Claims (2)
Фиг. I Изобретение относитс к измерительной технике, может найти применение в информационно-измерительных системах и вл етс усовершенствованием изобретени по авт. св. № 726427. Цель изобретени - повышение точности измерений при том же времени измерений. На фиг. 1 изображена схема дл реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - временные диаграммы. Предлагаемый способ может быть реализован с помощью устройства, содержащего датчики 1 входных величин, источники 2 эталонных и нулевого сигналов, коммутирующее устройство 3, преобразователи 4 информации , устройство 5 накоплени информации , вычислительное устройство 6, логическое устройство 7 управлени коммутатором . Дополнительно к этому в предлагаемом способе введены дифференцирующее устройство 8 и схемы 9 сравнени . Дл применени предлагаемого способа надо до начала измерени знать закон соответстви между входными величинами и максимально допустимые скорости ихизменени . В измерительных системах, прежде всего предназначенных дл испытаний сложных объектов и научного эксперимента, .часто на основе изучени физической природы объекта или его математической модели может быть априорно до начала измерений установлен закон соответстви в виде функциональной св зи между измер емыми величинами, которую можно описать математически следующим образом: f(Xi,X2,...,Xn) О,(1) где Xi, Х2, ...,хг1 - измер емые величины; f(- )-некотора элементарна функци . Причем функциональна св зь может носить как точный, так и приблизительный нечеткий характер. Пример 1. При измерении расхода вещества в различных трубопроводах, сход щихс в один общий, имеют Qi + Q24----+ Q, где Qi, Q2,... измер емые расходы вещества в каждом трубопроводе, Q - измер емый расход в общем трубопроводе . Данное соотношение может выполн тьс не точно, а приблизительно вследствие неконтролируемых утечек вещества. Пример FIG. I The invention relates to measurement technology, can be used in information-measuring systems and is an improvement of the invention according to the author. St. No. 726427. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements at the same measurement time. FIG. 1 shows a scheme for implementing the proposed method; in fig. 2 - time diagrams. The proposed method can be implemented using a device containing sensors 1 input values, sources 2 reference and zero signals, switching device 3, information converters 4, information storage device 5, computing device 6, switch control logic device 7. In addition, a differentiating device 8 and comparison circuits 9 are introduced in the proposed method. In order to apply the proposed method, it is necessary to know the law of correspondence between the input quantities and the maximum permissible rates of their change prior to the measurement. In measuring systems, primarily intended for testing complex objects and scientific experiments, often based on studying the physical nature of an object or its mathematical model, it is possible to prioritize measurements to establish a law of correspondence as a functional relationship between measured values that can be described mathematically as follows: f (Xi, X2, ..., Xn) O, (1) where Xi, X2, ..., xg1 are the measured values; f (-) -coconor is an elementary function. Moreover, functional communication can be both accurate and approximate fuzzy. Example 1. When measuring the flow rate of a substance in different pipelines, converging into one common pipe, have Qi + Q24 ---- + Q, where Qi, Q2, ... the measured flow rates of the substance in each pipeline, Q is the measured flow rate in common pipeline. This relationship may not be exactly accurate, but approximately due to uncontrolled leakage of the substance. Example
2. При угловых измерени х в многоугольнике выполн етс «1 + «2 + + У- (п-2).л, где «1, а2, ..., an - измер емые углы; п - количество углов. Аналогичные соотношени могут быть установлены , например, при измерени х полей регул рных функций различных физических параметров (давлений, температур). Вид функциональной св зи может быть определен следующи.ми способами: статистической обработкой результатов предыдущих испытаний данного объекта, обработкой результатов испытаний аналогичных объектов и моделей данного объекта, а также построением математической или имитационной модели исследуемого объекта, или влени . Максимально допустима скорость изменени входных величин определ етс инерционностью объекта измерений и может быть установлена на основе изучени объекта испытаний или эксперимента, а также взаимодействи датчика с объектом измерений. Согласно известному способу подключают преобразователи 4 информации к входным датчикам 1, источникам 2 эталонных и нулевого сигналов и осуществл ют измерени входных величин, эталонных и нулевого сигналов. Полученную информацию запоминают в устройстве 5 накоплени информации . Преобразователи информации подключают к входным датчика.м 1, источникам 2 эталонных и нулевого сигналов в другой последовательности. Осуществл ют повторные измерени входных величин, эталонных и нулевого сигналов при этом подключении датчиков, запомина полученную информащ ю в устройстве 5 накоплени . Повтор ют указанные операции до тех пор, пока все преобразователи 4 не подключены к каждому входному датчику 1. Одновременно с производством измерений дополнитедльно по отношению к известному способу сигналы с выходов датчиков 1 (фиг. 2 а) дифференцируют. Сигналы с выходов дифференцирующих устройств 8 (фиг. 2 б) подают на схемы 9 сравнени , на другой вход которых подают сигналы, соответствующие величине максимальной скорости изменени входных величин (фиг. 2 в). Если за врем измерений сигнал на входе схемы 9 сравнени не превышает установленного уровн , то это свидетельствет об отсутствии ошибок измерений соответствующих датчиков 1. При отсутствии ошибок в датчиках 1 осуществл ют обработку результатов измерений согласно известному способу. Если сигнал на входе схемы 9 сравнени превышает априорно установленную границу (фиг. 2 г), то это свидетельствует об ошибках измерени соответствуюшего датчика 1. В этом случае результаты измерений данного датчика исключают из процесса дальнейшей обработки, а сам датчик исключают из процесса подключени к преобразовател м 4. Исключение отказавшего датчика из процесса измерений и полученных с него результатов из процесса обработки дл получени оценок измер емых величин позвол ет повысить точность измерений. Дл исключени отказавшего датчика 1 из процесса измерений номер отказавшего датчика передаетс в логическое устройство 7 управлени коммутатором, которое производит изменение циклограммы подключени преобразователей 4 к датчикам 1. После производства измерений но известному способу, использу результаты преобразовани эталонных и нулевого сигналов , определ ют величины поправок, которые надо вносить в результаты измерений каждого преобразовател 4, и определ ют результаты измерени каждого преобразовател с учетом поправок. Вычисл ют среднее значеие из скорректированных с учетом поправок результатов измерени входных величин и определ ют отклонени от среднего значени из результатов измерени каждого преобразовател . Если показани канала отличаютс от среднего более допустимой величины, то результат измерени данного канала исключают и наход т среднее арифметическое из оставшихс результатов. Это среднее беретс в качестве результата преобразовани . Выполнение этих операций обеспечиваетс устройством 6. В случае исключени из результатов показаний одного из датчиков или преобразователей осуш,ествл ют изменение циклограммы подключени преобразователей 4 к датчикам 1, в результате чего неисправный датчик или канал исключаетс из использовани . Применение предлагаемого способа возможно также, когда имеетс априорна информаци о максимально допустимой скорости изменени не всех, а только части входных величин. Предлагаемый способ позвол ет обнаруживать ошибки измерений во всех датчиках , о которых имеетс априорна информаци , и исправл ть ошибки измерений (восстанавливать значение измер емой величины ), если ошибка произошла в одном из датчиков. Следует отметить, что веро тность возникновени ошибки одновременно в двух и более датчиках значительно меньше , че.м веро тность ошибки одного датчика, и ею можно пренебречь. Однако, если в общем случае априорно известно п различных законов соответстви вида формулы (1) между измер емыми величинами, то путем решени этой системы уравнений можно исправить ошибки измерений (восстановить значение измер емой величины) п датчиков. Применение предлагае.мого способа позвол ет повысить точность измерений по сравнению с известным благодар обнаружению и исправлению ошибок измерений датчиков . Причем его применение практически не увеличивает врем измерений, так как обнаружение ошибки измерений производитс одновременно с производством измерений , а врем вычислительных операций по исправлению ошибки измерений пренебрежимо мало по сравнению с временем измерений. Формула изобретени Способ ко.мплексировани измерений по авт. св. № 726427, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, одновременно с процессом измерений сигналы с выхода каждого датчика дифференцируют, результаты дифференцировани сравнивают с априорно установленной максимальной скоростью изменени входной величины и в случае превышени сигналом этого уровн соответствующий датчик исключают из процесса измерений, а полученные с него результаты - из процесса вычислений, при этом значение соответствуюш.ей величины восстанавливают на основе априорно известных законов соответстви между входными величинами .2. At angular measurements in the polygon, "1 +" 2 + + Y- (p-2) l is performed, where "1, a2, ..., an are the measured angles; n is the number of angles. Similar relationships can be established, for example, by measuring the fields of regular functions of various physical parameters (pressures, temperatures). The type of functional relationship can be determined by the following methods: statistical processing of the results of previous tests of this object, processing of the results of tests of similar objects and models of this object, as well as building a mathematical or simulation model of the object or phenomenon. The maximum allowable rate of change of the input values is determined by the inertia of the measurement object and can be determined based on the study of the test object or experiment, as well as the interaction of the sensor with the measurement object. According to a known method, information converters 4 are connected to input sensors 1, sources 2 of reference and zero signals, and measurements of input values, reference and zero signals are carried out. The obtained information is stored in the information storage device 5. Information converters are connected to input sensors m 1, sources 2 reference and zero signals in a different sequence. Repeated measurements of input values, reference and zero signals at this sensor connection, store the received information in accumulation device 5. These operations are repeated until all converters 4 are connected to each input sensor 1. Simultaneously with the production of measurements, the signals from the outputs of sensors 1 (Fig. 2 a) are differentiated additionally with respect to the known method. The signals from the outputs of the differentiating devices 8 (Fig. 2b) are fed to the comparison circuits 9, to the other input of which signals are given corresponding to the maximum rate of change of the input values (Fig. 2c). If during the measurement the signal at the input of the comparison circuit 9 does not exceed the established level, then this indicates the absence of measurement errors of the respective sensors 1. In the absence of errors, the sensors 1 process the measurement results according to a known method. If the signal at the input of the comparison circuit 9 exceeds the a priori established boundary (Fig. 2 g), this indicates measurement errors of the corresponding sensor 1. In this case, the measurement results of this sensor are excluded from the process of further processing, and the sensor is excluded from the connection process to the converter 4. The elimination of the failed sensor from the measurement process and the results obtained from it from the processing to obtain estimates of the measured values makes it possible to increase the measurement accuracy. In order to exclude the failed sensor 1 from the measurement process, the number of the failed sensor is transmitted to the switch control logic device 7, which changes the sequence diagram of the connection of the transducers 4 to the sensors 1. After the measurements are made using a known method, using the results of the conversion of reference and zero signals, which must be entered into the measurement results of each transducer 4, and the measurement results of each transducer are determined with allowance for corrections. The average value of the corrected corrected input measurements is calculated and the deviations from the average value from the measurement results of each transducer are determined. If the channel readings differ from the average over the permissible value, then the measurement result of this channel is excluded and the arithmetic average is found from the remaining results. This average is taken as a result of the conversion. These operations are performed by device 6. In the event that one of the sensors or dryers is removed from the results, the change in the sequence diagram of the connection of the converters 4 to the sensors 1 is signaled, with the result that the faulty sensor or channel is excluded from use. The application of the proposed method is also possible when there is a priori information about the maximum permissible rate of change, not all, but only part of the input quantities. The proposed method makes it possible to detect measurement errors in all sensors for which there is a priori information, and to correct measurement errors (restore the value of the measured value) if an error occurred in one of the sensors. It should be noted that the probability of an error occurring at the same time in two or more sensors is much less, that the error probability of one sensor, and it can be neglected. However, if in the general case it is known a priori that there are various laws of correspondence of the form of formula (1) between the measured values, then by solving this system of equations one can correct the measurement errors (restore the value of the measured value) n sensors. The application of the proposed method allows to increase the measurement accuracy in comparison with the known one due to the detection and correction of measurement errors of sensors. Moreover, its use practically does not increase the measurement time, since the detection of measurement error is performed simultaneously with the production of measurements, and the computational time for correcting measurement errors is negligible compared to the measurement time. Claim Method Compounding Measurements by Aut. St. No. 726427, characterized in that, in order to improve accuracy, simultaneously with the measurement process, the output signals from each sensor are differentiated, the differentiation results are compared with the a priori set maximum rate of change of the input value and, if the signal exceeds this level, the corresponding sensor is excluded from the measurement process, and the results obtained from it are from the calculation process, while the value of the corresponding value is restored on the basis of a priori known laws of correspondence between GOVERNMENTAL values.