SU767666A1 - Method for measuring parameters of differential transducers - Google Patents

Method for measuring parameters of differential transducers Download PDF

Info

Publication number
SU767666A1
SU767666A1 SU782664333A SU2664333A SU767666A1 SU 767666 A1 SU767666 A1 SU 767666A1 SU 782664333 A SU782664333 A SU 782664333A SU 2664333 A SU2664333 A SU 2664333A SU 767666 A1 SU767666 A1 SU 767666A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
parameters
converter
differential
raster
signals
Prior art date
Application number
SU782664333A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Кузнецов
Алексей Николаевич Серьезнов
Анатолий Алексеевич Скотников
Владислав Петрович Стариков
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4736
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 Г-4736 filed Critical Предприятие П/Я Г-4736
Priority to SU782664333A priority Critical patent/SU767666A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU767666A1 publication Critical patent/SU767666A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ(54) METHOD OF MEASURING DIFFERENTIAL PARAMETERS

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙCONVERTERS

1one

Изобретение относитс  к области измерительной техни.ки и может быть использовано в системах автоматического контрол  и в измерительных приборах универсального и специального на значени .The invention relates to the field of measuring technology and can be used in automatic control systems and in measuring instruments of universal and special value.

Известен способ, заключающийс  в том, что одновременно подгйот посто нное напр5{жение на мост, содержащий дифференциальный преобразователь, и на устройство формировани  развертывающей функции, сравнивают усиленное напр жение разбаланса моста с напр жением, представл ющим развертывающую функцию выдел ют измерительный интервал от момента включени  посто нного напр жени  до момента равёнс.тва напр жений разбгшанса моста и развертывающей функции, и по величине измерительного интервала определ ют контролируемые параметры дифференциального преобразовател  (l .The known method consists in the fact that simultaneously a constant voltage {bridge} containing a differential converter and a spreading function forming device compare the increased voltage of the unbalance of the bridge with the voltage representing the spreading function and the measuring interval from the moment of switching on constant voltage until the moment of equilibrium of the bridge expansion ratio and sweep function, and the measured parameters of the differential are determined by the value of the measuring interval a social converter (l.

. Недостатками спосрба  вл ютс  невозможность измерени  знакопеременных относительных приращений параметров , а также низка  точйость измерени , обусловленна  нестабильностью коэффициента усилени  сигнала разбаланса моста и нестабильностью элементов устройства формировани  развертываюцей функции.. The disadvantages of this method are the impossibility of measuring alternating relative parameter increments, as well as low measurement accuracy due to the instability of the gain factor of the unbalance signal of the bridge and the instability of the elements of the device for developing a spreading function.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ 5 измерени  пассивных параметров электрических цепей, основанный на исследовании , переходного процесса в изме рительной цепи, содержащей активный и реактивный элементы, заключающийс The closest technical solution to the invention is a method 5 of measuring the passive parameters of electric circuits, based on the study of a transient process in a measuring circuit containing active and reactive elements, consisting

10 в том, что одновременно подают на измерительную цепь и резистивный делитель напр жени  линейно-измен ющеес  напр жение, определ ют момент равенства напр жений на средних ках измерительной цепи и делител  и выдел ют интервал времени, пропор- циональный измер емому параметру 2.10 in that a linear-varying voltage is simultaneously applied to the measuring circuit and the resistive voltage divider, the moment of equal stress on the average measuring circuit and the divider is determined, and the time interval proportional to the measured parameter 2 is determined.

Недостатком способа  вл ютс  низкие точность и чувствительность из20 мерени . Низка  точность измерени  обусловлена зависимостью функции преобразовани  от элементов резистивного делител , неста§,ильность которых приводит к по влению существеннойThe disadvantage of the method is low accuracy and sensitivity of measurement. The measurement accuracy is low due to the dependence of the conversion function on the elements of the resistive divider, the instability, the irregularity of which leads to the appearance of significant

25 погрешности.25 errors.

Цель изобретени  - повышение точности и чувствительности измерени .The purpose of the invention is to improve the accuracy and sensitivity of the measurement.

Claims (1)

Поставленна  цель достигаетс  тем, что по способу измерени  napaMej30 ров дифференциальных преобразователе й подают одновременно на каждое из плеч дифференциального преобразовател  неравные возмугдающие воздействи ,формиру  при этом расход щийс  растр,образованный двум  выходными электрически ми сигналами преобразовател ,производ пые которых по времени не равны одна другой и включают в себ  один или не- сколько параметров, возмущающего воздействи . По истечении заданного интервала времени измен ют параметры возмущающих воздействий так что соотношение между упом нутыми произ .водными Мен етс  на противоположное , а выходные электрические сигналы преобразовател  образуют сход щийс  растр, выдел ют измерительный интервал от момента изменени  параметров возм лцающегос  воздействи  до мбмёнтйравенства выходных сигналов преобразовател  и определ ют .измер емые параметры по величине измерительного интервала. Дл  емкостного преобразовате;|  в . в.озму1иающего воздействи  подают ступенчато-измен ющийс  ток, дл  индуктивного преобразовател  подают ступенчато-измен ющуюс  ЭДС, дл  резистивного преобразовател  подают кусочно-ли 1ейный: ток или напр жение. На фиг. 1 изображен линейный растр образованный двум  ВЫХОДНЕЛМИ сигналами преобразовател  , на фиг.2,а приведена функциональна  схема устройства , реализующего предлагаег-/1Ый способ , на фиг. 26-д изображены принципиальные схег.щ р да дифференциальных преобразователей . По способу на каждое из плеч дифф ренциального преобразовател  в произ вольный, прин тый на начало отсчета,м мент времени подают возмущающие воздействи  такие,что параметры возмуща Щёго воздействи  на одно из плеч не равны параметрам воздействи  на другое плечо. Форма и тип вpз 5yщaющиx во действий выбирают в зависимости от т па дифференциального преобразовател  Параметрами возмущаю::,его: воздействи  задающими начальный уголраскрыти  растра,  вл ютс  величина ступени или угол наклона, соответственно дл  ступе нчатого или линейно-измен ющего с  воздейс и .. В результате на выхо дах преобразовател  формируютс  линейно-измен ющиес  сигналы (тока или напр жени ) (пО-г4-- V f i )-b; где к и Kj. - параметры возмущающих во действий, причем Р(Пд)Р( изгестные функции измер емых- параметров дифференциального преобраЗов ател I ,,П измер емые параметры, соответственно первого и второго плеч дифференциального преобразовател . Из выражени  (1) видно, что прозводные по времени выходных сигнаов преобразовател  функционально предел ют как параметрами возмущаюих воздействий, так и измер емыми араметрами. , Параметры и Кг выбирайт таким бразом, что во всем диапазоне измеени  П, и П выполн лось например еравенство . . 4(п,)(Пгг (S) ри выполнении услови  (2 )Tl, и R бразуют расход щийс  растр {фиг.1.). По истечении заданного интервала ремени Т, измен ют параметры возмуающих воздействий таким образом,что 1 12.1 , ри этом на выходах преобразовател  ормируютс  сигналы (no-T,(n,)(t-T,) T,(n).(n,)(i-T). Как видно из выражений (3) и (4) , соотношение между производпри времени выходных сигналов ными по на противоположное,т.е. мен ютс  ХП,)4К;-Ф(П,), (5) а .выходные сигналы образуют сход щийс  растр (фиг.1) При t t,2 из выражений (6) и (4) наход т Тд-Т. .а РШг r, ) где измерительный интервал. На фиг. 1 сплошной.линией изображен растр, соответствующий балансу плеч преобразовател , при этом Т % штрих-пунктирными .лини ми растры выходных сигналов при ра збалансе плеч дифференциального преобразовател , так, при n,7n,T j-Vj-t,i.T,. а при П,. П, - Ч- -. ч т Функции ) измер емых параметров дифференциального преобраз овател  имеют вид: дл  емкостного преобразовател  . ( дл  индуктивного преобразовател  9Ln):l/L дл  резистивного двухплечевого преобразовател  Ф(П)К. Подставл   выражение (8) в выражение (7), получают выражение, описываивдее функцию преобразовани , -дл  которой в качестве информативно го параметра выходной величины прин то отношение разности заданного и измерительного интервалов к их сумме , а в качестве входной - относите :ное изменение параметра плеча дифференциального преобразовател . Так дл  емкостного преобразовател , у которого П,-С -С:о-1- с с  . имеем. С, . .CiKr i-iCo Аналогично выражени  могут быть получены дл  индуктивного и резистивного преобразователей. Устройство, реализующее этот спо соб, состоит из формировател  1 зада ного интервала времени Т, (например одновибратора), модул тора 2 одного или нескольких параметров возмущающих воздействий, двух генераторов 3 возбуждающих воздействий, диффере циального преобразовател  4, блока 5 сравнени  (компаратора токов или напр жений), вычислител  6. . Работу устройства рассмотрим дл  случа  измерени  параметров чётырех плечего резистивного дифференциаль ного преобразовател  (фиг.2д) дл  которого справедливы следующие соот ношени  между отдельными элементами . 4,., . , RotuR , С моментаt-o запуска формировател 1 заданного интервала Т генераторы 3 возбуждающих воздействий подают на входы ау и ag дифференциального преобразовател  4 линейно-и мен ющиес  .напр жени . При этом выходными сигналами модул тора 2 угол наклона К-, на пр жени , подаваемого на один из входов, преобразовател  4, устанавливаетс  большим (мен шим) угла наклона напр жени , подаваемого на другой вход. На выходах четырехплечего дифференциального резистивного преобразовател  4 в.ырабатываютс  сигналы и п о-Д --ЧTVo+vbR и.:. Ц. - --i: I Ъ1 a-i . Uaf- «at . где ai Ч- ,-.выходные напр жени  соответственно первого и второго генераторов 3. Так как KI Кг) сигналы Utj и 1),1 образ уют расход щийсй растр, Ъо истечении заданного интервала времени Т по команде одновибратора 1 модул тор 2 воэдейстйует на входы генераторов 3 и измен ет углы наклойа выходных линейно-измен ющихс  напр жений, так что при 17Т ., (t-T;), а выходные сигналы преобразовател  4 -.V 1 4f-4 5| ,) Ьг г т 2-R 1- - ЧТ и образуют сход щийс  растр. Выходные сигналы U и Уьг подаютс  на блок 5 сравнени ) которое в момент ,, соответствукйдий равенству и и U-b формирует импульс, подаваемой на один из входов вычислител  6 , а на другой вход которого подаютс  импульсы, соответствующие началу измерени , и моменту t T, . Вычислитель 6, обрабатыва  последовательность импульсов, вырабатывает выходной сигнал Л величина которого линейно зависит от измер емой величины Л. (относительного изменени  сопротивлени  плеч дифференциального преобразовател ). Предлагаемый способ сочет.ает основные достоинства как развертывающих, так и дифференциальных способов измерени . Использование способа позволит повысить, точность и не менее, чем в 20 раз, чувствительность измерени  параметров дифференциальных преобразователей различных типов, щироко примен емых дл  измерени  разнообразных величин (деформации, перемещени , давлений и т.д.). Формула изобретени  1. Способ измерени  параметров дифференциальных преобразователей, основанный на подаче в измерительную цепь возмущающего водействи  и выделении измерительного интервала времени, пропорционального измер емому параметру , отличающийс  тем, что, с целью повьиаени  точности и чувствительности измерений, подают одновременно на каждое из плеч дифференциального преобразовател  неравные возмущаквдие воздействи , формиру  при этом расход щийс  растр, образованный двум  выходными электрическими сигналами преобразовател , производные которых по времени не равны друг другу и включают в себ  один или несколько параметров возмущающего воздействи , по истечении заданного интервала времени измен ют параметры возмущагадих воздействий так, что соотношение между упом нутыми производными мен етс The goal is achieved by the method of measuring napaMej30 differential transducers simultaneously serving unequal distorting effects on each of the arms of the differential converter, thus forming a diverging raster formed by two output electrical signals of the converter that are not equal to each other in time. and include one or several parameters of disturbance. After a predetermined time interval has elapsed, the parameters of disturbing influences are changed so that the ratio between the above-mentioned derivatives changes to the opposite, and the electrical outputs of the converter form a converging raster, separate the measuring interval from the moment of changing the parameters of the resulting effect to the converter output signals and determine the parameters to be measured by the measurement interval. For capacitive transform; | at . a step-varying current is supplied to the stimulating influence, a step-varying EMF is supplied for an inductive converter, for a resistive converter, a 1-piece piece is supplied: current or voltage. FIG. 1 shows a linear raster formed by two OUTPUTS of the converter signals, in FIG. 2, and the functional diagram of the device that implements the proposed / 1 st method is shown; The 26-d depicts the principle schematics of a number of differential converters. According to the method, each of the arms of the differential converter to an arbitrary one, taken at the beginning of the reference, the time is served by disturbing effects such that the parameters perturbing the spine affecting one of the shoulders are not equal to the parameters affecting the other shoulder. The shape and type of impacting parameters are chosen depending on the differential converter Tp. Perturbing parameters ::, it: effects that set the initial angle of the raster, are the magnitude of the stage or the angle of inclination, respectively for the stage or linearly varying effect. As a result, linearly varying signals (current or voltage) are generated at the outputs of the converter (PO-G4-V fi) -b; where k and kj. - parameters of perturbing actions, and Р (Пд) Р (izgestny functions of measurable parameters of the differential conversion I, I, P, measured parameters, respectively, of the first and second arms of the differential converter. From the expression (1) it is clear that the output time The signals of the converter are functionally limited both by the parameters of the disturbed influences and by the measured parameters., Parameters and Kg are chosen in such a way that throughout the entire range of change, P, and P, for example, the equation is satisfied. 4 (p,) (Pgg (S) done condition (2) Tl, and R express the divergent raster (Fig. 1.). After a given interval of T has expired, the parameters of the disturbing influences are changed in such a way that 1 12.1, signals (no-T , (n,) (tT,) T, (n). (n,) (iT). As can be seen from expressions (3) and (4), the ratio between the production of time and output signals is the opposite, that is, CP,) 4K; -F (P,), (5) a vary. The output signals form a converging raster (Fig. 1) At tt, 2, from the expressions (6) and (4) are found Td-T. .a РШг r,) where the measurement interval. FIG. 1, the solid line depicts a raster corresponding to the balance of the transducer arms, with T% dashed-dotted lines of the output signal raster when the shoulders of the differential transducer are balanced, as for n, 7n, T j-Vj-t, i.T ,. and at P ,. P, - H - -. The functions of the measured parameters of the differential converter are: for a capacitive converter. (for the inductive transducer 9Ln): l / L for the resistive double-arm transducer F (P) K. Substituting expression (8) into expression (7), an expression describing the conversion function is obtained; for which, as an informative parameter of the output value, the ratio of the difference between the specified and measuring intervals to their sum is taken, and the input parameter is shoulder differential converter. So for a capacitive converter, in which P, -C-C: o-1- s. we have. WITH, . .CiKr i-iCo Similarly, expressions can be obtained for inductive and resistive converters. A device that implements this method consists of a generator 1 of a predetermined time interval T (for example, a one-shot), a modulator 2 of one or several parameters of disturbing influences, two generators 3 of excitation effects, a differential converter 4, a comparison unit 5 (current comparator or voltage), the calculator 6.. The operation of the device will be considered for the case of measuring the parameters of the four shoulder resistive differential converter (Fig. 2e) for which the following ratios between the individual elements are valid. four,., . , RotuR. From the moment of starting the shaper 1 of a predetermined interval T, the generators 3 exciting stimuli are supplied to the inputs ay and ag of the differential converter 4 linearly and varying voltages. At the same time, the output signals of modulator 2, the angle of inclination K-, of the voltage applied to one of the inputs of converter 4, is set to a large (varying) angle of inclination of the voltage supplied to the other input. At the outputs of a four-arm differential resistive converter 4 V. signals and p o-D - TVTV + vbR and are developed:. C. - --i: I b1 a-i. Uaf- “at. where ai are the output voltages of the first and second generators, respectively. Since KI Cg) signals Utj and 1), 1 image is a comfort divergent raster, b after the expiration of the specified time interval T on the command of the single vibrator 1 the modulator 2 responds to the inputs of the generators 3 and changes the angles of the slope of the output linearly varying voltages, so that at 17T., (tT;), and the output signals of the converter 4 -.V 1 4f-4 5 | ,) Lg rm 2-R 1- - THU and form a converging raster. The output signals U and Uy are supplied to a comparison unit 5) which at the time, corresponds to equality and and U-b generates a pulse applied to one of the inputs of the calculator 6, and to the other input of which the pulses corresponding to the beginning of the measurement and the moment t T are given. The calculator 6, processing a sequence of pulses, produces an output signal L whose value linearly depends on the measured value L. (the relative change in the resistance of the arms of the differential converter). The proposed method combines the main advantages of both developmental and differential measurement methods. The use of the method will allow to increase, by no less than 20 times, the sensitivity of measuring the parameters of differential transducers of various types widely used for measuring various quantities (deformation, displacement, pressure, etc.). Claim 1. Method for measuring parameters of differential transducers, based on supplying a disturbing action to a measuring circuit and allocating a measurement time interval proportional to the parameter being measured, characterized in that, in order to determine the accuracy and sensitivity of measurements, each of the arms of the differential transducer is simultaneously applied unequal perturbations, thereby forming a divergent raster formed by two output electrical signals A body whose time derivatives are not equal to each other and include one or several parameters of a disturbing action changes the parameters of the disturbances of their effects after a predetermined time interval, so that the ratio between said derivatives changes
SU782664333A 1978-09-13 1978-09-13 Method for measuring parameters of differential transducers SU767666A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782664333A SU767666A1 (en) 1978-09-13 1978-09-13 Method for measuring parameters of differential transducers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782664333A SU767666A1 (en) 1978-09-13 1978-09-13 Method for measuring parameters of differential transducers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU767666A1 true SU767666A1 (en) 1980-09-30

Family

ID=20785347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782664333A SU767666A1 (en) 1978-09-13 1978-09-13 Method for measuring parameters of differential transducers

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU767666A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2071857A (en) Apparatus for measuring viscosity and density of a fluid
SU767666A1 (en) Method for measuring parameters of differential transducers
Trent The Absolute Calibration of Electro-Mechanical Pickups
GB2144857A (en) Piezo resistive transducer
US4405990A (en) Apparatus for determining the ratio of two signal repetition rates
SU1219979A1 (en) Method of determining phase shift between two harmonic oscillations of similar frequency
JPS55107902A (en) Method of temperature compensation for displacement meter
SU983443A1 (en) Device for automatic rejecting electroconductive article by length
RU2025742C1 (en) Digital capacitive altimeter
SU1441180A1 (en) Eddy-current measuring device
SU789798A1 (en) Method of comparison of two amplitudes of a.c. voltage
SU691680A1 (en) Apparatus for measuring linear displacements
SU781702A1 (en) Method of determining additive error of accelerometer with hydrodynamic suspension of sensitive element
RU2071063C1 (en) Invariant measuring bridge
SU888025A1 (en) Electromagnetic structuroscope
SU661754A1 (en) Shaper for phase meter
SU1051471A1 (en) Meter of dynamic parameters of electronic device
KR890010570A (en) Power factor measurement circuit and method of digital integrated power meter
SU587408A1 (en) Frequency differential meter
SU1241203A1 (en) Concentration meter
SU1516750A1 (en) Converter of displacement to pulse duration
SU954930A1 (en) Inertial measuring converter static and dynamic characteristic digital corrector
SU673921A1 (en) Digital low-velocity measuring device
SU725016A1 (en) Method of determining coordinates of acoustic emission discrete signal source
SU1029104A1 (en) Device for automatic measuring of insulation of electrical networks having static converters