Линейный интерполятор для автоматической дискретной регистрации непрерывных кривых распределения технологических параметров, измеряемых датчиками Э. Д. С. Текст научной статьи по специальности «Физика»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ __ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА

Том 276 1976

УДК 681.1

ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ДИСКРЕТНОЙ РЕГИСТРАЦИИ НЕПРЕРЫВНЫХ КРИВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ, ИЗМЕРЯЕМЫХ ДАТЧИКАМИ Э.Д.С.

в. ф. дядик, а и. сесь

(Представлена научным семинаром физико-технического факультета)

Рассматриваются вопросы построения аналоговых линейных интерполяторов на основе последовательного ввода показаний с датчиков в вычислительное устройство. Даются описание и технические характеристики электромеханического линейного интерполятора для регистрации на диаграммной ленте непрерывных кривых распределения технологических параметров по дискретным отчетам с датчиков э.д.с.

Иллюстраций 1, библиографий 2. !

При регистрации пространственно-распределенных технологических параметров (температуры, концентрации и т. д.) с помощью датчиков, установленных по длине контролируемого объекта, становится задача построения непрерывной кривой распределения параметров Р(1) по дискретным показаниям.

Построение таких кривых может выполняться вручную путем нанесения на график показаний датчиков и соединения этих точек, например, отрезками прямых (линейное интерполирование).

Однако этот метод построения кривых распределения при дискретной регистрации распределенных параметров неудобен и мало эффективен, особенно при оперативном контроле и управлении технологическими процессами.

Ниже описывается устройство, предназначенное для автоматического представления и последующей регистрации на диаграммной ленте непрерывных кривых распределения параметров Р(1) по дискретным отсчетам с датчиков, расположенных с шагом к по длине объекта Ь на основе формулы линейного интерполирования [1].

При последовательном опросе датчиков во времени формулу линейного интерполирования можно представить как функцию времени:

р (0 = Л + (Р2 - ях) ^^. (1)

где

Ри ¿2 — значения контролируемого распределения в узлах интерполирования (показания двух смежных датчиков), ¿1 — момент подключения двух смежных датчиков к устройству.

Выражение (1) перепишем в более удобном для технической, реализации виде, полагая при этом — 0:

РЩ^Р^ЬР^^ (2)

X

где

т = 1% — ¿1 — интервал времени подключения к устройству двух дат-

Т

чиков, при этом значение т выражается из условия т = —Л, где Т —

цикл опроса всей группы датчиков, расположенных по длине объекта! с шагом к.

. Как видно из формулы (2), линейный интерполятор может быть реализован с помощью коммутирующего, вычитающего, формулирующего линейную функцию АР — , и суммирующего звеньев.

т

Принципиальная схема электромеханического устройства, реализующего кусочно-линейную интерполяцию согласно (2), для случая равномерной расстановки датчиков представлена на рис. 1,

где йи ¿2,..., ¿9 —датчики э. Д.С.,

1, 2 — ряды контактных пластин (ламелей) коммутатора;

управляющая обмотка коммутатора; интерполирующий реохорд;

двигатель;

— электронный автоматический самопишущий потенциометр.

Коммутатором в описываемом устройстве служит шаговый искатель с палладированными контактами ШИ 25/8.

Генерирование линейного сигнала АР —за время т осуществляется

реохордом 4, подвижный контакт которого перемещается двигателем 5 (СД-54). В момент возвращения подвижного контакта реохорда 4 из конечного положения К в начальное Н шаговый искатель делает очередной шаг и подключает следующую пару датчиков. С подвижного контакта реохорда 4 сигнал поступает на вход электронного автоматического самопишущего потенциометра ЭПП, где происходит суммирование линейного сигнала с показанием предыдущего датчика из двух подключенных.

Таким образом, осуществляется кусочно-линейная интерполяция распределения последовательно от одной пары датчиков к другой. В результате за цикл опроса всех датчиков на диаграммной ленте потенциометра вычерчивается кусочно-линейная кривая распределения.

Величина сопротивления интерполирующего реохорда определяется, исходя из необходимой приборной погрешности и величины сопротивления датчиков (по формуле:' '

3-

4-

5-ЭПП

Рй*. 1. Принципиальная схема электромеханического линейного интерполятора.

£ ^ ^ [(^2 £))тах — в] ^

(3)

где б — абсолютная приборная погрешность.

Основные технические характеристики прибора: датчики — стандартные термопары; количество датчиков — 9 (до 26); основная приборная погрешность 1,5%; регистрация осуществляется на диаграммной ленте самопишущего потенциометра ЭППВ-60.

Методика определения необходимого числа датчиков при регистрации данным устройством и расчета неустранимой погрешности интерполирования, обусловленной погрешностью показаний и неточностью уста новки датчиков, приведена в [2].

' Выводы

1. Рассмотрены вопросы построения аналоговых линейных интерполяторов на основе доследовательного ввода показаний с датчиков в вы-числительнбе устройство. ,

2. Дается описание и технические характеристики электромеханического линейного интерполятора для регистрации на диаграммной ленте непрерывных кривых по дискретным отсчетам с датчиков э.д.с.

ЛИТЕРАТУРА

» (

1. Б. П. Демидович, И. А. Марон. Основы вычислительной математики. М., Физматгиз, 1963.

2. В. Ф. Д я д и к, И. Э. Н а а ц. Применение линейного интерполирования в задачах регистрации распределенных параметров. Томск, Изд-во ТГУ, Известия ТПИ, т. 168, 1969.