SU1599818A1 - Способ автоматической поверки измерительных приборов - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в массовом производстве электроизмерительных приборов, при их поверке. Цель изобретени  - повышение производительности поверки при одновременном сохранении ее точности. Поверку осуществл ют в два цикла. В первом цикле подают на прибор по линейному закону вхоной сигнал, лопредел ют моменты совмещени  указател  с повер емыми отметками шкалы, измер ют соответствующие этим моментам значени  входного сигнала, а во втором цикле подают на повер емый прибор скачком входной сигнал, соответствующий конечной точке шкалы, определ ют моменты совмещени  указател  с двум  отметками в начале шкалы и с одной отметкой в конце шкалы. По полученным данным определ ют круговую частоту свободных колебаний и степень успокоени  подвижной части прибора, по которым наход т динамическую погрешность поверки и искомую погрешность прибора.

Description

Изобретение относитс  к электро- .измерительной технике и может быть использовано в массовом производстве электроизмерительных приборов при их поверке.

Цель изобретени  - повьш ение производительности поверки при одновременном сохранении ее точности.

Сущность способа автоматической поверки измерительных приборов заключаетс  в следующем.

В основном цикле подают на повер емый прибор измен ющийс  по линейному закону входной сигнал

Sc - скорость изменени  входного сигнала, равна 

(2)

где 1 - значение входного сигнала, соответствующее конечной точке шкалы повер емого прибора; Т - врем  нарастани  входного

сигнала от нул  до 1. Определ ют моменты времени

сл

;о

00

So

t, t.

-к

П

(3)

I S,t, где t - врем ;

(1)

в которые происходит совмещение указател  с повер емыми отметками шкалы

2.

i-K

I In

(4)

Р д (5) представл ет собой истинные значени  входного сигнала, а р д (4) - соответствующие им значени , измеренные прибором, поэтому их разность

- I,

(6)

К к К

 вл етс  искомой абсолютной погрешностью измерительного прибора. Из-за инерционности подвижной части она отстает от входного сигнала,измен ющегос  по закону (1), что приводит к возникновению динамической ошибки Дд поверки, с учетом которой абсолютную погрешность (6) наход т как

к к

IK - §к

(7)

3

к

(8)

- посто нна  и переменна  составл ющее

. динамической ошибки, равные:

с

&,

Q2j . . ОЗо SP -(ЬСОо-Ьк

,-ir

(9)

X

X sin((0ot)

arctg

,5

- e

-pWol

X

X sin(WotJp -l + arctg -gr Q

,5

(11) где p - степень успокоени ;

Qj - кругова  частота свободных колебаний подвижной части. Из-за технологических погрешностей производства массовых электро- измерительных приборов класса точности 1,5 и ниже значени  |3 и СОо от прибора к прибору сильно мен ютс , поэтому в предлагаемом способе значени  р и С0(, определ ют дл  каждого повер емого прибора во вспомогательном цикле поверки. Дл  этого подают на прибор скачком входной сигнал, . соответствующий конечной точке ly,

X з1п(СОоЬц л| 1 Р + arctg

к|р,м

1 jiCOo K

X sh(Q..tj

1 + arth.

i::i.)i т

(13)

 вл ющимис  решени ми дифАеренциаль- ного уравнени 

21I

dp dt

+ I

5

0

50

Wo Ч (1А)

Случай, когда ft 1, возможен только теоретически и поэтому не рас сматриваетс ,

Непосредственное использование выражени  (12) или (13) дл  определени  В и СО о при заданных 1, t, I f, невозможно из-за нелинейности получающейс  системы алгебраических уравнений относительно В и СОо а численное решение этой системы,требующее организации циклов по двум искомым параметрам (цикла в цикле), приближение значени  которых, а также режим движени  к тому же неизвест- 40 ны, занимает достаточно много машинного времени, особенно при его реализации на микроэвм, используемых дл  создани  систем автоматического контрол  и управлени . Так как эти 45 микроэвм работают в реальном масштабе времени, временна  задержка, необходима  дл  численного определени 

К и UD пр мым образом сказываетс  на быстродействии поверки.

В св зи с этим в предлагаемом способе определение /3 и СО о с помощью выражений (12) и (13) и уравнени  (14) осуществл ют в два этапа,Сначала наход т приближенные значени  искомых величин, а затем точные.

Дл  нахождени  приближенных значений раскладывают решени  уравнени  (14) в р д Тейлора по степен м (t - t при t 0:

- Ц)

l (t) - l (0) +

/1

2

dt

В динамическом режиме, соответствующем вспомогательному циклу поверки , начальные услови  таковы:

(0) 0;

dl dt

0.

Ограничившись двум  членами в разложении .(15), учитыва  (16) и вычислив необходимые производные,получим

l (t) Co ,In -4- t - )ot .

(17)

Так как выражение (17) получено разложением искомого решени  в окрестности нул , во вспомогательном цикле дл  повышени  точности поверки после подачи скачка 1 входного сигнала определ ют моменты t, и

I

времени, соответствующие совмеta

щению указател  с двум  первыми

и 1 отметками в начале шкалы, и по

полученным данным из системы

1 ( - ,

т r.i t - -1-ВС)Я L 2 3 I J

(18) 35

наход т степень успокоени  /3 и круговую частоту СОо :

«о

ik

1

;

т r-i- -- /х

I«t 2 3 (19)

-;(20)

л - 3 , 2 1, Z 3 Л 2 I 1-21

I. Зч- -jT-t,) .

(21)

Дп  значений А и 00 присущих наиболее массовым серийным щитовым электроизмерительным приборам класса точности 1,5 и 2,5 с размерами наличника 60x60 и 80x80 мм, бьша прове- дена оценка погрешностей формул (19) и (20) путем моделировани  на ЭЦВМ процессов (12) и (13) при заданных ft и (Оо с последующим нахождением

дл  моментов времени t , и t2 значений fJ и QO из (19) и (20) и сравнением их с заданными. В результате было установлено, что при использовании двух первых отметок в начале шкапы дл  наиболее массовых серийных щитовых приборов погрешность в определении частоты (Jg по

формуле (19) составл ет сотые доли процента и ее можно считать пренебрежимо малой, а погрешность в определении р по формуле (20) не пре- вьш1ает 15%. Увеличение числа вычисл емых членов в разложении (15) к заметному повьшению точности определени  степени успокоени  не приводит. Поэтому в предлагаемом способе дл  более точного нахождени  и используют вьфажени  (12) и (13), в которые подставл ют найденное из (19) значение сОо, а приближенное значение |i , полученное из (20), используют в качестве дополнительной информации дл  определени  возможных границ изменени  точного значени  |3 .

Дп  этого во вспомогательном цикле поверки после подачи скачка If входного сигнала и фиксации t, t, 1,, 1 определ ют дополнительно некоторый момент времени t,., , дл  которого указатель совмещаетс  с выбранной отметкой I f,., , и дл  этих значений с помощью выражений (12) и (13) подбирают точное значение р с помощью организации вычислительного цикла по р . Внутри этого цикла из (12) или (13) вычисл ют положение

указател  в момент времени t.,

iVo (.. n. )

сравнивают его со значением Iri-i по шкапе прибора

; In- - iL; Cf.-.Wo, i,,tn., )|

(22)

и наход т минимум модул  5; разности указанных значений, который наступает в случае, когда

;.г S;., i . (23)

Выполнение неравенства (23) свидетельствует о нахождении точного значени  , которое будет равной ;.i.

Таким образом, предлагаемьй способ автоматической поверки измерительных приборов за счет проведени  вспомогательного цикла поверки при скачкообраэном входном сигнале и возможности проведени  основного цикла по- верки благодар  полному исключению динамической ошибки на высоких скорост х нарастани  (убывани ) линейного входного сигнала, обеспечивающих врем  прохозвдени  диапазона входных сигналов, близкое к времени установлени  показаний, позвол ет по сравнению с известным способом в 3 - 4 раза повысить производительность поверки , что особенно важно при автоматизации производства массовых электроизмерительных приборов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ автоматической поверки измерительных приборов, заключающийс  в том, что поверку осзпцествл ют за два цикла, причем в основном цикле подают на повер емый прибор измен ю10

   998188

   щийс  по линейному закону входной сигнал, определ ют моменты совмещени  указател  с повер емыми отметка- ми шкалы, измер ют соответствующие этим моментам значени  входного сигнала , а во вспомогательном нен ют параметры входного сигнала и повтор ют основной цикл, отличаю- щийс  тем, что, с целью повьше- ни  производительности поверки, во вспомогательном цикле подают на повер емый прибор скачком входной сигнал , соответствующий конечной точке шкалы, определ ют моменты совмещени  указател  с двум  отметками в начале шкалы и с одной отметкой в конце шкалы,по полученным данным оцредел - ют круговую частоту свободных колебаний и степень успокоени  подвижной части прибора, с помощью которых наход т динамическую ошибку поверки и искомую погрешность прибора.

   15

   0