Синтез функций преобразования измерительных приборов для контроля давления по заданному пределу приведенной погрешности

• Автор: Данилов, Николай Анатольевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Список сокращений Введение

Глава 1. Анализ факторов влияющих на функцию преобразования контрольно-измерительных приборов давления.
1.1. Первичный измерительный преобразователь давления: конструкция и технология производства - факторы, влияющие на статические характеристики первичного измерительного преобразователя

1.2. Анализ методов синтеза функций преобразования измерительных приборов давления

1.3. Анализ технического обеспечения определения градуировочных характеристик контрольно-измерительных приборов давления
Выводы
Глава 2. Метод синтеза регрессионных функций преобразования измерительных приборов давления с наименьшим показателем сложности.
2.1. Синтез математической модели первичного измерительного преобразователя давления на основе экспериментальных статических характеристик
2.2. Синтез алгоритма формирования тезауруса функций преобразования измерительного прибора давления с применением методов интерполяции и регрессионного анализа
2.3. Показатель сложности функции преобразования, систематизация функций преобразования по показателю сложности
2.4. Постановка и решение задачи определения наилучшей функции преобразования измерительного прибора по заданному пределу приведенной погрешности
2.5. Синтез структурно-функциональной схемы промежуточного измерительного преобразователя прибора
2.6. Статистическая обработка данных первичного измерительного преобразователя давления и первичного измерительного преобразователя температуры при определении градуировочной характеристики и функции преобразования измерительного прибора давления

Выводы
Глава 3. Алгоритмическое и программно-техническое обеспечение синтеза наилучших функций преобразования измерительных приборов давления по заданному пределу приведенной погрешности
3.1. Разработка алгоритмического и программно-технического обеспечения промежуточного измерительного преобразователя прибора
3.2. Разработка программного обеспечения системы одновременной градуировки партии измерительных приборов и определения наилучшей функции преобразования каждого прибора
Выводы
Глава 4. Обеспечение функционального контроля промежуточных измерительных преобразователей. Стендовые испытания приборов с приделом приведенной погрешности измерения 0.1%
4.1. Функциональный контроль промежуточного измерительного преобразователя прибора
4.2. Средства установки заданных параметров градуировки и проведения стендовых испытаний
4.3. Результаты стендовых испытаний приборов с наилучшей функцией преобразования
4.4. Нерешенные проблемы и дальнейшее развитие методов и идей
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение А
Приложение В
Приложение С

Список сокращений
КИПД - контрольно-измерительный прибор давления
ПИП - первичный измерительный преобразователь
ИП - измерительный преобразователь
ММ - математическая модель
ММР - математическая модель регрессии
МПИ - межповерочный интервал
АЦП - аналого-цифровой преобразователь
ЦАП - цифро - аналоговый преобразователь
МК - микроконтроллер
ЭВМ - электронная вычислительная машина
ОС - операционная система
ВВФ - внешний влияющий фактор
ПИ - погрешность измерения
ППИ - приведенная погрешность измерения
СКО - среднеквадратичная ошибка
ТКС - температурный коэффициент сопротивления
СД - сигма дельта
ИОН - источник опорного напряжения
ИТУН - источник тока управляемый напряжением
ИТУТ - источник тока управляемый током
DFD - Data Flow Diagram (Диаграмма потоков данных)
СМГ - система множественной градуировки
ЦОС - цифровая обработка сигнала
ИМС - интегральная микросхема
НКУ - нормальные климатические условия
ФП - функция преобразования

Решение задачи поиска наилучшей ФП иллюстрируется алгоритмом на рис.2.4. Здесь Г,- значения давления, вычисленные по функции преобразования Д"', Ра - образцовые значения давления, ^-приведенные погрешности, у*-предел приведенной погрешности,^.-заданный предел приведенной погрешности.
Количественно определение функции преобразования давления выражается коэффициентами ^й,а'ыр...,а'НАт, которые вычисляются методом наименьших квадратов (МНК). МНК имеет то свойство, что вычисленные оценки коэффициентов ФП не смещены (не отягощены систематической погрешностью) и наиболее эффективны.
На рис.2.5 приведена часть кривой, которая описывает зависимость приведенной погрешности в точках градуировки от сложности регрессионной ФП для ПИП давления с диапазоном измерения от 0 до 250 кПа. Из графика (рис.2.5) видно, что размаху приведенной погрешности менее 0.1% соответствует множество ФП. Но наилучшей будет ФП, которая определяется показателем сложности равным 20021. Следуя формальному описанию такую функцию преобразования можно представить следующим образом:
Р ~ (а00 ^10 ’ ^2 ) + (а01 ^ а I * и2 ^ ап ' и2 ) ’ С] + (*02 ' С] где Р- измеряемое давление, С,-выходное напряжение ПИП давления, и2-выходное напряжение ПИП температуры, -коэффициенты ФП На рис.2.6 приведена часть кривой, которая описывает зависимость приведенной погрешности в точках градуировки от сложности регрессионной ФП для ДП давления с диапазоном измерения от 0 до 400 кПа. Из рис.2.6 видно, что размаху приведенной погрешности менее 0.1% соответствует множество ФП. Но наилучшей будет ФП, которая определяется показателем сложности равным 20022.