Техника и методы физических измерений и расчётов
2. Структуры измерительных систем и их характеристики Структуры замкнутого типа (компенсационные)
Скачать Содержание

Структуры замкнутого типа (компенсационные)


Ком­пен­са­ци­он­ные схе­мы со­еди­не­ния из­ме­ри­тель­ных пре­об­ра­зо­ва­те­лей (схе­мы с об­рат­ной свя­зью) поз­во­ля­ют ком­пен­си­ро­вать как ад­ди­тив­ную, так и муль­ти­пли­ка­тив­ную по­греш­но­сти из­ме­ре­ний. Струк­тур­ная схе­ма ком­пен­са­ци­он­но­го пре­об­ра­зо­ва­те­ля при­ве­де­на на ри­сун­ке и со­дер­жит два ка­на­ла пре­об­ра­зо­ва­ния — пря­мой КПП и об­рат­ный КОП:

Вход­ная ве­ли­чи­на x по­да­ёт­ся на один из вхо­дов вы­чи­та­ю­ще­го пре­об­ра­зо­ва­те­ля, на дру­гой вход по­сту­па­ет фор­ми­ру­е­мый ка­на­лом КОП сиг­нал об­рат­ной свя­зи той же фи­зи­че­ской при­ро­ды, что и вход­ная ве­ли­чи­на. Раз­ность Δx = x – xос по­сту­па­ет в ка­нал пря­мо­го пре­об­ра­зо­ва­ния КПП. Ес­ли пре­об­ра­зо­ва­те­ли КПП и КОП име­ют ли­ней­ные функ­ции пре­об­ра­зо­ва­ния с чув­стви­тель­но­стью со­от­вет­ствен­но S1 и S2, то

(2.7)
(2.8)

То­гда за­ви­си­мость меж­ду вход­ной ве­ли­чи­ной x и сиг­на­лом xос опре­де­ля­ет­ся со­от­но­ше­ни­ем:

(2.9)

Из (2.9) следует

(2.10)

Про­из­ве­де­ние S1 ⋅ S2 ча­сто до­ста­точ­но ве­ли­ко, по­это­му x ≈ xос. Это со­от­но­ше­ние име­ет ме­сто и при не­ли­ней­ных ха­рак­те­ри­сти­ках пре­об­ра­зо­ва­те­лей. Ес­ли x ≈ xос, то в со­от­вет­ствии с (2.8) вы­ход­ной сиг­нал опре­де­ля­ет­ся чув­стви­тель­но­стью пре­об­ра­зо­ва­те­ля КОП и ма­ло за­ви­сит от ха­рак­те­ри­стик пре­об­ра­зо­ва­те­ля КПП.

Из со­от­но­ше­ний (2.7) и (2.8) не­труд­но по­лу­чить чув­стви­тель­ность схем с об­рат­ной свя­зью:

(2.11)

что умень­ша­ет муль­ти­пли­ка­тив­ные по­греш­но­сти, вы­зван­ные из­ме­не­ни­ем S1.