175633. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés fizikai mennyiség x értékének közvetett meghatározására
9 175633 10 01 02 03 04 05 06 07 1 08 09 g/ms mért U(v) U/U0 In U/U0 y=ae^x h’ y = a!ebix hí y = azeb2x ! -, y = a3eb3x h, 1395 4,605 0,5599-0,580 0,5427 1 0,5582 1530 4,311 0,5241-0,646 0,5092 1 0,5244 1670 4,020 0,4887-0,716 0,4766 0,4915 +0,6% 0,4932 +0,9% 1810 3,748 0,4557-0,786 0,4461 0,4562 1950 3,484 0,4236-0,859 0,4175 0,4220 2090 3,229 0,3926-0,935 0,3907 0,3903 2230 2,993 0,3639-1,011 0,3657 0,3610-0,8% 2365 2,759 0,3355-1,092 0,3431 0,3349 2510 2,545 0,3094-1,173 0,3204 0,3089 2645 2,331 0,2834-1,261 0,3006 +6% 0,2865 + 1,1% U0=8,225 V A 01 oszlopban adott etalon sor mérésekor a mérőátalakító kimenetén a 02 oszlop feszültségértékeit mértük. Egyszerűbb feldolgozás érdekében a kapott feszültségértékeket az x=0g/m2 értékhez tartozó U0 feszültségre normáljuk, amit a 03 oszlopban szerepeltetünk. Lineáris-logaritmikus koordináta rendszerben ábrázolva, illetőleg a 04 oszlop értékeinek vizsgálatával kitűnik, hogy a mérőátalakító karakterisztikája csak megközelí- 25 tőén exponenciális. A legkisebb négyzetek módszerével található olyan tisztán exponenciális y=a-ebx alakú görbe, mely megközelítően simul a mérőátalakító görbéjéhez. a=l,05; b=—0,000 472 774 adatokkal számolva a 05 oszlop értékei adódnak. A közelítés jóságára jellemző adat: r2=0,9947. A helyettesítő görbe miatt jelentkező hiba egyes pontokban a 06 oszlopban adott. Ha a követelmény kisebb hibával való megközelítés, több illeszkedő, tiszta exponenciális görbével kell helyettesíteni. Három tisztán exponenciális görbével való 35 helyettesítés esetén: at= 1,0033, bj = —0,0004; a2= = 1,0647, b2=— 0,0005; a3 = 1,2508, b3 = -0,0006. A közelítések jóságára jellemző adatok: ri=0,9996; r|= =0,9989; r2=0,9987. A számításokat a megvalósítás során HP 65 kalkulátor programmal végeztük. A töréspontok (átváltási pontok) helye a megkívánt pontosságtól függ. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás fizikai mennyiség x értékének közvetett meghatározására nonlineáris karakterisztikájú — Ut = =F(x) kimenőjelet szolgáltató—mérőátalakító alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy önmagában ismert módon előállítunk olyan villamos referenciajelet (U2), melynek idő szerinti karakterisztikája a mérőátalakítónak a mérendő fizikai mennyiség szerinti karakterisztikáját legalább olymértékben megközelíti, hogy a két 55 karakterisztika értelmezési tartományában (x0 = X;-Xmax ! to — h — tmax) Xj értékéhez mindenkor azonos t, időpontot rendelve, teljesül a Ul(xi) k,. 1 á--------Sk2- 1 U2(ü) feltétel (kj és k2 a mérés előírt pontossági tűrését reprezentáló csökkentő, illetve növelő szorzó, pl. 1%-os tűrés esetén k,=0,99 és k2=l,01) és a mérési művelet kezdő időpontjában (to), amikor a referenciajel (U^ pillanat- 65 értéke a kezdőérték (U20), a referenciajelet (U2) összehasonlító áramkör egyik bemenetére kapcsoljuk, s 20 ugyanakkor a mérőátalakító kimenetét az összehasonlító áramkör másik bemenetére kapcsoljuk, s egyidejűleg — tehát a kezdő időpontban (t0) — időmérő szerkezetet indítunk nulla állásból és figyeljük, melyik tx időpontban lesz az összehasonlító áramkör két bemenetére kapcsolt jelek pillanatértéke megegyező és a tx időpontban kijelzett időértéket vagy az időmérő szerkezetnek a tx időpontban vett kimenőjelét rögzítjük a fizikai mennyiséget reprezentáló értékként vagy ezt a kimenőjelet kapcsoljuk további jelfeldolgozó eszköz bemene- 30 téré. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy olyan referenciajelet állítunk elő, melynél teljesül az Ul(xi)--------=1 U2íti) feltétel, vagyis kf = k2=l. 3. Kapcsolási elrendezés az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, fizikai mennyiség közve-40 tett meghatározása során lineáris karakterisztikájú mérőjel előállítására, mely tartalmaz a mérendő fizikai mennyiség függvényében nonlineáris karakterisztikájú mérőátalakítót, azzal jellemezve, hogy tartalmaz — indítójel hatására a mérőátalakító karakterisztikájával 45 megegyező idő szerinti karakterisztikájú kimenőjelet szolgáltató — referenciajelgenerátort (3), a mérőátalakító (1) kimenete (la) komparátor (2) egyik jelbemenetére (2a), a referenciajelgenerátor (3) kimenete (3a) a komparátor (2) másik jelbemenetére (2b) csatlakozik, 50 a komparátor (2) kimenete (2c) kapuáramkör (5) egyik kapuzó bemenetére (5b) van kötve, a kapuáramkör (5) jelbemenetére (5a) órajelgenerátor (4) kimenete (4a) csatlakozik, s a referenciajelgenerátor (3) indítójel bemenetére (3b) és a kapuáramkör (5) másik kapuzó bemenetére (5c) vezérlőegység (6) — pl. ütemjelforrás — egy-egy kimenete (6a, 6b) csatlakozik, illetve mindkét bemenetre (3b, 5c) csatlakozhat a vezérlőegység (6) egyazon kimenete is. 4. Kapcsolási elrendezés az 1. vagy 2. igénypont sze- 60 rinti eljárás foganatosítására, fizikai mennyiség közvetett meghatározása során lineáris karakterisztikájú mérőjel előállítására, mely tartalmaz a mérendő fizikai mennyiség függvényében nonlineáris karakterisztikájú mérőátalakítót, azzal jellemezve, hogy tartalmaz — a mérőátalakító karakterisztikájával megegyező idő sze-5
