Спосіб вимірювання фізичних величин

Спосіб вимірювання фізичних величин, що включає перше вимірювання обернено перетвореної фізичної величини (ФВ) х, друге вимірювання при зміні в q < 1 разів чутливості оберненого перетворення ФВ, який відрізняється тим, що викону ють додатково третє і четверте вимірювання, причому перед третім вимірюванням встановлюють чутливість оберненого перетворення ФВ на початкове значення, після чого визначають величину ФВ за формулою Винахід відноситься до вимірювальної техніки і може бути використаний для вимірювання електричних та неелектричних величин. Відомий спосіб вимірювання фізичних величин (ФВ), який використовує принцип від'ємного зворотного зв¢язку, згідно з яким вимірювана величина х врівноважується величиною, рівною її обернено перетвореному значенню (див., наприклад: Земельман М.А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств. - М.: Изд-во стандартов, 1972. - С. 48-51 та Дубовой Н.Д. Автоматические многофункциональные измерительные преобразователи. - М.: Радио и связь, 1989. 256 с.). За цим способом функція перетворення вимірюваної ФВ х в вихідн у величину у визначається як прямого перетворення ФВ. Однак відносна адитивна похибка Sa суттєво не зменшується. Деякі ФВ, яким не притаманна направленність, як то температура та ін., не можуть бути виміряні даним способом, бо для них залишається не здійсненною операція віднімання від вимірюваної величини обернено перетворюваної ФВ. Технічним рішенням, найбільш близьким за суттю до способу, що пропонується, є спосіб вимірювання фізичних величин (див. А.с. № 1190272 (СРСР), Водотовка B.I. Спосіб вимірювання фізичних величин, опубл. 07.11.85, Бюл. Изобр. № 41, 1985), обраний за прототип, який полягає в тому, що в процесі вимірювання обернено перетвореної ФВ проводять перше вимірювання сигналу ФВ х, перед другим вимірюванням змінюють в q раз чутливість прямого перетворення, перед третім вимірюванням в q раз змінюють чутливість оберненого перетворення, а чутливість прямого перетворення встановлюють рівною початковій, після чого визначають вимірювану величину х за формулою де: а - абсолютна адитивна похибка, К - чутливість прямого перетворення ФВ, b - чутливість оберненого перетворення (коефіцієнт зворотного зв'язку) ФВ, a Sa= - відносна адитивна похибка вимірювання x ФВ, К×b - петльове підсилення ФВ. Відомою перевагою такого способу вимірювання є зменшення мультиплікативної похибки x= y 2 - y3 × y1 × b , y1 - y3 де: y1, y 2, y 3 - результати першого, др угого та третього допоміжних вимірювань сигналу ФВ. Суттєвими недоліками даного способу вимірювання є наступні: - необхідна точність перетворення вимірюваної ФВ х в електричний сигнал не забезпечується при значеннях петльового підсилення Kb < 1, (11) 38414 (13) A де: у1, у2, у3 , у4 - результати першого, другого, третього і четвертого допоміжних вимірювань значення фізичної величини х. UA a + K ×x K + Sa = × x, 1+ K ×b 1+ K ×b y1 - y4 x0 , ( y2 - y1 ) - ( y3 - y4 ) (19) y= x= 38414 що не відповідає умові динамічної стійкості вимірювання фізичної величини; - спосіб не забезпечує компенсацію похибок коефіцієнта зворотного зв'язку b оберненого перетворення ФВ; - способом передбачена наявність однакової зміни чутливості прямого та оберненого перетворення, що важко здійснити в пристрої, який реалізує даний спосіб вимірювання. В основу винаходу поставлено задачу удосконалити спосіб вимірювання ФВ, шляхом виключення операції вимірювання ФВ при зміні чутливості прямого перетворення та введення двох нових операцій вимірювання, що дозволить виключити вплив на змінювання коефіцієнта оберненого зв'язку b , за рахунок чого буде здійснено підвищення точності вимірювання ФВ. Поставлена задача досягається тим, що в способі вимірювання ФВ, що включає перше вимірювання обернено перетвореної фізичної величини (ФВ) х, друге вимірювання при зміні в q < 1 разів чутливості оберненого перетворення ФВ, новим є те, що виконують додатково третє і четверте вимірювання, причому перед третім вимірюванням до вимірюваної ФВ додають сигнал еталонної ФВ X0, перед четвертим вимірюванням встановлюють чутливість оберненого перетворення ФВ на початкове значення, після чого визначають величину ФВ за формулою x= y1 = K + Sa × x, 1 ± Kb (1) через АЦП 6 та ЗШ 11 в ОКП 8, яке зберігається в ньому до закінчення вимірювального циклу. В другому такті ОКП 8 через ЗШ 11 змінює коефіцієнт передачі параметричного 5 модулятора каналу 4 оберненого перетворення в q