Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

УВ Кг

Рис. 2.9. Структура измерительного устрой, ства с аддитивной коррекцией.

Рис. 2.10. Структура измерительного устройства с мультипликативной коррекцией.

величина Fc Данной схемы при учете аддитивных погрешностей и корректируемого и дополнительного ИП, а также при учете мультипликативной погрешности Рр обратного преобразователя:

Ке = Л7Р [1 + AJX - 6р - 6р (Д/Х -f 6i) - \ (Д 6р)].

Отсюда следует, что аддитивная погрешность КИП корректируется, но аддитивная погрешность Д дополнительного ИП полностью входит в результат преобразования.

Коррекцию измерительного преобразователя можно выполнять не только введением поправки, но и изменением дифференциального значения коэффициента преобразования в окрестности измеряемой величины. Этот принцип используется в устройствах с мультипликативной коррекцией (рис. 2.10). В этом случае разностная величина Д X после соответствующего преобразования.используется для изменения коэффициента преобразования прямой цепи Ki с целью уменьшения погрешности, возникшей в результате нестабильности Ki-

Выходная величина Y устройства с мультипликативной коррекцией равна

к = хадр.э(1 +6i<J,

где /Ср. э - коэффициент передачи регулируемого элемента, являющийся функцией регулирующего воздействия Z. В такой схеме при выполнении условия р= 1 Ci„ и при /с2>1 коэффициент передачи регулируемого элемента РЭ автоматически поддерживается равным

/Ср.э=1/(1+би

где 6к, = Ak, Ci„ - Мультипликативная погрешность корректируемого преобразователя КИП.

Погрешность такого устройства при изменении /Ci и Р составляет

6c-6<,/(l-f X/(i/C2P)-6b.

Такие измерительные устройства сложны, поскольку содержат в прямой цепи звено с регулируемым коэффициентом преобразования. Применение мультипликативной коррекции оправдано в тех случаях, когда аддитивная коррекция малоэффективна. При коррекции широкополосных усилителей эффективность аддитивной коррекции (она про-изводится по мгновенным значениям),резко снижается из-за неизбежных фазовых сдвигов в корректируемом усилителе в области верхних



-«г-

Г"

Рис. 2.11. Измерительное устройство с итерационной коррекцией.

И нижних частот. Мультипликативная коррекция такого усилителя лишена указанного недостатка, поскольку она осуществляется по интегральным значениям.

Автоматическая калибровка в измерительных устройствах была впервые применена профессором Московского энергетического института Р. Р. Харченко для устранения погрешности от дрейфа нуля в измерительных усилителях постоянного тока.

Особенность устройств с аддитивной и мультипликативной коррекциями заключается в том, что погрешность от нестабильности корректируемого ИП уменьшается, а значение общего коэффициента преобразования не уменьшается, как в одноконтурной схеме с глубокой ООС, ввиду отсутствия ослабляющего действия глубокой отрицательной обратной связи по входной величине.

При аддитивной коррекции не возникают автоколебания, так как разностный сигнал не усиливается. При мультипликативной коррекции возможно снижение требований к преобразователям прямой цепи в отношении частотных и нелинейных искажений, а также получение большого петлевого усиления по цепи коррекции ввиду узкополосно-сти ее при широкополосной прямой цепи. ;

Среди структурных методов повышения точности средств измерений широко применяются итерационньш методы коррекции погрешности, основанные на теории итерационных методов. В измерительной технике итерационные методы позволяют воспроизвести заданную функцию преобразования средства измерения в окрестностях измеряемой величины X без выделения составляющих погрешности. В результате достигается высокая точность преобразования при сравнительно низкой точности корректируемого измерительного преобразователя КИП.

Итерационная коррекция в простейшем случае реализуется в два этапа (рис. 2.И).

На первом этапе переключатели SWvi SW находятся в положении 1; Выходная величина КИП при наличии у него мультипликативной и аддитивной погрешности составляет

K=XiCo(H-6)-f АК.

Величина У в масштабном преобразователе умножается на 2 и запоминается с помощью запоминающего элемента М.

На втором этапе величина 2У подается на вход обратного преобразователя, на выходе которого создается величина Х, подаваемая на вход КИП,

X, = 2PF = 2 {ХК{\ + 6) -f AF] Р,



при. р= 1/2/Со

X„ = X(l-f 6)-ЬДК Со. Выходная величина КИП на втором этапе

F" = x„/Co(l +6)+ДК = Х/Со(1 +6f-ЬДК(1+6) + ДК. Выходная величина Y = 2Y~ Y" = ХКо - ХКо& - ДF6 = ХЯо 11 - 6 (б -f Д К С,эХ)]. Суммарная погрешность

бс-б(б--ёад).

Следовательно, при итерационной коррекции значительно уменьшаются обе составляющие погрешности - мультипликативная и аддитивная.

2.2. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСЮ1Е УСЛОВИЯ НА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ

Основные технические требования к средствам измерения устанав -ливаются соответствующими стандартами. На средства измерения (СИ) электрических и магнитных величин распространяется ГОСТ 22261-82, а на средства измерений системного применения (т. е. используемые в ИИС и ИВК) также ГОСТ 26.002-81.

Для СИ в этих стандартах устанавливаются прежде всего нормаль -ные и рабочие условия применения. Значения влияющих величин, характеризующих нормальные условия применения, указаны в табл. 1. Значения влияющих величин характеризующих климатические и ме-

Таблица 1. Нормальные условия применения средств измерения согласно ГОСТ 22261-82

Нормальное значение

Допускаемое отклонение от

Влияющая величина

(нормальная область

нормального значения при

значений)

испытаниях

Температура окружающей среды, °С

Относительная влажность

±I ±0,21; ±0,5; ±1; ±2; + 10 и -5 ±10

30...80

окружающей среды, %

84... 106

Атмосферное давление, кПа

(мм рт. ст.)

(630...795)

±0,5

Напряжение питающей сети

переменного тока. В, при

или 400

±10

частоте:

50 Гц

±4,4

400 Гц

±4,4

или 115

±2,3

Форма кривой переменного

Синусоидальная

Коэффициент гармоник не пре-

напряжения питающей сети

вышает 5 или 2

1 Для мер электрического сопротивленияклассов точности 0,0005; 0,001; 0,002;

2 Для приборов выпрямительнрй системы.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166