SU1649308A1 - Device for measuring time constants of physical magnitude sensors - Google Patents
Device for measuring time constants of physical magnitude sensors Download PDFInfo
- Publication number
- SU1649308A1 SU1649308A1 SU894689455A SU4689455A SU1649308A1 SU 1649308 A1 SU1649308 A1 SU 1649308A1 SU 894689455 A SU894689455 A SU 894689455A SU 4689455 A SU4689455 A SU 4689455A SU 1649308 A1 SU1649308 A1 SU 1649308A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- model
- input
- unit
- sensors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Изобретение касаетс технических измерений и позвол ет повысить точность определени посто нных времени датчиков физических величин и расширить область применени устройства. При измерении посто нных времени исследуемые датчики 1 и 2 включаютс дифференциально, а к выходу одного из датчиков последовательно подключаютс перва 4 и втора 5 модели датчиков с однотипными передаточными характеристиками . В процессе воздействи нестационарного возмущени на входы датчиков блоки 6 и 7 настройки соответствующих моделей с помощью экстремального регулировани свод т к минимуму разность выходных сигналов датчиков и их моделей. По величине сигнала , компенсирующего динамическое рассогласование сигналов датчиков 1 и 2 и их моделей 4 и 5, определ ют посто нные времени датчиков, которые регистрируютс первым 15 и вторым 16 регистрирующими блоками. 1 ил. г (Л о Јь СО со о 00The invention relates to technical measurements and improves the accuracy of determining the time constant of sensors of physical quantities and extends the field of application of the device. When measuring the time constant, the sensors 1 and 2 under study are switched on differentially, and the first 4 and second 5 models of sensors with the same transmission characteristics are connected in series to the output of one of the sensors. In the process of a non-stationary perturbation on the sensor inputs, blocks 6 and 7 of adjusting the corresponding models using extreme control minimize the difference between the output signals of the sensors and their models. The magnitude of the signal that compensates for the dynamic mismatch of the signals of sensors 1 and 2 and their models 4 and 5 determine the time constants of the sensors, which are recorded by the first 15 and second 16 recording units. 1 il. g (L o Ј CO SO O O 00
Description
Изобретение относитс к техническим измерени м, в частности к устройствам дл определени Показателей инерции датчиков измен ющихс физических величии непосредственно в услови х их применени .The invention relates to technical measurements, in particular, to devices for determining Indicators of inertia for sensors of varying physical magnitudes directly under the conditions of their use.
Цель изобретени - повышение точности определени посто нных времени датчиков и расширение области применени устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the constant time of sensors and expanding the scope of application of the device.
На чертеже приведена блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.
Устройство дл определени посто нных времени датчиков физических величин содержит первый и второй датчики 1 и 2, блок 3 измерени разности выходних сигналов датчиков, первую и вторую модели 4 и 5 датчиков , блоки 6 и 7 настройки первой и второй моделей 4 и 5 датчиков соответственно , первый и порой переключатели 8 и 9, первый и второй инверторы 10 и 11, блок 12 логики, блок 13 вычислени обратной величины сумматор 14, первый и второй регистрирующие блоки 15 и 16, усилитель 17 с регулируемым коэффициентом передачи, интегратор 18 в цепи отрицательной обратной св зи усилител 17, нуль-органы 19 и 20, формирователи 21 и 22 разнопол рных импульсов, логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23, счетный триггер 24, преобразователь 25 интервала времени в напр жение, блок 26 определени экстремума, блок 27 вычитани , блок 28 определени модул , блок 29 определени экстремума, сумматор 30, счетный триггер 31 с управлением положительной пол рностью, счетный триггер 32 с управлением отрицательной пол рностью логический элемент И 33, исполнительный орган 34 (типа триггера-защелки).A device for determining the constant time of physical value sensors contains the first and second sensors 1 and 2, the unit 3 measuring the difference of the output signals of the sensors, the first and second models 4 and 5 sensors, the blocks 6 and 7 adjusting the first and second models 4 and 5 sensors, respectively first and sometimes switches 8 and 9, first and second inverters 10 and 11, logic block 12, block 13 for calculating the inverse value adder 14, first and second registering blocks 15 and 16, variable gain amplifier 17, integrator 18 in the negative reverse circuit Amplifier 17, null organs 19 and 20, shapers 21 and 22 of different polarity pulses, an EXCLUSIVE logic element OR 23, counting trigger 24, time interval to voltage converter 25, extremum determining unit 26, subtraction unit 27, block 28 module detection, extremum determination unit 29, adder 30, counting trigger 31 with positive polarity control, counting trigger 32 with negative polarity control logic element AND 33, executive body 34 (of a latch type).
На входы датчиков 1 и 2, имеющих соответственно следующие передаточные функции:To the inputs of sensors 1 and 2, having respectively the following transfer functions:
W,(P) W, (P)
ff
И-Т,- РIT, - P
HT-TP HT-TP
где Tj,TЈ - искомые посто нные времени (коэффициенты передачи без снижени общности прин ты равными единице),where Tj, TЈ are the sought time constants (transfer coefficients without loss of generality are taken equal to one),
воздействует одно и то же произвольное нестационарное возмущение X(t).the same arbitrary nonstationary perturbation X (t) acts.
Передаточна функци от этого возмущени до разности сигналов /2(0- The transfer function from this disturbance to the signal difference / 2 (0-
Y«(O а выходеY "(O and output
блока 3 измерени разности выходных сигналов датчиков равнаunit 3 measuring the difference of the output signals of the sensors is equal to
w /рч Т1:Т4).Рw / rc T1: T4) .R
vj; (1+тч. р) -() vj; (1 + tch. R) - ()
Передаточна функци первой модели 4 датчиков равнаThe transfer function of the first 4 sensor model is
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
Т -1T -1
РR
где К, - настраиваемый коэффициентwhere K, - adjustable coefficient
передачи усилител 17 с регулируемым коэффициентом передачи;transmission amplifier 17 with adjustable transmission ratio;
1one
к;;to;;
- передаточна функци интегратора 18 з цепи отрицательной обратной св зи усилител 1 7.- the transfer function of the integrator 18 of the negative feedback circuit of the amplifier 1 7.
Передаточна функци второй модели 5 датчиков равна коэффициенту К 5 передачи усилител с регулируемым коэффициентом передачи, т.е. W(P)K5.The transfer function of the second model 5 sensors is equal to the coefficient K 5 of the amplifier transmission with an adjustable transmission coefficient, i.e. W (P) K5.
Передаточна функци от Х(О до сигнала ) на входе модели 5-имеет видThe transfer function from X (O to signal) at the input of the model 5 has the form
W6(p) 47PT W6 (p) 47PT
Работа устройства основана на сходстве передаточных функций W(P) иThe operation of the device is based on the similarity of the transfer functions W (P) and
Wg(P) и происходит в три этапа.Wg (P) and occurs in three stages.
На первом этапе согласуютс с помощью блока 12 логики сопоставл емые сигналы Y.j(t) и разность CYa(t)- (O так-как в зависимости от со- отношени неизвестных посто нных времени Т, и Т 2. разность Y2(t)-Y (ОД или инвертируетс по отношению к сигналу Y-j(t) или не инвертируетс .At the first stage, the correlated signals Yj (t) and the difference CYa (t) - (O so that depending on the ratio of the unknown constants of time T, and T 2 agree with the help of logic block 12). The difference Y2 (t) - Y (OD or inverted with respect to the signal Yj (t) or not inverted.
Блок 12 логики работает следующим образом.Block 12 logic works as follows.
Фазовые характеристики передаточных функций W(P) и Wg(P) могут отличатьс одна от другой во всем частотном диапазоне (т.е. при любой частоте основной гармоники) не боЭто означает, чтоThe phase characteristics of the transfer functions W (P) and Wg (P) may differ from one another in the whole frequency range (i.e., at any frequency of the fundamental harmonic) not more. This means that
tf лее, чем на по окончании переходных процессов, св занных с включением устройства, на выходе сумматора 30 по вл ютс импульсы, чередование пол рности которых может иметь два варианта. В первом случае по вл ютс интервалы времени с одновременным включением счетных триггеров 31 и 32, что приводит к срабатыванию через элемент И 33 исполнительного органа 34, перебрасывающего переключатели 8 и 9. Первый из них выключает инвертор.tf more than at the end of the transient processes associated with switching on the device, the output of the adder 30 appears pulses, the alternation of polarity of which can have two options. In the first case, time intervals appear with simultaneous switching on of counting triggers 31 and 32, which leads to actuation through And 33 of the actuator 34, which switches switches 8 and 9. The first of them turns off the inverter.
10разности сигналов fjn/tO-Y (t)l , котора при эт/ом преобразуетс в разностьXY (Ј)-Y2(t)J а передаточна функци Wa(.P.) соответственно становитс равнойThe 10 differences of signals fjn / tO-Y (t) l, which at this impedance is converted into the difference XY (Ј) -Y2 (t) J and the transfer function Wa (.P.) Accordingly becomes equal to
w ,р (w, p (
эииверг (1+тур).(1+т4-р) eiiverg (1 + tour). (1 + t4-p)
Переключатель 9 включает инверторSwitch 9 turns on the inverter
11и тем самым приводит устройство в соответствие с новым выражением дл передаточной функции Wa(P),11 and thereby adjusts the device to the new expression for the transfer function Wa (P),
т..е.those.
с WjjfHee()T(P) . Во втором случае исполнительный орган не срабатывает, и устройство остаетс в исходном состо нии .with WjjfHee () T (P). In the second case, the executive body does not work, and the device remains in the initial state.
На втором этапе определ етс посто нна времени второго датчика Т. Дл этого с помощью блока 6 произго- дитс настройка первой модели и датчиков посредством установлени син- .фазности сопоставл емых сигналов Y(t) и ЈYt(t)-Y ,(t) . Из сравнени передаточных функций W5(P) и Wg(P) следует, что фазовый сдвиг между указанными сигналами может быть устранен подстройкой коэффициента передачи регулируемого усилител ,17 доAt the second stage, the time constant of the second sensor T is determined. To do this, using block 6, the first model and sensors are adjusted by establishing the synchronicity of the compared signals Y (t) and ЈYt (t) –Y, (t) . From a comparison of the transfer functions of W5 (P) and Wg (P), it follows that the phase shift between the indicated signals can be eliminated by adjusting the gain of the adjustable amplifier, 17 to
1one
значени равного -- ,equal to -,
Х2X2
На этом этапе устройство работает следующим образом.At this stage, the device operates as follows.
Коэффициент передачи второй модели датчиков К устанавливают посто нные и отличным от нул , например,The transmission coefficient of the second model of sensors K is fixed and non-zero, for example,
1one
равным единице. Приequal to one. With
v k v k
сопоставл емые сигналы Yj(t) (t)- Y,(t) будут сдвинуты во времени, причем в зависимости от соотношени Т и Т,, опережающим может быть любой из этих сигналов. На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23, по вл ютс пары импульсов одинаковой пол рности, вызывающие включение счетного триггера в течение интервала времени, равного сдвигу между сопоставл емыми сигналами . Преобразователь интервала времени в напр жение формирует напр жениthe correlated signals Yj (t) (t) - Y, (t) will be shifted in time, and depending on the ratio T and T ,, any of these signals may be leading. At the output of the element EXCLUSIVE OR 23, a pair of pulses of the same polarity appear, causing the inclusion of a counting trigger for a time interval equal to the shift between the matched signals. The time interval to voltage converter generates voltages
649308, 6649308, 6
пропорциональное сдвигу, котороеproportional to shear which
минимизируетс блоком 26 определе- ни экстремума путем подстройки первой модели 4, тТе. коэффициента пере- дачи К, усилител 17. Минимум этогоminimized by block 26 for determining the extremum by adjusting the first model 4, tTe. transmission coefficient K, amplifier 17. Minimum of this
напр жени достигаетс при К ;- 14voltage is reached at K; - 14
- - . При этом импульсы на выходах- -. In this case, the pulses at the outputs
Т2T2
10 формирователей 21 и 22 разнопол рных импульсов будут во времени совпадать и через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23 не пройдут. Полученное значение Kq. фиксируетс , а обратна ему величина10 formers 21 and 22 of different polarity pulses will coincide in time and will not pass through the EXCLUSIVE OR 23 element. The resulting Kq value. is fixed and its inverse
15 на выходе блока 13 вычислени обратной величины, равна посто нной вре- мени Т- второго датчика, регистрируетс первым регистрирующим блоком 15.15 at the output of the block 13 for calculating the reciprocal, equal to the constant time T of the second sensor, is recorded by the first recording unit 15.
На третьем этапе при определении посто нной времени Т первого датчика фиксируетс полученный коэффициент передачи усилител 17, 1At the third stage, when determining the time constant T of the first sensor, the obtained gain coefficient of the amplifier 17, 1 is fixed.
2020
равный К,equal to,
и производитс подстройка ко and adjustments are made to
2525
эффициента Kg. передачи второй модели 5 датчиков до значени , равного разности (-Тг).Kg Eff. transmitting the second model 5 sensors to a value equal to the difference (-Tg).
Устройство на этом этапе работает следукщн образом.The device at this stage works in the following way.
30 Сигнал на выходе блока 27 вычитани равен разности синфазных сигналов , Y3(t) и Y4(t)-Y1(tJ{ и его уровень зависит от степени расхождени между значени ми К-. и разнос35 ти (Tf-T2) (см. передаточные функции W(P) и W6(P)). Модуль выходного сигнала блока 27 вычитани минимизируетс блоком 29 определени экстремума путем подстройки коэффициента пере40 дачи второй модели К до значени , равного (Т,, -Т) . При этом достигаетс минимум входного сигнала блока 29 определени экстремума, равный нулю. Полученное значение Kg. суммиру45 етс (с соответствующим знаком) в30 The signal at the output of subtraction unit 27 is equal to the difference of the common mode signals, Y3 (t) and Y4 (t) -Y1 (tJ {and its level depends on the degree of difference between the values of K- and the difference (Tf-T2) (see transfer functions W (P) and W6 (P)). The output module of the subtracting unit 27 is minimized by the extremum determination unit 29 by adjusting the transfer rate of the second model K to a value equal to (T ,, -T). the extremum determination unit 29 is equal to 0. The obtained Kg value is summed up 45 (with the corresponding sign) in
сумматоре 14 с найденным ранее значе-adder 14 with the previously found value
нием T. Искома посто нна Т регистрируетс вторым регистрирующим блоком 16.By the T. search, the constant T is registered by the second recording unit 16.
В данном устройстве не используютс какие-либо конструктивные параметры датчиков.Дл определени посто нных времени используютс лишь входные сигналы датчиков„ В предлагаемом устройстве отсутствуют операции одновременного измерени нескольких величин, а вли ние случайных помех сглаживаетс использованием экстремальных регул торов. Устройство применимо к датчикам любых физических величин, независимо от их конструктивных особенностей.This device does not use any constructive parameters of the sensors. For the determination of the constant time, only the input signals of the sensors are used. In the proposed device, there are no simultaneous measurements of several quantities, and the effect of random interference is smoothed using extreme regulators. The device is applicable to sensors of any physical quantities, regardless of their design features.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894689455A SU1649308A1 (en) | 1989-05-04 | 1989-05-04 | Device for measuring time constants of physical magnitude sensors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894689455A SU1649308A1 (en) | 1989-05-04 | 1989-05-04 | Device for measuring time constants of physical magnitude sensors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1649308A1 true SU1649308A1 (en) | 1991-05-15 |
Family
ID=21446685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894689455A SU1649308A1 (en) | 1989-05-04 | 1989-05-04 | Device for measuring time constants of physical magnitude sensors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1649308A1 (en) |
-
1989
- 1989-05-04 SU SU894689455A patent/SU1649308A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1649308A1 (en) | Device for measuring time constants of physical magnitude sensors | |
Grigorie | The Matlab/Simulink modeling and numerical simulation of an analogue capacitive micro-accelerometer. Part 2: Closed loop | |
SU941929A1 (en) | Extremal regulator for objects with transport delay | |
SU739560A1 (en) | Device for determining coefficients of differential equations for linear objects | |
SU1504489A1 (en) | Contact-free displacement-to-frequency transducer | |
SU981900A1 (en) | Phase angle to voltage converter | |
SU1394149A1 (en) | Method of measuring physical quantities | |
RU2041560C1 (en) | Differential frequency pickup | |
SU572896A1 (en) | Device for shaping quadrature signals | |
SU581579A1 (en) | Pulse shaper for measuring the frequency of a periodic signal | |
SU1325292A1 (en) | Displacement measuring device | |
SU1248673A2 (en) | Electrodynamic vibrator | |
SU1116503A1 (en) | Pulsating voltage transducer | |
SU744437A1 (en) | Pulse regulator | |
SU1223257A1 (en) | Exponential function generator | |
SU1149375A1 (en) | Noise voltage generator | |
SU504206A1 (en) | Correll tor | |
SU590693A1 (en) | Pneumatic self-tuning device | |
SU1026079A1 (en) | Device for measuring pickup complex resistance component | |
SU622045A1 (en) | Relay control device | |
SU993279A1 (en) | Device for differentiating slowly-varying signals | |
SU1385082A1 (en) | Device for determining signal extreme moments | |
SU773524A1 (en) | Functional resistance to frequency converter | |
SU739553A1 (en) | Multiplier-divider | |
SU420946A1 (en) | NULL BODY |