Claims (2)
Цель изобретени г повыщение точности определени измер емого сигнала и расщирение области применени . Указанна цепь достигаетс тем, что в корректор, содержащий блок дифференцировани , введены блок управлени и последовательно соединенные аналого-циф ровой преобразователь, функциональный преобразователь, блок пам ти и арифметический блок, причем вход блока управлени соединен с выходом аналого-цифрового преобразовател , вторым входом блока пам ти и через блок дифференцировани - с третьим входом блока пам ти, четвертый вход которого соединен с выхо дом блока управлени . На чертеже представлена стру|стурна электрическа схема корректора статической и динамической характеристики инерционного преобразовател . Устройство содержит измерительный преобразователь 1, аналого-цифровой преобразоватепь 2, цифровой блок 3 дифференцировани , блок 4 пам ти, блок 5 управлени , арифметический блок 6, функциональный преобразователь 7. Измерительный преобразователь 1 пред ставл ет собой инерционную систему, пре .образующую измер емую физическую величину в электрический сигнал. Выход измерительного преобразовател соедин етс с входом аналого-цифрового преобразовател 2, преобразующим аналоговый сигнал в двоичный код дискретного числа. Выход аналого-цифрового преобразовател 2 соединен с входами цифрового блока 4 пам ти непосредственно и через цифророй блок 3 дифференцировани . Цифровой блок 4 пам ти предназначен дл за поминани дискретных значений выходных сигналов аналого-цифрового преобразовател 2 и цифрового блока 3 дифференцировани , формирующего сигналы первой производной входного сигнала, а также выходных значений сигналов цифрового функционального пр)еобразоватеп . Выходы блока (4 пам ти соединены с входами ариф метического блока 6, Кроме того, блок 4 пам ти содержит управл емый вход, который соединен с выходом блока 5 управлени , обеспечивающего срабатывание бло ка 4 пам ти через равные промежутки времени. Цифровой блок 3 дифференцировани предназначен дл формировани значений производных входного сигнала первого по р дка. Блок 5 , управлени , подключенный к выходу аналого-цифрового преобразовател 2, вьшает сигнал на управл емый вход иифровбго блока 4 пам ти, обес печива запись поступающих сигналов на входе через равные промежутки времени. Арифметический блок 6 предназначен дл решени алгебраической системы уравнений и обеспечивает определение неизвестных параметров, характеризующих входной измер емый сигнал, и тем самым значений этого сигнала в отдельные промежутки времени. Входы арифметического блока 6 соединены с входами цифрового блока 4 пам ти. Цифровой функциональный преобразователь 7 предназначен дл определени статического коэффициента измерительного ;преобразоват9л 1. Его выход соединен с входом цифрового блока 4 пам ти, а выходы - с выходами .датчиков и аналогоцифрового 1реобразователЯ 2. Пусть инерционный измерительный преобразователь 1 описываетс дифференциальным уравнением первого пор дка T(t)u(i)4U(t) (t), (i) где U(t) - выходной электрический сиг X(t)- входна измер ема физическа величина; T(t)- нестационарный параметр измерительного преобразовател ; коэффициент передачи, завис щий от целого р да факторов,таких , как состо ние окружающей среды, темпераауры и т.д., а также от величины выходного , сигнала iJ(t) , характеризую щего состо ние измерительного прибора. При заданном значении выходного сигнала U(t} и его производной Ut определение X(t) возможно осуществить, если Заранее преположить и задать область изменени X (t) и T(t). Пусть дл первого приближени X(t) и T(t) измен ютс так, что в малом промежутке времени д1 они могут апроксимироватьс полиномом первого пор дка Xlt) Xo + c,(t4,); Tlil-T,, + pJt-t,). i При этом уравнение (1) представитс в виде )U(t). + o Ht-tj. , .(2) Рассматрива систему уравнений, полученных из (2) в различные момешы 5 9549 времени-t t где , 2, 3, 4 и учи-п BaHt -t3 ij-t2 . .)-к,Х(л-, )Uli,linXo Xnui;o6,-,5 )(i,)4UU,) knXo,kn2ita Чг ( V VJ - j/ - J( - 41 ОЧ -Np -U «-Ч . to Т(,Злги%)4ЩЦ.| „Хо 1 пЗйи.. I Перенос члены с известными значени ми в одну,а с неизвестными/т ft v Q ). --jл ooPioii°i IB другую сторону имеем ) -uiUl TO, U UiUpib :u H4)-linb -l n 4 J To,,.,2 Juig-k,Xorkn2ut(-Ult,); To,Ull4)p,34JuV4)-kn orKn3&toi,-U(tO-, I WI Определение значени X Q и И может быть осуществлено по значени м U (i) и {(Цзаданным в промежутке времени ut/ti-t при заданных значени х Км(ЛТ 2S согпасно уравнени м д Xj. - оС ---5 гдеДХ,Дд( и Л -детерминанты системы 34 ( 4), определ емые в виде ,) О-UlUо )4tU lt2)--иЩ)-К„дг ,l2uJU Hi l-Uit,)-kn24t ))-uN-Kn3&t u-ig ,) -ul4) ) -u(t,) ) ) -k, -и(ц) 0 u i4iл-ги Н,)-Kn-KH )2utUHt3) uHi4)3utu li4)-Kn- CnЗй Значени . XQ, и ot, позвол ют сформировать значение X(i) в промежутке времени At согласно t X(t)-XQ,-vo(t-t;,). 10 за (6) дд j 306 - определени ) в промежутке времениAi2 tc-ta определ в нем значени UU) и IJI{t)B моменты времени Ь 1,.где 5, 6, 7, 8, при условии tg-t/ :t7-t6 t6-t5 u задава сь (t)Xojf.,(-t-t5); Tw-To +i a -ts),: можно составить систему уравнений, подобную системе (4), и определить XQI -v-- Г75т jOio no значени м и (t) и U Ч)дш1 i ut2 . Точно так же можно опредепить и) в других промежутках времени 12Устройство работает следующим обР , pjpjj наличии входного измер емого сигнала X(t( на входе измерительного првобразовател 1 на выходе последнего возникает сигнал Ц (t), который оказываетс св занным с Х(1) параметром Т (t) и коэффициентом передачи К, согласно уравнению (1), Выходной сигнал U (t) поступает на вход аналого-цифрового преобразовйтел 2, преобразу сь соответственно в цифровой сигнал, который поступает на ьхоД блока 4 пам ти и вход цифрового блока 3 дифференцировани . На выходе последнего получаем цифровой сигнал )j соответствующий первой производной входного сигнала 11(1). Сигнал с выхода аналого-цифрового преобразовател 2, соответствующий выходному сигналу U(i), поступает на вход цифрового функционального преобразовател 7, формирующего сигнал Kj, соответствующий коэффициенту передачи устройства в целом. Цифровые сигналы, соответствующиеО (1),и (1)и Кц поступающие в цифровой блок 4 пам ти, благодар работе блока управлени 5, записываютс в нем. Причем сигналы, соответствующие . и it) и ) записываютс в нем через равные промежутки времени дс дл моментов где 1, 2, 3, 4, т.е. uiu,uu,,u(t,),ua4) . ,),uHi,),u(t,i,(t4). После того как заканчиваетс проме ° времени it , {t.-t все данные блока 4 пам ти ввод тс по команде блока 5 управлени , в арифметический блок 6, который .позвол ет обеспечить опредепение XQ и ос в промежутке времени ut и тем самым значение нестационарного сигнала X It). Определение коэффициента передачи преобразовател К f, производитс функ ционапьным преобразователем 7, испопьзующим известную функциональную зависимость коэффициента передачи от выхоДч ного сигнала преобразовател и соответстцующей физической величины. Дл этого выходной сигнал с соответствующего датчика физической величины подвод т на соответствующий вход цифрового функционального преобразовател . Предлагаемое устройство позвол ет повысить точность измерени , если изменение входного измер емого сигнала пред ложить в виде XlMXo,4o,(t-lO + lf,(i-i.l, при котором входной сигнал будет аппрок симирован полиномом второго пор дка. В этом случае параметры Х(),(Х:( и у определ ют при помощи соответс,твующих детерминантов йх ,Aoi,uk Д.При этом детерминанты оказываютс с п тью строками и столбцами в отличие от рассмотренных выше детерминантов с четырьм столбцами и строками. Предлагаемый корректор может быть применен при изменении температуры ере ды инерционным термодатчиком, при измерении концентрации вещества инерцисда , ными рН-метрами и ионометрами, кондуктометрами , при измерети угла поворота , объекта при помощи гироскопический и аксеперометрической сиЬтем, при измерен НИИ давлени тензодатчиками и т. д., он обеспечивает высокую точность измерени указанных величин несмотр на наличие нестационарности параметра инерци-онной измеритепьной системы и непосто нство коэффициента передачи измерител Измерение физических величин предлагаемым корректором позвол ет проводить измерение физических величин при помощи инерционных измерительных преобразователей с высокой точностью и быстродействием , при этом по вл етс возможность качественной регулировки измер ет мого параметра в начальный момент времени при его незначительном изменеНИИ за счет управлени процесса в целом, что приводит к уменьшению брака продукции , св занного с возможным контролем параметров, Экономический эффект, св занный с уменьшением брака продукции, определ ет с в рамках только одного завода дес тками тыс ч рублей. Формула изобретени Цифровой корректор статической и динамической характеристик инерционного измерительного преобразовател , содержащий блок дифференцировани , отличающийс тем, что, с целью повышени точности, в него введены блок управлени и последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, функциональный преобразователь, бпок пам ти и арифметический блок, причем вход блока управлени соединен с выходом аналого -цифрового преобразовател , с вторым входом блока пам ти и через бпок дифференцировани - с третьим входом блока пам ти, четвертый вход которого соединен с выходом блока управлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 498628, кл. Q О5 В 13/02, 1976. The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the measured signal and to broaden the scope of application. This circuit is achieved by introducing a control unit and a serially connected analog-to-digital converter, a functional converter, a memory block and an arithmetic unit to the offset containing a differentiation unit, the input of the control unit being connected to the output of the analog-digital converter, the second input of the unit memory and through the differentiation unit - with the third input of the memory unit, the fourth input of which is connected to the output of the control unit. The drawing shows the structure of the static / dynamic response of the inertial converter. The device contains a measuring transducer 1, an analog-digital converter 2, a digital differentiation unit 3, a memory block 4, a control unit 5, an arithmetic unit 6, a functional converter 7. The measuring transducer 1 is an inertial system that forms the measured physical value in the electrical signal. The output of the transmitter is connected to the input of analog-digital converter 2, which converts the analog signal to a binary code of a discrete number. The output of the analog-digital converter 2 is connected to the inputs of the digital memory block 4 directly and through the digital differentiation unit 3. Digital memory 4 is designed to remember the discrete values of the output signals of analog-digital converter 2 and digital differentiation unit 3, which forms the signals of the first derivative of the input signal, as well as the output values of digital function signals. The outputs of the block (4 memories are connected to the inputs of the arithmetic block 6. In addition, the memory block 4 contains a controllable input that is connected to the output of the control block 5, which ensures that the memory block 4 operates at equal intervals of time. Digital differentiation block 3 designed to generate the values of the derivatives of the input signal of the first in a row. Block 5, the control connected to the output of the analog-digital converter 2, delivers a signal to the controlled input of the digital memory block 4, recording the incoming signal The arithmetic unit 6 is designed to solve an algebraic system of equations and provides the determination of unknown parameters characterizing the input measured signal, and thus the values of this signal in separate time intervals. The inputs of the arithmetic unit 6 are connected to the inputs of the digital unit 4 Digital Functional Converter 7 is designed to determine the static measuring coefficient; Converter 1. Its output is connected to the input of a digital unit. and 4 memories, and the outputs with the outputs of sensors and analog-digital converter 2. Let the inertial measuring converter 1 be described by a first-order differential equation T (t) u (i) 4U (t) (t), (i) where U ( t) is the electrical output signal X (t) is the input measured physical quantity; T (t) is a non-stationary parameter of the measuring converter; the transfer coefficient depends on a whole number of factors, such as the state of the environment, temperature, etc., as well as on the output signal iJ (t), which characterizes the state of the measuring instrument. For a given value of the output signal U (t} and its derivative Ut, the definition of X (t) can be made if Prepositional is set and the range of X (t) and T (t) is defined. For the first approximation, let X (t) and T (t ) are changed so that in a small period of time d1 they can be approximated by a first-order polynomial Xlt) Xo + c, (t4,); Tlil-T ,, + pJt-t,). i In this case, equation (1) is represented as) U (t). + o Ht-tj. ,. (2) Consider the system of equations derived from (2) in various quantities 5 9549 times-t t where, 2, 3, 4 and teach BaHt-t3 ij-t2. .) - k, X (l-,) Uli, linXo Xnui; o6, -, 5) (i,) 4UU,) knXo, kn2ita Чг (V VJ - j / - J (- 41 RON -Np -U « -H. To T (, Zlgi%) 4SCH. | "Ho 1 pZyi .. I Transfer members with known values to one, and with unknowns / t ft v Q). -Jl ooPioii ° i IB have the other side) -uiUl TO, U UiUpib: u H4) -linb -ln 4 J To ,,., 2 Juig-k, Xorkn2ut (-Ult,); To, Ull4) p, 34JuV4) -kn orKn3 & toi, -U (tO-, I WI) The determination of the value of XQ and И can be carried out by the values of U (i) and {(Jadan in the time interval ut / ti-t at given values of Km (LT 2S according to the equations d Xj. - оС --- 5 where ДХ, Дд (and Л-determinants of system 34 (4), defined as,) О-UlUо) 4tU lt2) - иЩ) -K „dg, l2uJU Hi l-Uit,) - kn24t)) - un-Kn3 & t u-ig,) -ul4)) -u (t,))) -k, -and (c) 0 u i4il -gi H,) - Kn-KH) 2utUHt3) uHi4) 3utu li4) -Kn- CnSi Values. XQ, and ot, allow the value of X (i) to be generated in the time interval At according to t X (t) -XQ, -vo (t-t ;,). 10 for (6) dd j 306 - definitions) in the time interval Ai2 tc-ta it defines the values UU) and IJI {t) B time instants Ь 1, 5, 6, 7, 8, under the condition tg-t / : t7-t6 t6-t5 u by asking (t) Xojf., (- t-t5); Tw-To + i a -ts): you can create a system of equations similar to the system (4), and determine the XQI -v-- Г75т jOio with values и (t) and U ×) d1 and ut2. Similarly, it is possible to determine and) in other time intervals 12 The device operates as follows, pjpjj the presence of the input measured signal X (t (at the input of the measuring converter 1, the signal C (t) appears at the output of the latter, which is connected with X (1) By the parameter T (t) and the transmission coefficient K, according to equation (1), the output signal U (t) is fed to the input of the analog-to-digital converter 2, transformed, respectively, into a digital signal, which is fed to the digital memory block 4 and the input of the digital block 3 differentiations. On you during the latter, we obtain a digital signal) j corresponding to the first derivative of the input signal 11 (1). The signal from the output of the analog-digital converter 2, corresponding to the output signal U (i), is fed to the input of the digital functional converter 7, which forms the signal Kj corresponding to the transmission coefficient of the device In general, the digital signals corresponding to A (1) and (1) and Cc, which enter digital storage unit 4, due to the operation of control unit 5, are recorded in it. And the signals corresponding. and it) and) are recorded in it at regular intervals dc for moments where 1, 2, 3, 4, i.e. uiu, uu ,, u (t,), ua4). ,), uHi,), u (t, i, (t4). After the interval of it has expired, {t.-t, all the data of memory block 4 is entered by the command of control block 5, into arithmetic unit 6, which makes it possible to ensure the determination of XQ and wasps in the time interval ut, and thus the value of the non-stationary signal X It). The determination of the transmission coefficient of the converter K f is made by the functional converter 7, using the known functional dependence of the transmission coefficient on the output signal of the converter and the corresponding physical quantity. For this, the output signal from the corresponding sensor of a physical quantity is fed to the corresponding input of a digital function converter. The proposed device allows to increase the measurement accuracy if the change in the input measured signal is proposed in the form XlMXo, 4o, (t-lO + lf, (ii.l, in which the input signal will be fitted with a second-order polynomial. In this case, the parameters X (), (X :( and y are determined using the corresponding determinants yx, Aoi, uk D. At the same time, the determinants are provided with five rows and columns, in contrast to the above determinants with four columns and rows. The proposed corrector can be applied when temperature changes Thermal sensor, when measuring the concentration of an inertial substance, pH meters and ionometers, conductometers, when measuring the angle of rotation, of an object using a gyroscopic and accelerometric system, when measured by a scientific research institute of pressure by strain gauges, etc., it provides a high accuracy of measurement of these values for the presence of non-stationarity of the parameter of the inertia measurement system and the inconsistency of the transmission coefficient of the meter. The measurement of physical quantities by the proposed corrector allows one to measure Rhenium of physical quantities using inertial transducers with high accuracy and speed, with the possibility of high-quality adjustment measures the parameter in the initial moment of time when it is slightly changed by controlling the process as a whole, which leads to a decrease in the production waste associated with with the possible control of parameters, the economic effect associated with the reduction of product rejects is determined within the framework of only one plant by tens of thousands of rubles. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A digital corrector of a static and dynamic characteristics of an inertial measuring converter, comprising a differentiation unit, characterized in that, in order to improve accuracy, a control unit and a series-connected analog-to-digital converter, a functional converter, a memory unit and an arithmetic unit are inserted into it the input of the control unit is connected to the output of an analog-to-digital converter, to the second input of the memory unit and through the differentiation unit to the third input m memory unit, whose fourth input connected to the output of the control unit. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 498628, cl. Q O5 B 13/02, 1976.
2.Авторское свидетельство СССР по , за вке № 2508О84, кл. Q 05 В 13/02, 1979 (прототип).2. USSR author's certificate in accordance with application number 2508О84, cl. Q 05 13/02, 1979 (prototype).