RU2515738C1 - Method to control operability of multi-point measurement system with inlet switching of sensors - Google Patents

Abstract

FIELD: measurement equipment.

SUBSTANCE: method is proposed to control operability of a multi-point measurement system with inlet switching of sensors, consisting in the fact that a shaper of steps of sensor signals imitator corresponding to type of connected sensors is connected to the inlet of the sensor switchboard, and signals of this shaper are measured, using measured signals of the shaper and their available physical values, they calculate the function of system conversion, then the second shaper of steps of sensor signal imitator is connected to the sensor switchboard corresponding to the type of connected sensors, physical values of signals of which are known in advance, signals of this shaper are measured, using results of these measurements and the calculated function of system conversion, they calculate values of signals of the second shaper of imitator steps and determine differences with their available values, by value of these differences they assess extent of system operability.

EFFECT: using the invention will make it possible to simplify method of control, to increase reliability of control of operability of a measurement device for provision of measurement of sensor signals with specified accuracy and to reduce time of preparation for performance of measurements of a multi-point measurement system with inlet switching of sensors.

1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для исследования измерительных характеристик и контроля точности работы измерительного устройства многоточечных измерительных систем с входной коммутацией датчиков.The invention relates to measuring technique and can be used to study the measurement characteristics and control the accuracy of the measuring device of multi-point measuring systems with input switching sensors.

Известен способ контроля адресов коммутаторов датчиков по измеренным значениям отклонения сопротивления прецизионных резисторов от опорного резистора, установленного в измерительном устройстве (Е.Г.Зубов, Ю.С.Ильин, А.И.Лебедева, А.Г.Харченко. Способ определения и автоматического контроля адресов первичных преобразователей в многоканальных измерительно-информационных системах. Труды ЦАГИ, 1984. Вып.2219, с.53-60). Для этого в каждом коммутаторе датчиков устанавливают два прецизионных резистора, сопротивления которых различаются между собой и выбираются из соотношения Ri=120±0,5 i, (i=0, 1, 2,…,9) Ом. В этом соотношении 120 Ом - номинальное сопротивление опорного резистора измерительного устройства. Используя изложенный в статье способ, по измеренным значениям Ri вычисляют номер коммутатора датчиков. Максимальное количество коммутаторов, пронумерованных по этому способу, составляет 361.A known method of monitoring the addresses of sensor switches according to the measured values of the deviation of the resistance of precision resistors from the reference resistor installed in the measuring device (E.G. Zubov, Yu.S. Ilyin, A.I. Lebedeva, A.G. Kharchenko. Method for determining and automatic address control of primary converters in multichannel measuring and information systems. Proceedings of TsAGI, 1984. Issue 2219, p. 53-60). For this, in each sensor switch, two precision resistors are installed, the resistances of which differ from each other and are selected from the ratio Ri = 120 ± 0.5 i, (i = 0, 1, 2, ..., 9) Ohms. In this ratio, 120 Ohms is the nominal resistance of the reference resistor of the measuring device. Using the method described in the article, the sensor switch number is calculated from the measured values of Ri. The maximum number of switches numbered by this method is 361.

Применяемые в известной системе резисторы можно использовать для контроля работы измерительного устройства во всем диапазоне шкалы, если точно знать величины Ri. Однако величина Ri в известной системе задана с погрешностью 0,25 Ом, что обеспечивает требуемую дискретность для нахождения номера коммутатора датчиков, но непригодно для контроля работоспособности измерительного устройства: измерительная система имеет шкалу аналого-цифрового преобразователя ±2000 делений, диапазон измерения ±4,8 Ом, погрешность системы ±0,5%, цена 1 деления равна 2,4 мОм. Для того чтобы обеспечить требуемую точность контроля работоспособности измерительного устройства резисторы, установленные в коммутаторах датчиков, требуется периодически поверять. Для проведения поверки весь парк коммутаторов необходимо транспортировать на стенд, где проводится метрологическая поверка. Это очень трудоемкая процедура.The resistors used in the known system can be used to control the operation of the measuring device over the entire range of the scale, if the values of Ri are known exactly. However, the Ri value in the known system is set with an error of 0.25 Ohms, which provides the required discreteness for finding the sensor switch number, but is unsuitable for monitoring the operability of the measuring device: the measuring system has an analog-to-digital converter scale of ± 2000 divisions, measurement range ± 4.8 Ohm, the error of the system is ± 0.5%, the price of 1 division is 2.4 mOhm. In order to ensure the required accuracy of monitoring the operability of the measuring device, the resistors installed in the sensor switches must be periodically checked. For verification, the entire fleet of switches must be transported to a stand where metrological verification is carried out. This is a very time consuming procedure.

Поэтому недостатком такого способа контроля работоспособности измерительного устройства является высокая трудоемкость. Если для сокращения трудоемкости контроль работоспособности измерительного устройства производить по двум резисторам, установленным в коммутаторе датчиков, контроль будет неполным из-за того, что не будут контролироваться все разряды аналого-цифрового преобразователя.Therefore, the disadvantage of this method of monitoring the health of the measuring device is the high complexity. If, in order to reduce the labor intensity, the operability of the measuring device is controlled by two resistors installed in the sensor switch, the control will be incomplete due to the fact that all bits of the analog-to-digital converter will not be monitored.

Если же по измеренным значениям сопротивления двух резисторов вычислять величину коэффициентов функции преобразования А0 и А1, то погрешность в определении А1 будет равна:If, on the basis of the measured values of the resistance of two resistors, the value of the coefficients of the conversion function A0 and A1 is calculated, then the error in the determination of A1 will be equal to:

$$\delta =\pm \frac{\Delta N_2+\Delta N_1}{N_2-N_1}$$

, $$\delta =\pm \frac{\Delta N_2+\Delta N_{\mathrm{one}}}{N_2-N_{\mathrm{one}}}$$

,

где ΔN₁ - случайная составляющая погрешности измерения сопротивления резистора R1,where ΔN ₁ is the random component of the error in measuring the resistance of the resistor R1,

2 - случайная составляющая погрешности измерения сопротивления резистора R2,2 - a random component of the error in measuring the resistance of the resistor R2,

N₁ - среднее измеренное значение сопротивления резистора R1 в делениях шкалы аналого-цифрового преобразователя,N ₁ - the average measured value of the resistance of the resistor R1 in the divisions of the scale of the analog-to-digital Converter,

N₂ - среднее измеренное значение сопротивления резистора R2 в делениях шкалы аналого-цифрового преобразователя, при этом R2>R1.N ₂ is the average measured value of the resistance of the resistor R2 in the divisions of the scale of the analog-to-digital converter, with R2> R1.

Знак погрешности зависит от знаков ΔN₁ и ΔN₂. Если ΔN₁ положительная величина, a ΔN₂ - отрицательная, то погрешность δ будет со знаком минус, при противоположных знаках ΔN₁ и ΔN₂ погрешность δ будет иметь знак плюс.The error sign depends on the signs ΔN ₁ and ΔN ₂ . If ΔN _{1 is a} positive value, and ΔN ₂ is negative, then the error δ will be with a minus sign, with opposite signs ΔN ₁ and ΔN _{2, the} error δ will have a plus sign.

Погрешность в определении А0 будет равна примерно ΔN₁.The error in determining A0 will be approximately ΔN ₁ .

Таким образом, два резистора не обеспечивают в полной мере контроля работоспособности измерительного устройства. Для удовлетворения всех требований этого контроля необходимо иметь несколько резисторов, сопротивления которых перекрывали бы весь диапазон измерения. Этого можно достичь, подвергая метрологической поверке хотя бы несколько коммутаторов датчиков. Но в этом случае трудоемкость работ возрастает.Thus, two resistors do not provide full control over the operability of the measuring device. To satisfy all the requirements of this control, it is necessary to have several resistors whose resistances would cover the entire measurement range. This can be achieved by subjecting at least several sensor switches to metrological verification. But in this case, the complexity of the work increases.

Кроме того, при таком способе не обеспечивается контроль работоспособности измерительных устройств, предназначенных для измерения сигналов других типов датчиков: мостовых тензорезисторных датчиков силы, давления, перемещения, термосопротивлений, термопар и др.In addition, with this method, the operability of measuring devices designed to measure signals of other types of sensors is not provided: bridge strain gauge sensors of force, pressure, displacement, thermoresistance, thermocouples, etc.

Известен способ измерения неэлектрических величин многоточечной измерительной системой с контролем функции преобразования и измерительная система для его осуществления (Патент РФ №2324899, МПК G01D 9/00, 2008 г., выбран в качестве прототипа).A known method of measuring non-electric quantities by a multi-point measuring system with monitoring the conversion function and a measuring system for its implementation (RF Patent No. 2324899, IPC G01D 9/00, 2008, selected as a prototype).

Способ позволяет контролировать точность измерений сигналов датчиков путем сравнения значений коэффициентов функции преобразования измерительной системы, вычисленных при проведении метрологической поверки измерительных каналов системы и вычисляемых по результатам измерений известных заранее значений сигналов формирователя ступеней имитатора. Контроль осуществляется при проведении измерений сигналов датчиков и выходных сигналов формирователя ступеней имитатора.The method allows to control the accuracy of measurements of sensor signals by comparing the values of the coefficients of the conversion function of the measuring system, calculated during the metrological verification of the measuring channels of the system and calculated from the measurement results of the previously known values of the signals of the imager steps shaper. Control is carried out when measuring the signals of the sensors and the output signals of the shaper steps of the simulator.

Недостатком известного способа является необходимость контролировать оба значения коэффициентов функции преобразования: А0 и А1. Это приводит к усложнению в задании допусков на контроль.The disadvantage of this method is the need to control both values of the coefficients of the conversion function: A0 and A1. This leads to a complication in setting control tolerances.

При наличии в системе автоматического имитатора сигналов датчиков операторы измерительной системы для повышения точности измерений проводят метрологическую поверку непосредственно перед измерениями сигналов датчиков. В этом случае для использования известного способа требуется дополнительное время на подготовку системы к проведению измерений, обусловленного заменой имитаторов сигналов датчиков формирователями ступеней имитатора в коммутаторах измерительной системы. Кроме того, при проведении метрологической поверки возможны ошибки в определении коэффициентов функции преобразования А0 и А1, которые не контролируются в известном способе. Причиной этих ошибок являются следующие действия обслуживающего персонала ИИС: ошибочное подсоединение к коммутатору датчиков формирователя ступеней имитатора, значения ступеней которого не соответствуют занесенным в компьютер; при подсоединении формирователя ступеней имитатора сигналов датчиков к коммутатору датчиков системы не обеспечивается надежный контакт между разъемами. Кроме того, неконтролируемые неисправности микросхем в коммутаторе имитатора приведут к ошибке измерения соответствующей ступени имитатора. Неверно определенные при метрологической поверке коэффициенты функции преобразования А0 и А1 приведут к существенным погрешностям результатов измерения сигналов датчиков.If the system has an automatic simulator of sensor signals, the operators of the measuring system conduct metrological verification immediately before measuring the sensor signals to increase the accuracy of the measurements. In this case, to use the known method, additional time is required to prepare the system for measurements due to the replacement of the sensor signal simulators by the shaper of the simulator steps in the switches of the measuring system. In addition, when conducting metrological verification, errors in determining the coefficients of the conversion function A0 and A1 are possible, which are not controlled in the known method. The cause of these errors is the following actions of the IIS maintenance personnel: erroneous connection to the sensor switch of the simulator step shaper, whose step values do not correspond to those entered in the computer; when connecting the shaper of the steps of the sensor signal simulator to the sensor switch of the system, reliable contact between the connectors is not provided. In addition, uncontrolled malfunctions of microcircuits in the simulator switch will lead to an error in measuring the corresponding simulator stage. The coefficients of the conversion function A0 and A1 incorrectly determined during metrological verification will lead to significant errors in the measurement results of the sensor signals.

Задачей и техническим результатом изобретения являются повышение надежности и упрощение способа контроля работоспособности измерительной системы для обеспечения заданной точности измерений сигналов датчиков и сокращение трудоемкости при подготовке системы к проведению измерений за счет введения в систему второго формирователя ступеней имитатора сигналов датчиков.The objective and technical result of the invention is to increase the reliability and simplify the method of monitoring the operability of the measuring system to ensure the specified accuracy of the measurement of the sensor signals and reduce the complexity in preparing the system for measurements by introducing the second shaper of the sensor signal simulator into the system.

Решение поставленной задачи и технический результат для способа контроля работоспособности многоточечной измерительной системы с входной коммутацией датчиков достигаются тем, что к входу коммутатора датчиков подключают формирователь ступеней имитатора сигналов датчиков, соответствующий типу подключаемых датчиков, и измеряют сигналы этого формирователя, по измеренным сигналам формирователя и их известным физическим значениям вычисляют функцию преобразования системы, затем к коммутатору датчиков подсоединяют соответствующий типу подключаемых датчиков второй формирователь ступеней имитатора сигналов датчиков, физические значения сигналов которого заранее известны, измеряют сигналы этого формирователя, по результатам этих измерений и вычисленной функции преобразования системы вычисляют значения сигналов второго формирователя ступеней имитатора и определяют разности с известными их значениями, по величине этих разностей оценивают степень работоспособности системы.The solution of the problem and the technical result for the method of monitoring the operability of a multi-point measuring system with input sensor switching are achieved by connecting a sensor shaper of the sensor signal simulator corresponding to the type of connected sensors to the input of the sensor switch and measuring the signals of this driver using the measured signals of the shaper and their known the system conversion function is calculated to physical values, then the corresponding type is connected to the sensor switch of connected sensors, the second shaper of the steps of the sensor signal simulator, the physical values of the signals of which are known in advance, measure the signals of this shaper, according to the results of these measurements and the calculated conversion function of the system, calculate the signals of the second shaper of the steps of the simulator and determine the differences with their known values, evaluate the values of these differences degree of system performance.

Для осуществления способа на чертеже представлена блок-схема многоточечной измерительной системы с входной коммутацией датчиков.To implement the method, the drawing shows a block diagram of a multi-point measuring system with input switching sensors.

Многоточечная измерительная система для осуществления способа состоит из первого формирователя ступеней имитатора сигналов датчиков 1, второго формирователя ступеней имитатора сигналов датчиков 2, коммутатора датчиков системы 3 и измерительно-вычислительного блока 4.A multi-point measuring system for implementing the method consists of a first shaper of the signal simulator of the sensors 1, a second shaper of the signal simulator of the sensors 2, a sensor switcher of the system 3, and a measuring and computing unit 4.

Каждый тип формирователей ступеней имитатора сигналов датчиков 1 и 2 предназначен для формирования сигналов определенного типа датчиков: одиночных тензорезисторов, термопар, термометров сопротивления, мостовых тензорезисторных датчиков силы, перемещения, давления и др. Формирователи 1 и 2 выполнены в виде отдельных узлов, которые одновременно формируют все ступени имитации сигналов. Выход каждой ступени имитации сигналов подключен к соответствующему измерительному входу коммутатора датчиков 3. К другим измерительным входам коммутатора 3 подсоединены датчики, которые соответствуют типу формирователей ступеней имитатора сигналов датчиков 1 и 2, подключенных к коммутатору 3. Измерительный выход коммутатора 3 подключен к измерительному входу измерительно-вычислительного блока 4, управляющий выход которого соединен с управляющим входом коммутатора датчиков 3.Each type of shaper of the steps of the signal simulator of sensors 1 and 2 is designed to generate signals of a specific type of sensors: single strain gauges, thermocouples, resistance thermometers, bridge strain gauge sensors of force, displacement, pressure, etc. Shapers 1 and 2 are made in the form of separate units that simultaneously form all stages of signal simulation. The output of each stage of signal simulation is connected to the corresponding measuring input of the sensor switch 3. Sensors are connected to other measuring inputs of the switch 3, which correspond to the type of formers of the steps of the signal simulator of sensors 1 and 2 connected to the switch 3. The measuring output of the switch 3 is connected to the measuring input computing unit 4, the control output of which is connected to the control input of the sensor switch 3.

Измерительно-вычислительный блок 4 состоит из измерительного устройства, устройства управления, ЭВМ и интерфейса. Измерительно-вычислительный блок 4 предназначен для электропитания датчиков и формирователя ступеней имитатора сигналов датчиков, измерения аналоговых сигналов датчиков и ступеней имитации сигналов датчиков, преобразования аналоговых сигналов в цифровые, передачу измеренных сигналов в цифровом виде через интерфейс в ЭВМ, прием через интерфейс от ЭВМ сигналов управления и формирование управляющих сигналов коммутатором 3. ЭВМ кроме перечисленных функций осуществляет запоминание исходных данных для управления системой и обработки результатов измерений, обработку и представление результатов измерений в виде таблиц и графиков. Измерительно-вычислительный блок 4 описан функционально. Реально каждая конкретная система имеет свою структурную схему, в которой описанные блоки измерения, управления, интерфейса и ЭВМ могут состоять из узлов, которые имеют свои принципиальные схемы и соединены в соответствии с технической документацией на систему. Для реализации предлагаемого способа все эти системы подходят, если выполняются следующие условия: коммутатор датчиков предназначен для подсоединения одиночных тензорезисторов, термосопротивлений и тензорезисторных мостовых датчиков по четырехпроводной схеме (термопары могут подсоединяться по двухпроводной схеме), для одиночных тензорезисторов измеряется отклонение сопротивления тензорезисторов и резисторов формирователя ступеней имитатора сигналов датчиков относительно величины сопротивления опорного резистора, размещенного в измерительном устройстве, исключается влияние емкостей линий связи на точность измерения при максимальном быстродействии системы, для чего питание тензорезисторов осуществляется импульсами тока прямоугольной формы.The measuring and computing unit 4 consists of a measuring device, a control device, a computer and an interface. Measuring and computing unit 4 is intended for powering sensors and a shaper of steps of a simulator of sensor signals, measuring analog sensor signals and steps of simulating sensor signals, converting analog signals to digital, transmitting measured signals in digital form via an interface to a computer, and receiving control signals through an interface from a computer and the formation of control signals by the switch 3. In addition to the listed functions, the computer stores the initial data for system control and processing ultatov measurement, processing and presentation of measurement results in the form of tables and graphs. Measuring and computing unit 4 is described functionally. In reality, each particular system has its own structural scheme in which the described measurement, control, interface and computer units can consist of nodes that have their own circuit diagrams and are connected in accordance with the technical documentation for the system. To implement the proposed method, all these systems are suitable if the following conditions are met: the sensor switch is designed to connect single strain gauges, thermistors, and strain gauge bridge sensors in a four-wire circuit (thermocouples can be connected in a two-wire circuit), for single strain gauges, the deviation of the resistance of the strain gauges and resistors of the stage shaper is measured a simulator of sensor signals relative to the resistance value of the reference resistor placed in the measuring device, the influence of lines of containers on the measurement accuracy at the maximum speed of the system, for which the strain gauges is powered by current pulses of a rectangular shape.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

При подготовке измерительной системы к проведению измерений формирователи ступеней имитаторов сигналов датчиков 1 и 2 подсоединяют к измерительным входам коммутатора 3. Физические величины ступеней формирователей 1 и 2 представляют собой конструктивно выполненные в диапазоне измерения системы отклонения (со знаком плюс и минус) сопротивлений относительно номинального сопротивления применяемых тензорезисторов, порции напряжения и др. Эти значения ступеней формирователей 1 и 2 определены заранее с заданной точностью. К другим измерительным входам коммутатора 3 подсоединяют датчики того же типа, что и формирователи ступеней имитаторов сигналов датчиков 1 и 2.When preparing the measuring system for measurements, the shapers of the steps of the simulators of the sensor signals 1 and 2 are connected to the measuring inputs of the switch 3. The physical values of the steps of the shapers 1 and 2 are structurally performed in the measurement range of the deviation system (with a plus and minus sign) of the resistances relative to the nominal resistance used strain gages, voltage portions, etc. These values of the steps of the shapers 1 and 2 are determined in advance with a given accuracy. To the other measuring inputs of the switch 3 are connected sensors of the same type as the shapers of the stages of the signal simulators of sensors 1 and 2.

В ЭВМ вводят адреса и исходные данные для датчиков и ступеней формирователей 1 и 2, определенные заранее значения ступеней формирователей 1 и 2. Вводят программу измерений и последовательно измеряют в одном цикле опроса сигналы датчиков, подключенных к измерительным входам коммутатора 3, и сигналы ступеней формирователей 1 и 2. Для повышения точности измерения рекомендуется проводить измерения не за один, а за несколько циклов опроса каналов коммутатора 3. По измеренным величинам известных значений ступеней формирователя 1, имитирующих сигналы датчиков, вычисляют коэффициенты функции преобразования системы. Функция преобразования системы может быть линейная и нелинейная. Предлагаемый способ контроля справедлив как для линейной, так и для нелинейной функции преобразования. Например, с помощью формирователя 1 ступеней имитатора сигналов одиночных тензорезисторов будет определена линейная функция преобразования системы:The addresses and initial data for the sensors and steps of the drivers 1 and 2 are entered into the computer, the values of the steps of the drivers 1 and 2 determined in advance are entered. The measurement program is entered and the signals of the sensors connected to the measurement inputs of the switch 3 and the signals of the steps of the drivers 1 are measured in a single polling cycle and 2. To improve the measurement accuracy, it is recommended to carry out measurements not in one, but in several cycles of polling the channels of the switch 3. According to the measured values of the known values of the steps of the shaper 1, simulating a signal Sensor fields calculate the coefficients of the system conversion function. The system conversion function can be linear and non-linear. The proposed control method is valid for both linear and non-linear transformation functions. For example, using a shaper of 1 stages of a simulator of signals from single strain gages, a linear system conversion function will be determined:

$$\text{Ni1}=\text{A0}+\text{A1}\Delta \text{Ri1 (1)}$$

$$\text{Ni1}=\text{A0}+\text{A1}\Delta \text{Ri1 (1)}$$

где Ni1 - показание i-й ступени формирователя 1 в кодах, where Ni1 is the indication of the i-th stage of the shaper 1 in the codes,

А0 и A1 - коэффициенты функции преобразования,A0 and A1 are the coefficients of the transformation function,

ΔRi1 - заранее определенное значение для i-й ступени формирователя 1 отклонение (со знаком плюс или минус) сопротивления относительно номинального сопротивления тензорезисторов.ΔRi1 - a predetermined value for the i-th stage of the former 1 deviation (with a plus or minus sign) of the resistance relative to the nominal resistance of the strain gauges.

Результаты измерений каждого цикла (циклов) обрабатывают и вычисляют физические величины по показаниям датчиков и ступеням формирователя 2.The measurement results of each cycle (s) are processed and physical quantities are calculated according to the readings of the sensors and steps of the shaper 2.

Для i-й ступени формирователя 2 с учетом коэффициентов А0 и A1 функции преобразования (1) измеренное значение:For the i-th stage of the shaper 2, taking into account the coefficients A0 and A1 of the conversion function (1), the measured value:

$$\text{Ni2}=\text{A0}+\text{A1}\Delta \text{Ri2 (2)}$$

$$\text{Ni2}=\text{A0}+\text{A1}\Delta \text{Ri2 (2)}$$

где Ni2 - измеренное значение i-й ступени формирователя 2 в кодах,where Ni2 is the measured value of the i-th stage of the shaper 2 in the codes,

А0 и A1 - коэффициенты функции преобразования,A0 and A1 are the coefficients of the transformation function,

ΔRi2 - заранее определенное значение отклонения сопротивления для i-й ступени формирователя 2 относительно номинального сопротивления тензорезисторов.ΔRi2 - a predetermined value of the deviation of the resistance for the i-th stage of the shaper 2 relative to the nominal resistance of the strain gauges.

Для каждой i-й ступени формирователя 2 из формулы (2) вычисляем ΔRi2For each i-th stage of the shaper 2 from the formula (2) we calculate ΔRi2

$$\Delta Ri2=\left(Ni2-A0\right)/A1\text{ (3)}$$

$$\Delta Ri2=\left(Ni2-A0\right)/A\mathrm{one}\text{(3)}$$

Если коэффициент усиления и (или) ноль измерительного устройства системы не изменились за время цикла измерения, то вычисленное значение ΔRi2 будет равно (в пределах погрешности измерения системы) заранее определенному значению отклонения сопротивления для i-й ступени формирователя 2 относительно номинального сопротивления тензорезисторов.If the gain and (or) zero of the measuring device of the system have not changed during the measurement cycle, then the calculated value ΔRi2 will be equal (within the measurement error of the system) to a predetermined resistance deviation value for the i-th stage of the former 2 relative to the nominal resistance of the strain gauges.

Если коэффициент усиления и (или) ноль измерительного устройства системы изменились за время цикла измерения, то по измеренным сигналам известных значений ступеней формирователя 1 будет вычислена функция преобразования системы с другими коэффициентами А01 и A11. С учетом новых коэффициентов А01 и А11 измеренное значение для i-й ступени формирователя 2 Ni21 будет отличаться от значения Ni2 в формуле (2). А поскольку при вычислении значения ΔRi2 в формуле (3) будут использованы старые значения А0 и А1 коэффициентов функции преобразования, а значение Ni21 будет отличаться от значения Ni2, то значение величины отклонения сопротивления для i-й ступени формирователя 2 относительно номинального сопротивления тензорезисторов ΔRi21 будет отличаться от истинного значения ΔRi2 на величинуIf the gain and (or) zero of the measuring device of the system have changed during the measurement cycle, then, using the measured signals of the known values of the steps of the former 1, the system conversion function with other coefficients A01 and A11 will be calculated. Given the new coefficients A01 and A11, the measured value for the i-th stage of the shaper 2 Ni21 will differ from the value of Ni2 in the formula (2). And since when calculating the ΔRi2 value in formula (3), the old values of the conversion function coefficients A0 and A1 will be used, and the Ni21 value will differ from the Ni2 value, the value of the resistance deviation for the i-th stage of the former 2 relative to the nominal resistance of the strain gages ΔRi21 will differ from the true value of ΔRi2 by

$$\Delta Ri=\left(\Delta Ri21-\Delta Ri2\right)\text{ (4)}$$

$$\Delta Ri=\left(\Delta Ri21-\Delta Ri2\right)\text{(four)}$$

Находят разности ΔRi для каждой i-й ступени формирователя 2, из них определяют максимальное значение ΔRi max, по величине которого судят о состоянии измерительного тракта системы, оценивая степень ее работоспособности, и принимают решение о дальнейшем использовании системы.The differences ΔRi are found for each i-th stage of the shaper 2, from them the maximum value ΔRi max is determined, the value of which is used to judge the state of the measuring path of the system, evaluating the degree of its operability, and decide on further use of the system.

Например, при нарушении условия:For example, if a condition is violated:

$$\Delta Ri\max \le \Delta Rис\text{ (5)}$$

$$\Delta Ri\max \le \Delta R\mathrm{and}\mathrm{from}\text{(5)}$$

где ΔRис - допустимая погрешность измерения приращения сопротивления системы, проведение измерений сигналов датчиков останавливают и осуществляют поиск неисправностей в системе, либо при несущественном нарушении, основываясь на особенностях и важности конкретных испытаний, могут принять решение о продолжении их до конца.where ΔRis is the permissible error in measuring the increment of the resistance of the system, taking measurements of the sensor signals is stopped and troubleshooting the system, or if there is a minor violation, based on the features and importance of specific tests, may decide to continue to the end.

Аналогичные операции производят для формирователей ступеней имитации сигналов других датчиков (мостовых тензорезисторных датчиков силы, перемещения, давления, термопар, термометров сопротивления и др.).Similar operations are performed for shapers of steps of imitation of signals of other sensors (bridge strain gauge sensors of force, displacement, pressure, thermocouples, resistance thermometers, etc.).

Применение изобретения позволит упростить способ контроля, повысить надежность контроля работоспособности измерительного устройства для обеспечения измерения сигналов датчиков с заданной точностью и сократить время подготовки к проведению измерений многоточечной измерительной системы с входной коммутацией датчиков.The application of the invention will simplify the control method, increase the reliability of the monitoring of the operability of the measuring device to ensure the measurement of sensor signals with a given accuracy and reduce the preparation time for measurements of a multi-point measuring system with input switching sensors.

Claims (1)

Способ контроля работоспособности многоточечной измерительной системы с входной коммутацией датчиков, заключающийся в том, что к входу коммутатора датчиков подключают формирователь ступеней имитатора сигналов датчиков, соответствующий типу подключаемых датчиков, и измеряют сигналы этого формирователя, по измеренным сигналам формирователя и их известным физическим значениям вычисляют функцию преобразования системы, отличающийся тем, что к коммутатору датчиков подсоединяют соответствующий типу подключаемых датчиков второй формирователь ступеней имитатора сигналов датчиков, физические значения сигналов которого заранее известны, измеряют сигналы этого формирователя, по результатам этих измерений и вычисленной функции преобразования системы вычисляют значения сигналов второго формирователя ступеней имитатора и определяют разности с известными их значениями, по величине этих разностей оценивают степень работоспособности системы. A method for monitoring the operability of a multi-point measuring system with input sensor switching, which consists in connecting the sensor shaper of the sensor signal simulator corresponding to the type of connected sensors to the input of the sensor switch and measuring the signals of this driver, using the measured signals of the driver and their known physical values, calculate the conversion function systems, characterized in that a second formter corresponding to the type of connected sensors is connected to the sensor switch the signal generator of the sensor signal simulator steps, the physical values of the signals of which are known in advance, measure the signals of this driver, according to the results of these measurements and the calculated system conversion function, calculate the signals of the second driver of the simulator steps and determine the differences with their known values, assess the degree of system operability by the value of these differences .