  функци  времени , измен юща с  с несущей частотой;

Ар - амплитуда независимой активной электрической величины , воздействующей на датчик в рабочем режиме (т.е. при работе с реальным датчиком);

(i) - тестова  функци  времени, вид которой определ етс  задачей поверки (это может быть, например, скачок нала при определении времени затухани  переходного процесса повер емого преобразовател ), или синусоидальна  функци  при определении частотной погрешности преобразовател , промежуточную активную электрическую величину, в которую преобразуетс  информативный параметр датчика, и, анализиру  изменени  выходного сигнала повер емого преобразовател , вычисли- ют погрешность вторичного компенсационно-мостового измерительного, преобразовател , о т л и ч а ю д и и с   тем, что, с целью повьш1ени  точности поверки за счет снижени  методической погрешности, изменение промежуточной активной электрической величины по известному закону производ т путем изменени  по такому же закону, независимой активной электрической величины , воздействующей на датчик, при неизменном информативном параметре датчика.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ поверки вторичных компенсационно-мостовых измерительных преобразователей, в котором изменяют по известному закону ·<* о = [Ар + ψ (-L) ] · 3 где VCQ ~ периодическая функция времени, изменяющаяся с несущей частотой;

   Ар - амплитуда независимой активной электрической величины, воздействующей на датчик в рабочем режиме (т.е. при работе с реальным датчиком);

   ^(t) - тестовая функция времени, вид которой определяется задачей поверки (это может быть, например, скачок сигнала при определении времени затухания переходного процесса поверяемого преобразователя), или синусоидальная функция при определении частотной погрешности преобразователя, промежуточную активную электрическую величину, в которую преобразуется информативный параметр датчика, и, анализируя изменения выходного сигнала поверяемого преобразователя, вычисли-^г ют погрешность вторичного компенсационно-мостового измерительного, преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поверки за счет снижения методической погрешности, изменение промежуточной активной электрической величины по известному закону производят путем изменения по такому же закону, независимой активной электрической величины, воздействующей на датчик, при неизменном информативном параметре датчика.