SU432432A1 - DEVICE FOR LINEARIZATION CHARACTERISTICS OF MEASURING CONVERTERS - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  линеаризации передаточных характеристик нелинейных измерительных преобразователей.The invention relates to a measurement technique and is intended to linearize the transfer characteristics of non-linear transducers.

Известно устройство дл  линеаризации, содержащее два нелинейных преобразовател , схему вычитани  их выходных сигналов и масштабный преобразователь, включенный между входной клеммой устройства и входом одного из нелинейных преобразователей.A device for linearization is known, comprising two non-linear converters, a circuit for subtracting their output signals and a scale converter connected between the input terminal of the device and the input of one of the non-linear converters.

Дл  обеспечени  линеаризации общей характеристики преобразовател  нелинейные преобразователи выбираютс  с различной степенью нелинейности, а коэффициент масштабного преобразовани  выбираетс  из расчета наиболее полной взаимной компенсации нелинейности передаточной характеристики устройства .To ensure the linearization of the overall characteristic of the converter, nonlinear converters are selected with varying degrees of nonlinearity, and the scale conversion factor is selected on the basis of the most complete mutual compensation of the nonlinearity of the transfer characteristic of the device.

Недостатком известных устройств  вл етс  то, что дл  получени  эффекта линеаризации необходимо иметь нелинейные преобразователи одной и той же измер емой величины с различной степенью нелинейности, что возможно обеспечить разве что различием физических принципов работы нелинейных преобразователей . Поскольку требовани  к метрологическим характеристикам обоих нелинейных преобразователей одинаковы, в р де практических случаев выполнить требование различной нелинейности преобразователей безA disadvantage of the known devices is that in order to obtain a linearization effect, it is necessary to have non-linear converters of the same measured quantity with different degrees of non-linearity, which can only be ensured by the difference in the physical principles of operation of non-linear converters. Since the requirements for the metrological characteristics of both nonlinear converters are the same, in a number of practical cases, to fulfill the requirement of different nonlinearity of converters without

ущерба дл  остальных damage for the rest

пх характеристик не удаетс .The characteristics are not successful.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства.The aim of the invention is to simplify the device.

Указанна  цель достигаетс  введением дополнительного масштабного преобразовател , включенного между выходом одного из нелинейных преобразователей и входом схемы вычитани , что дает возможность прпд ен ть нелинейные преобразователи с одинаковой степенью нелинейности.This goal is achieved by introducing an additional scale converter connected between the output of one of the nonlinear converters and the input of the subtraction circuit, which makes it possible to pass nonlinear converters with the same degree of nonlinearity.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства.The drawing shows a functional diagram of the device.

Входна  клемма 1 устройства соединена со входом первого нелинейного преобразовател  2 П через масштабный преобразователь 3- со входом второго нелинейного преобразовател  4.Input terminal 1 of the device is connected to the input of the first nonlinear converter 2 P through a large-scale converter 3- to the input of the second nonlinear converter 4.

Выход преобразовател  2 через второй масштабный преобразователь 5 соединен с первым входом схемы вычитани  6, а выход другого нелинейного преобразовател  4 подключен ко второму входу схемы 6.The output of converter 2 is connected via a second scale converter 5 to the first input of subtraction circuit 6, and the output of another nonlinear converter 4 is connected to the second input of circuit 6.

Масштабный преобразователь 5 предназначен дл  увел 1ченп  пли уменьшени  величины сигнала с выхода нелинейного преобразовател  в посто нное чпсло раз.Scale transducer 5 is designed to increase the size of the signal from the output of the nonlinear converter to a constant time.

Нелпнейные преобразователи 2 и 4 представл ют собой идентичные по своим передаточным характеристикам преобразователиNon-linear transducers 2 and 4 are transducers identical in their transmission characteristics.

(с одинаковой степенью нелинейности). Вместе с тем возможно использование преобразователей и с различными, характеристиками.(with the same degree of nonlinearity). However, it is possible to use converters and with different characteristics.

Работа устройства происходит следующим образо:л.The operation of the device is as follows: l.

Передаточную характеристику нелинейного ьреобразовател  можно представить в виде разложени  в степенной р д:The transfer characteristic of a non-linear converter can be represented as an expansion in a power series:

Yi ao+atX+a2X + + .. ., где X - относительное изменение входной величины; а2, «3 и т. д. - коэффициенты, характеризующие нелинейность преобразовани .Yi ao + atX + a2X + + ..., where X is the relative change in the input quantity; A2, 3, etc. are coefficients characterizing the nonlinearity of the transformation.

Пусть второй преобразователь имеет такую же передаточную характеристику. Тогда, поскольку ко входу его прикладываетс  сигнал Х X р, где |3 - коэффициент масштабного преобразовани , сигнал на его выходе можно выразить зависимостью;Let the second converter have the same transfer characteristic. Then, since the signal X X p is applied to its input, where | 3 is the scale conversion factor, the signal at its output can be expressed as a dependence;

Y2 ao + aix .. .Y2 ao + aix ...

Если коэффициент масштабного преобразовани  второго масштабного преобразовател  5 выбрать равным р, то сигнал с его выхода :If the scale conversion factor of the second scale converter 5 is equal to p, then the signal from its output is:

У/ j32 . (ao+aix+a x asx).Y / j32. (ao + aix + a x asx).

Поскольку на схему вычитани  ноступают сигналы У2 ч К I , то в результате вычитани  сигнал на выходе устройства Z Yj-YZ; Z ao((32-l) +ai (р2-|3)х+0+аз {f, .. .Since the subtraction circuit receives signals of U2 h K I, as a result of the subtraction, the output signal of the device Z Yj-YZ; Z ao ((32-l) + ai (p2- | 3) x + 0 + az {f, ...

Так как в конечном результате отсутствует квадратичный член, очевидно, что полученна  характеристика линейней исходных. ОчевидНО также, что выбрав масштабный коэффициент 2-го масштабного преобразовател  равным 13, можно устранить не квадратичный, а кубичный член разложени . При этом можно пользоватьс  идентичными нелинейными преоб|5азопзте . с одинаковой степенью нелинейностн . Кроме того, нет необходимости в изучении исходных .характеристик преобразователей , поскольку при условни идентмчност: нелпнейных преобразователей дл  устранени  нелинейных членов преобразователей любого типа достаточно установить соответствующий масштабный коэффициент преобразовани  (р2 - дл  устранени  квадратичного члена, |j- - дл  кубичного и т. д.)Since in the final result there is no quadratic term, it is obvious that the obtained characteristic is linear to the original. It is also obvious that by choosing the scale factor of the 2nd scale converter equal to 13, you can eliminate the non-quadratic, but the cubic term of the decomposition. You can use identical non-linear transducers. with the same degree of non-linearity. In addition, it is not necessary to study the original characteristics of the transducers, since under condition of accuracy: non-linear transducers to eliminate non-linear transducer members of any type, it is sufficient to establish an appropriate scaling factor (p2 for eliminating a quadratic term, | j- for cubic, etc. .)

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл  линеаризации xapaicTepi стик измерительных преобразователей, содо)жащее первый нелинейный преобразователь, вход которого подключен ко входу устройства и через последовательно соединенные масштабный преобразователь и второй нелннейный преобразователь соединен со входом схемы вычитани , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства, в него введен дополнительный масштабный преобразователь, вход которого соединен с выходом первого нелинейного преобразовател , а выход подключен ко второму входу схемы вычитани .A device for linearizing xapaicTepi measuring transducers, a coaxial first nonlinear converter, the input of which is connected to the input of the device and through series-connected large-scale converter and the second non-linear converter connected to the input of the subtraction circuit, characterized in that, in order to simplify the device, an additional scale converter, the input of which is connected to the output of the first nonlinear converter, and the output is connected to the second input of the subtraction circuit.