SU638918A1 - Устройство дл контрол параметров - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быт использовано при автоматизации процесссв контрол  и измерени  парамет ров промышленных объектов. Известны цифровые устройства контрол , содержащие корректирующие звень  дл  повшаенн  точности устipoftcTB Ш Однако в friffiforoKaHaJibHtax ус ройствах контрол  параметров, характериэукаднхс  многоблочной параллельно-последовательной структурой измерительного тракта, применение индивидуальнмх корректирующих звеньев дл  каждого канала валет к зиачитепь ному усложнению и удорожанию аппаратуры . . Иэвестйы также устройства дл  кор рекции погрешности,примен емые в сис темах контрол , построенных на базе электронно-вычислительных машин, и использующие вычисление при помощи ЭВИ истинной величины контролируемых параметров в соответствии с результа тами измерени  сигна.лов датчиков параметров и датчиков эталонных сигнал 2. Однако эти устройства не приме нимы в широко распространенных в насто щее врем  беспроцессорных устрой ствах контрол  параметров, импользу емых автономно либо в качестве активных устройств св зи с объектом в составе управл ющих комплексов. Из известных беспроцессорных устройств со структурными методами повышени  точности по технической сущности наиболее близким  вл етс  устройство дл  контрол  параметров, со- . держащее послеловательно соединенные источники эталонных сигналов, коммутаторы сигналов датчиков, групповые нормирующие преобразователи; коммутатор сигналов преобразователей и функциональный преобразователь, управл ющий вход которого соединен с выходом блока хранени  констант, управл ющим входом аналого-цифрового преобразовател  и первым входом блока сравнени , второй вход которого подключен к первому выходу аналого-цифрового преобразовател  з. Недостатком известного устройства  вл етс  невозможность корректировки вли нии внешних условий на. передаточную функцию каналов .измерени . Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройств дл  контрол  параметров, Достигаетс  это тем, что устройство содержит блок оперативной пам ти с подключенными к нему первыми входами первым и вторым цифро-аналоговыми преобразовател ми и реверсивным счетчиком, вторые входы которых соединены соответственно с выходом функционального преобразовател , вторым выходом аналого-цифрового преобразовател  и выходом блока сравнени , а выходы соответственно - с измерительным и опорным входами аналого-цифрового преобразовател  и входом блока оперативной пам ти.

На чертеже дана структурна  схема предлагаемого устройства.

: Устройство состоит из коммутаторфв 1 сигналов датчиков, источников 2:эталонных сигналов, групповых нормирующих преобразователей 3, коммутатора 4 сигналов преобразователей, функционального преобразовател  5, айалого-цифрового преобразовател  6, блока 7 сравнени , блока 8 хранени  констант, блока 9 оперативной пам ти , реверсивного счетчика 10 и первого и второго цифро-аналоговых преобразователей 11 и 12.

Устройство работает следующим образом „

Коммутаторы 1 подключают выходы соответствующих датчиков контролируемых параметров ко входу групповых нормирующих преобразователей 3. Коммутатор 4 подключает их выходы к функциональному преобразователю 5, к торый представл ет собой, напримёр , операционный усилитель с несколькими нелинейными цеп ми обратной св зи, автоматически включаемыми пр сигналам из блока 8 хранени  конciiaHT в зависимости от типа подключённого датчика. Функциональный преобразователь 5 осуществл ет спр мление нелинейной зависимости величины вьгходного сигнала датчиков (термопар , термометров, дифференциальнотрансформаторных датчиков и др.) от физической величины контролируемых параметров (температуры, давлени , расхода и др).

Линеаризованный сигнал с выхода функционального преобразовател  5 потупает на вход аналого-цифрового преобразовател  б, в котором осуществл етс  преобразование сигнала в цифровой код, соответствующий техническим единицам измерени  физического параметра . Масштабирование сигнала производитс  за счет изменени  напр жени  опорного источника аналого-цифрового преобразовател  6 по сигналам из блока & хранени  констант в зависимости от шкалы измерени  контролируемого параметра

Блок 7 сравнени  производит сравнние сигнала аналого-цифрового преобразовател  6 с уставками предельных значений, хран щимис  в блоке 8 хранени  констант. Цифровой код велкчины параметров, сигналы их состо ни

относительно уставок используютс  в дальнейшем дл  нидикации, регистрации н сигнализации состо ни  параметров. Коррекци  погрешности в устройстве производитс  следующим образом.

Через врем , определ емое возможной скоростью изменени  внешних условий работы устройства, каждый коммутатор 1 подключает к соответствующему групповому измерительному каналу источники 2 эталонных сигналов, Величины их выходных сигналов U. и Uo равны и,,(,,

где 0, - максимальна  погрешность канала измерени  без коррекции,U максимальна  величина входного сигнала. В блоке 7 сравнени  результаты измерени  каждого эталонного сигнала сравниваютс  с контрольной уставкой, хран щейс  в блоке 8 хранени  констант . Сигналы со cxeMjj сравнени  0 больше, меньше и равно поступают на управл ющие входы реверсивного счетчика 10, соответственно уменьша  или увеличива  на единицу или оставл   неизменнЕлм его содержимое . После измерени  каждого эталонного сигнала содержимое счетчика 10 переписываетс  в соответствующее слово блока 9 оперативной пам ти. Таким образом, дл  каждого группового измерительного канала в блоке 9 оперативной пам ти хран тс  два словаrf получаемое при анализе эталонного сигнала U и Г получаемое при анализе Uj. В дальнейшем при измерении любого , в том числе и эталонного, сигнала из данной группы код г поступает на вход цифро-аналогового преобразовател  (ЦАП) 12, а код Гг -на вход ЦАП Но

Сигнал с выхода ПАП 12 подаетс  последовательно с входным сигналом аналого-цифройого преобразовател  б, и, вычита сь из него, корректирует вли ние аддитивной составл ющей погрешности. Сигнал с выхода ЦАП 11 поступает последовательно с сигналом с опорного источника аналого-цифрового преобразовател  6 и, вычита сь из него, мен ет крутизну характеристики.преобразовател , корректиру  тем самым вли п ние мультипликативной составл ющей погрешности о

Таким образом, дл  реализации предлагаемой системы с коррекцией необходимо иметь два К - разр дных ЦАП, К,- разр дный реверсивный счетчик и 2 оперативную пам ть, причем2

где d.) - максимальна  погрешность устройства без схемы коррекции;

d - погрешность со схемой коррекции ; 0 п - число групповыхканалов,

Claims (3)

1. Последовательность подключени  датчиков и эталонных сигналов и соответ ствующий выбор констант из блока 8 хранени  опреде;1 ет(::  командами схемы 5 управлени  устройства. Положительный эффект от внедрени  изобретени , св занный с повышением точности контрол , определ етс  повы шением технико-экономических парамет ров устройства, снижением эксплуатационных затрат. Повышение технико-экономических параметров устройства св зано с возможйостью получени , по расчетным и опытным данным, погрешности измерительного тракта 0,1-0,25% в диапазоне изменений температуры окружающей среды от 10-40с, изменени  напр жени  сети питани  на 10-13% в услови  старени  комплектующих элементов в течение 10000 ч. При этом нет необхо димости примен ть в устройстве дорогие и сложные прецизионные измерител ные блоки, благодар  чему его стоймость по сравнению с устройствами подобной точности, не использующими коррекции погрешности, снижаетс  в зависимости от числа групповых каналов на 15-30%. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  параметро содержащее последовательно соединенн источники эталонных сигналов, коммутаторы сигналов датчиков, групповые нормирукицие преобразователи, коммута тор сигналов преобразователей и функциональный преобразователь, управл ющий вход которого соединен с выходом блока хранени  констант, управл ющим, входом аналого-цифрового преобразовател  и первым входом блока сравнени , второй вход которого подключен к первому выходу аналого-цифрового преобразовател , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройств, оно содержит блок оперативной пам ти с подключенными к нему первыми входами первым и вторым цифроаналоговыми преобразовател ми и реверсивным счетчиком, вторые входы которых соединены соответственно с выходом функционального преобразовател , вторым выходом аналого-цифрового преобразовател  и выходом блока сравнени , а выходы соответственно - с измерительным и опорным входами аналого-цифрового преобразовател  и входом блока оперативной пам ти. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 267748, кл. G 01 К 31/28, 1970.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 452001, кл. Q 06 F 15/46, 1974.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 3160°. кл. а Об F 15/46, ,1973.