Измерительный канал

измерительный канал

Аппаратура на диспетчерском пульте измеряет по три значения частоты от каждого частотного преобразователя. Вычислительное устройство по значению сопротивления образцового резистора (оно записано в памяти) и этим трем значениям частот легко подсчитывает текущее значение сопротивления термометра, переводя его затем в температуру.

Математические выражения для упомянутых трех частот показывают, что они зависят от параметров частотного преобразователя, в частности, от начального значения („нуля ) частоты генератора, от стабильности элементов схемы генератора и линии связи. Но текущие значения параметров преобразователя, которые выражаются с помощью двух коэффициентов его характеристики преобразования, остаются для нас тайной. Они непрерывно изменяются со временем, под действием температурь! и других внешних условий.

Все три уравнения для трех частот преобразователя содержат также неизвестное сопротивление термометра. Три уравнения — три неизвестных. И если из системы уравнений найти сопротивление термометра, оно выразится только через измеренные значения трех частот и известное значение сопротивления образцового резистора. Алгоритм составлен так, чтобы исключить параметры преобразователя и линии связи из окончательного результата измерения температуры. Точность результата измерения температуры зависит только от точности сопротивления прецизионного образцового резистора и точности измерения частот. Вот за счет чего 30 % превращаются в 0,1 %.

Еще один пример измерения неэлектрических величин на основе тестовых алгоритмов функционирования дают нам автокорректирующиеся тензо-метрические массоизмерительные системы для движущихся объектов, применяемые в карьероуправлениях, на железных дорогах. В их состав входят автоматические автомобильные весы, производящие измерение массы нагруженного транспорта прямо на ходу, в течение двух — трех секунд. Автомобилю или цистерне не нужно останавливаться, ждать успокоения весов — достаточно по ним проехать. Но главное не в этом.

Суммарная погрешность весов в диапазоне температур от —40 до +50°С составляет 0,1—0,2 %. А исходная погрешность измерительного канала (тензометрический датчик — усилитель — АЦП) в этом же температурном диапазоне равна 10 %. Образцовыми мерами здесь служат образцовые грузы, подвешиваемые с помощью электромагнитов.

Вот на какие чудеса способны тестовые методы повышения точности, используемые также для уменьшения динамических погрешностей измерений, для решения задач диагностики и прогнозирования метрологических характеристик систем.