SU1250972A1 - Method of measuring physical quantities - Google Patents

Method of measuring physical quantities Download PDF

Info

Publication number
SU1250972A1
SU1250972A1 SU813357923A SU3357923A SU1250972A1 SU 1250972 A1 SU1250972 A1 SU 1250972A1 SU 813357923 A SU813357923 A SU 813357923A SU 3357923 A SU3357923 A SU 3357923A SU 1250972 A1 SU1250972 A1 SU 1250972A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
variable component
time
signal
intervals
integral value
Prior art date
Application number
SU813357923A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Назарович Биланов
Анатолий Николаевич Тихонов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2636
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2636 filed Critical Предприятие П/Я В-2636
Priority to SU813357923A priority Critical patent/SU1250972A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1250972A1 publication Critical patent/SU1250972A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может примен тьс  при измерении физических величин, содержащих аддитивную помеху в виде переменной составл ющей. елью изобретени   вл етс  повышение точности измерени . Измерение проШ СП ffjus.3The invention relates to electrical measuring technique and can be applied when measuring physical quantities containing additive interference in the form of a variable component. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. Measuring Prox SP SP ffjus.3

Description

извод т следующим образом. Электрический сигнал, содержащий посто нную составл ющую U и переменную непериодическую составл ющую 11 , интегрируют в течение времени t t фиксированной длительности по команде, поступающей в произвольный момент времени. В течение этого же интервала интегрируют переменную составл ющую сигнала. Интегрирование обоих сигналов производ т в течение ближайших отрезков времени, на которых знак текущего значени  переменной составл мщей противоположен знаку интегрального значени  переменной составл ющей на интервале t, t. доis wound as follows. An electrical signal containing a constant component U and a variable non-periodic component 11 is integrated for a fixed time duration t t by a command received at an arbitrary time. During the same interval, the variable component of the signal is integrated. The integration of both signals is carried out over the next time periods in which the sign of the current value of the variable is opposite to the sign of the integral value of the variable in the interval t, t. before

т 2t 2

тех пор, пока интегральное значение переменной составл ющей не достигнет нул . Интегральное значение, отнеuntil the integral value of the variable component reaches zero. Integral value

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может найти применение при измерении физических величин, содержащих аддитивную помеху в виде переменной составл ющей.The invention relates to electrical measuring technique and may find application in the measurement of physical quantities containing additive interference in the form of a variable component.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет подавлени  непериодических, случайных и детерминированных аддитивных помех в широком амплитудно-частотном диапазоне и при изменении характеристик помех в процессе измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by suppressing non-periodic, random and deterministic additive interference in a wide amplitude-frequency range and when the interference characteristics change during the measurement process.

На фиг. 1 и 2 приведены временные диаграммы, иллюстрирующие сущность предложенного способа; на фиг. 3 - структурна  схема устройства дл  его реализации.FIG. 1 and 2 shows time diagrams illustrating the essence of the proposed method; in fig. 3 is a block diagram of a device for its implementation.

Измерение физических величин производ т следующим образом.Measurement of physical quantities is performed as follows.

Отображающий контролируемую физическую величину электрический сигнал , содержащий посто нн5 ю составл - щую и и переменную непериодическую составл ющую U , котора  может имет случайный или детерминированный характер , но об зательно включает участки положительной и отрицательной пол рности относительно своего нулевого значени , интегрируют в течение интервала времени фиксированной длительности по команде наAn electrical signal that displays a controlled physical quantity, containing a constant component and a variable non-periodic component U, which can be random or deterministic, but necessarily includes areas of positive and negative polarity relative to its zero value, integrates during the time interval fixed duration by command on

сенное к измер емой суммарной длительности интервалов времени, соответствует величине посто нной составл ющей сигнала. Устройство, реализующее данньш способ, содержит преобразователь 1, ключ 2, счетчик 3 импульсов, генератор 4 образцовой частоты, блок 5 управлени , ключи 6, 13 и 19, измеритель 7 временных интервалов , арифметическое устройство 8,- блок 9 индикации и вывода, блок 10 вьщелени  переменной составл ющей , дискриминатор 11 знака сигнала , дискриминаторы 12 значени  сигнала, аналоговьш интегратор 14, нуль-орган 15, параметрический измерительный преобразователь 16, инвертор 17 , источник 18 питани . 3 ил.relative to the measured total duration of time intervals, corresponds to the value of the constant component of the signal. A device implementing this method contains a converter 1, a key 2, a pulse counter 3, a generator of 4 exemplary frequencies, a control block 5, keys 6, 13 and 19, a time meter 7, an arithmetic unit 8, an indication and output block 9, a block 10 in the variable component, the discriminator 11 characters of the signal, the discriminators 12 values of the signal, the analog integrator 14, the null-body 15, the parametric transducer 16, the inverter 17, the power source 18. 3 il.

измерение, поступающей в произвольный момент времени. Одновременно в течение того же интервала интегрируют отделенную переменнзпо составл ющую сигнала. К моменту окончани measurement arriving at an arbitrary point in time. At the same time, the separated variable component of the signal is integrated within the same interval. By the time of graduation

этого интервала определ етс  не только величина, но и знак интегрального значени  переменной составл ющей. Дальнейшее интегрирование обоих сигналов производ т в течение ближайших отрезков времени, на которых знак текущего значени  переменной составл ющей противоположен знаку интегрального значени  переменной составл ющей на интервале t t до тех пор, пока интегральное значение перемен- . ной составл ющей не достигнет нул . На фиг. 1 - это отрезки времени t t., tjtg и t.j tg . Здесь же изображена диаграмма второго измерени , содержащего интервал фиксированной длительности и отрезок времени t t, необходимьй дл  приведени  интегрального значени  переменной составл ющей к нулю. Интегральное значение отображающего физическую величину сигнала, отнесенное к измер емой суммарной длительности интервалов времени , на которой интегральное значенне переменной-составл ющей равно нулю , соответствует величинеThis interval determines not only the magnitude but also the sign of the integral value of the variable component. Further integration of both signals is performed in the nearest time intervals, in which the sign of the current value of the variable component is opposite to the sign of the integral value of the variable component at the interval t t until the integral value of the variable is. component will not reach zero. FIG. 1 is the time tt. Tjtg and t.j tg. It also shows a diagram of the second dimension, containing a fixed duration interval and a time interval t t, which is necessary to bring the integral value of the variable component to zero. The integral value of the signal representing the physical magnitude, referred to the measured total duration of time intervals at which the integral value of the component variable is zero, corresponds to

33

посто нной составл ющей сигна - ла.constant signal component.

Если посто нна  составл юща  U, представл юща  собой измер емую величину , искажена только переменной составл ющей и„, то минимашьно необходимым  вл етс  одно измерение, включающее интервалы фиксированной и измер емой длительности. Последующие измерени  могут производитьс  с целью повышени  их точности. Если же аддитивной помехой  вл етс  не только переменна  составл юща , но и неинформативна  посто нна  составл юща  в виде паразитной термо-ЭДС, котора  также должна быть исключена , минимально необходимыми  вл ютс два измерени , каждое из которых включает интервал фиксированной длительности , причем дл  определени  искомой величины результаты измерений необходимо суммиро - вать.If the constant component U, which is the measured value, is distorted only by the variable component and "", then one measurement is minimally necessary, including intervals of fixed and measured duration. Subsequent measurements can be made to improve their accuracy. If the additive interference is not only a variable component, but also an uninformative constant component in the form of a parasitic thermo-emf, which must also be excluded, two measurements are necessary, each of which includes a fixed duration interval, and to determine The desired value of the measurement results must be summed up.

Например, при использовании параметрических измерительных преобразователей с сигналами малого уровн  существенный вклад в суммарную погрешность измерени  внос т паразитна  термо-ЭДС и наведенные помехи типа сетевых. Операции рассматриваемого способа измерени  в этом случае дополн ютс  инвертированием пол рности источника питани  с одновременным инвертированием знака выходного сигнала преобразовател  между парами измерений. Временна  диаграмма такого изменени  показана на фиг. 2. После интегрировани  сигнала , равного сумме посто нной со- стайл ющей И паразитной термо-ЭДС и„ и переменной составл ющей U , в течение интервала . фиксированной длительности и отрезков времени tt, и измер емой дпитель- ности, на сумме которых интегральное значение переменной составл ющей равно нулю, производ т указанные операции инвертировани . При этом измен етс  пол рность паразитной термо-ЭДС и фаза наведенной помехи . Повторное измерение и суммирование результатов, полученных до инвертировани  и после него в течение интервалов фиксированной и измер емой длительности, позвол ют исключить вли ние на результат измерени  паразитной термо-ЭДС и наведенной помехи.For example, when using parametric transducers with low-level signals, parasitic thermo-emf and induced type of network noise make a significant contribution to the total measurement error. The operations of the measurement method under consideration in this case are complemented by inverting the polarity of the power source while simultaneously inverting the sign of the output signal of the converter between pairs of measurements. A timing diagram of such a change is shown in FIG. 2. After integrating the signal, equal to the sum of the constant constituting And parasitic thermo-emf and the variable component U, during the interval. the fixed duration and length of time tt, and the measured physical dimension, on the sum of which the integral value of the variable component is zero, performs the specified inversion operations. In this case, the polarity of the parasitic thermo-emf and the phase of the induced disturbance change. Repeated measurement and summation of the results obtained before inversion and after it during the intervals of fixed and measured duration eliminate the influence on the measurement result of the parasitic thermo-EMF and the induced disturbance.

509724509724

Устройство, реализующее предложенный способ; содержит преобразователь 1 напр жение - частота, выход которого через ключ 2 подсоединен 5 к сигнальному входу счетчика 3 импульсов , вьтолн ющего вместе с преобразователем 1 роль интегратора. Выход генератора 4 образцовой частоты соединен непосредственно с вхо- 10 дом блока 5 управлени , а через | ключ 6 - с входом измерител  7 временных интервалов, другой вход которого подключен к схеме управлени , выход же - к арифметическому устрой- 15 ству 8, вьшолн ющему по команде блока 5 управлени  операцию делени  получаемого из счетчика 3 результата интегрировани  сигнала измерительного преобразовател  на суммарную длитель- 20 ность интервалов интегрировани . Результат вычислени  вводитс  в блок .9 индикации и вывода. Сигнал с выхода измерительного преобразовател  поступает не только на вход преобразова- 25 тел  1 напр жение - частота, но и на вход блока 10 выделени  переменной составл ющей, выход которого непосредственно св зан с входами дискриминатора 11 знака сигнала перемен- 30 ной составл ющей и дискриминатора 12 значени  этого сигнала, а через ключ 13 - с входом аналогового интегратора 14. Выход интегратора 14 под- ключен к входам дискриминатора 11 35 знака и нуль-органа 15, выход которого так же, как и выходы дискриминаторов 11 и 12, подсоединен к схеме управлени . При использовании параметрического измерительного преобра- 40 зовател  16 его выход подключен к входам преобразовател  1 и блока 10 через инвертор 17. Другие внды измерительных преобразователей подключаютс  к ним непосредственно. Шины пи- 45 тани  параметрического преобразовател  св заны с источником 18 питани  через ключ 19, управл ющий вход которого объединен с таким же входом инвертора 17 н подсоединен к выходу гл блока 5 управлени .A device that implements the proposed method; contains voltage converter 1 - frequency, the output of which is connected via switch 2 to signal input of a pulse counter 3, which together with converter 1 plays the role of an integrator. The output of the generator 4 of the reference frequency is connected directly to the input of the control unit 5, and through | key 6 - with the input of the meter 7 time intervals, the other input of which is connected to the control circuit, the output to the arithmetic unit 8, which, at the command of the control unit 5, performs dividing the result of integrating the signal of the measuring transducer by the total length - 20 nosti integration intervals. The result of the calculation is entered into the display and output unit .9. The signal from the output of the measuring transducer is fed not only to the input of the transducer 25 body 1 voltage - frequency, but also to the input of the variable component extraction unit 10, the output of which is directly connected to the inputs of the discriminator 11 of the variable signal component and the discriminator 12 values of this signal, and through the key 13 - with the input of the analog integrator 14. The output of the integrator 14 is connected to the inputs of the discriminator 11 35 characters and the zero-body 15, the output of which, like the outputs of discriminators 11 and 12, is connected to the circuit admin laziness. When using a parametric measuring converter 40, its output is connected to the inputs of converter 1 and unit 10 via an inverter 17. Other internal measuring converters are connected directly to them. The parametric converter power buses are connected to the power source 18 via a switch 19, the control input of which is combined with the same input of the inverter 17 n connected to the output of the control unit 5.

Устройство работает следующим об- Р430М.The device operates as follows: P430M.

По команде на начало измерени  с выхода блока 5 управлени  на входы 55 ключей 2 и 6 подаютс  управл ющие импульсы , в результате чего ключи за- мыкаютс  и на входы счетчика 3 и измерител  7 временных интервалов подаютс  последовательности имупльсов, формируемых соответственно преобразователем 1 напр жение - частота и генератором 4 образцовой частоты. Од новременно замыкаетс  ключ 13 и отделенна  блоком 10 переменна  составл юща  подаетс  на вход, интегратора 14. По истечении интервала фиксированной длительности все названные ключи размыкаютс , если знаки текущего и интегрального значений переменной составл ющей сигнала, сравниваемые дискриминатором 11 знака одинаковы . При противоположных знаках ключи остаютс  в замкнутом состо нии и процессы интегрировани  и измерени  их длительности продолжаютс  до тех пор, пока интегральное значение переменной составл кмцей не стане равным нулю, либо текущее значение этой составл ющей не переменит знак В обоих случа х ключи 2, 6, 13 разомнутс , но в первом из них измерение будет закончено, а во втором прекра- титс  на врем  равенства знаков и продолжитс  при противоположных знаках , пока интегральное значение переменной составл ющей не станет равным нулю. После этого на входы клю- ча 19 и инвертора 17 блоком 5 управлени  вьщаетс  команда переключени . После установлени  переходных процессов паразитна  термо-ЭДС изменит знак, а наведенные помехи - фазу. Пол рность измер емого сигнала U останетс  прежней. На входы ключей 2 б и I3 поступит команда с блока 5 и рни вновь закроютс . Далее работа устройства протекает аналогично опи- санной. Результаты обоих замеров с выходов счетчика 3 и измерител  7 поступают на вход арифметического устройства . Результат вычислени , представл ющий собой полусумму интегральных значений сигнала измерительного преобразовател , отнесенных к суммарной длительности интервалов времени , на которых интегральное значение переменной составл ющей равно нулю, вьщаетс  на блок 9 индикации и вьшода. С целью увеличени  точности измерени  могут быть произведены последующие пары измерений. Если величина переменной составл ющей сигнала измерительного преобразовател  не превышает порога срабатьюани  дискриминатора 12 уровн , устройство производит только две интегральных выборки фиксированной длительности .The command to start the measurement from the output of the control unit 5 to the inputs 55 of the keys 2 and 6 is given control pulses, as a result of which the keys are closed and to the inputs of the counter 3 and the meter 7 time intervals are supplied the sequences formed by the voltage converter 1, respectively frequency and generator 4 exemplary frequency. At the same time, the key 13 closes and the variable component separated by the block 10 is fed to the input of the integrator 14. After a fixed duration interval, all the named keys are opened if the signs of the current and integral values of the variable component of the signal compared to the discriminator 11 characters are the same. With opposite signs, the keys remain in the closed state and the integration processes and measuring their duration continue until the integral value of the variable is not equal to zero or the current value of this component changes sign in both cases, the keys 2, 6, 13 is disconnected, but in the first of them the measurement will be completed, and in the second it will stop for a time of equality of signs and continue with opposite signs until the integral value of the variable component becomes zero. After that, a switch command is issued to the inputs of the key 19 and the inverter 17 by the control unit 5. After the establishment of transient processes, the parasitic thermo-emf changes its sign, and the induced disturbances change the phase. The polarity of the measured signal U will remain the same. The inputs of the keys 2B and I3 will receive a command from block 5 and close again. Further, the operation of the device proceeds as described. The results of both measurements from the outputs of the counter 3 and the meter 7 are fed to the input of the arithmetic unit. The result of the calculation, which is the half-sum of the integral values of the signal of the measuring transducer, related to the total duration of the time intervals in which the integral value of the variable component is zero, is given to the display unit 9 and the display. In order to increase the measurement accuracy, subsequent pairs of measurements can be made. If the value of the variable component of the signal of the measuring transducer does not exceed the threshold for triggering a 12 level discriminator, the device makes only two integral samples of a fixed duration.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ измерени  физических величин , содержащих аддитивнзто помеху в виде переменной составл ющей, в котором сигнал, соответствующий измер емой физической величине, интегрируют в течение сдвинутых интервалов времени, начало первого из которых произвольно и фиксировано по длительности, а конец последнего совпадает по времени с моментом равенства нулю интегрального значени  переменной составл ющей за врем , равное суммарной длительности интервалов , отличающийс  тем, что, с целью повьщгени  точности измерени , интегрирование сигнала на интервалах, последующих за первым производ т в течение отрезков времени , ча которых знак текущего значени  переменной составл ющей противоположен знаку интегрального значени  переменной составл ющей за первьй интервал интегрировани .A method of measuring physical quantities containing an additive noise in the form of a variable component in which the signal corresponding to the measured physical quantity is integrated during shifted time intervals, the beginning of the first of which is arbitrarily fixed in duration, and the end of the last coincides in time with the moment of equality zero of the integral value of the variable component for a time equal to the total duration of the intervals, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, signal integration la at intervals subsequent to the first derivative T during the time segments, cha which the sign of the current value variable component opposite to the sign of the integral value of the variable component for the first integration interval. Составитель В. Скоморохов Редактор М. Келемеш Техред М.Ходанич Корректор И. ЭрдейиCompiled by V. Skomorokhov. Editor M. Kelemesh Tehred M. Khodanych. Corrector I. Erdeyi Заказ 4404/40 Тираж 728ПодписноеOrder 4404/40 Circulation 728 Subscription ВШИПИ Государственного комитета СССРVshipi State Committee of the USSR по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4
SU813357923A 1981-11-20 1981-11-20 Method of measuring physical quantities SU1250972A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813357923A SU1250972A1 (en) 1981-11-20 1981-11-20 Method of measuring physical quantities

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813357923A SU1250972A1 (en) 1981-11-20 1981-11-20 Method of measuring physical quantities

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1250972A1 true SU1250972A1 (en) 1986-08-15

Family

ID=20983882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813357923A SU1250972A1 (en) 1981-11-20 1981-11-20 Method of measuring physical quantities

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1250972A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 429366, кл. G 01 R 19/25, 1971. Авторское свидетельство СССР № 742815, кл. G 01 R 19/25, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4217543A (en) Digital conductance meter
GB1455565A (en) Anaologue to digital converters
SU1250972A1 (en) Method of measuring physical quantities
JPS63191970A (en) Continuous period-voltage converter
US4181949A (en) Method of and apparatus for phase-sensitive detection
US3471779A (en) Method and apparatus for testing dynamic response using chain code input function
SU1101759A1 (en) Device for measuring frequency discriminator frequency detuning
SU450112A1 (en) Method for digital measurement of instantaneous frequency of slowly varying processes
SU974105A1 (en) Strain gauge device
RU1798733C (en) Device for measurement of resistance
SU966621A1 (en) Device for determining phase fluctuation standard deviation
SU796764A1 (en) Device for discriminating variable and constant components of electric signal
SU1446574A1 (en) Apparatus for measuring the amplitude of pulsed signal
SU1370648A1 (en) Device for testing electronic equipment by supply voltage
SU604002A1 (en) Pulse-frequency subtracting arrangement
SU1499275A1 (en) Method of measuring duration of pulses of periodic pulse sequence
SU1368820A1 (en) Device for measuring time of setting of operational amplifier output voltage
SU647692A1 (en) Slipping average determining arrangement
SU930140A1 (en) Device for measuring pulse train instantaneous frequency
SU1472833A1 (en) Noise-resistive method of measuring analog signals
SU1239624A1 (en) Method of determining phase difference between infralow frequency signals
SU864162A1 (en) Digital method of measuring frequency
SU765741A1 (en) Device for measuring frequency increment of electric signals
SU890251A1 (en) Correlation speed meter
SU1215043A1 (en) Meter of frequency-time parameters of electric signals