Отметим, что кроме описанного алгоритма итерационной коррекции, известен и ряд других алгоритмов,, имеющих свои особенности [57].

Сравнивая метод итерационной коррекции с методом разновременного компарирования, необходимо отметить их общие черты. Для реализации обоих методов нужны ПСЗН, причем частотная погрешность этих преобразователей полностью входит в результат измерения; также в результат измерения входит и погрешность ОЦ. в качестве которой в одном случае (рис. 2.5) служит ЦАП, а в другом - преобразователь постоянного напряжения в переменное {ИП2 на рис. 2.2,6). Общим является также наличие двух тактов измерения. Однако метод разновременного компарирования имеет существенное преимущество по сравнению с методом итерационной коррекции. Теоретически он позволяет полностью устранить погрешность коэффициента передачи прямой цепи (за исключением частотной погрешности и погрешности от неквадратично-сти безынерционного квадратора), в то время как метод итерационной коррекции только уменьшает эту погрешность, причем тем эффективнее, чем меньше зависит значение коэффициента передачи от измеряемой и влияющих величин. Поэтому характеристика ПСЗН при использовании метода разновременного компарирования может быть произвольной, а при использовании метода итерационной коррекции предпочтительнее пропорциональная зависимость между выходной и входной величинами, что обычно до-

стигается за счет усложнения схемы и конструкции вспомогательного ПСЗН.

2.4. Метод перестановки

Отличительной особенностью метода перестановки является последовательно-параллельная или взаимозамещающая коммутация двух ПСЗН.

jMjk Метод последовательно-параллельной коммутации преобразо-вателей. Схема ПСЗН с последовательно-параллельной коммута-Шцией вспомогательных преобразователей представлена на рис. 2.6. И,В схеме применены два одинаковых усилителя переменного тока ЩГУ/ и у2, образцовый делитель напряжения од, два вспомогательных ПСЗН (Л/ и Я2) с пропорциональной зависимостью выходного напряжения от входного, сумматор напряжений и вычислительное устройство ву, в состав которого входит запоминающее устройство.

Пусть коэффициенты передачи усилителей У1 и У2 соответственно равны о(1+а) и a:o(l-fP), ПСЗН Я/ и Я2 -io(1+y) и 1о(1+б), образцового делителя-(1+8)/(о1о),гдео икю - номинальные значения коэффициентов передачи; а, р, б, -у и е - относительные погрешности коэффициентов передачи, причем s значительно меньше чем а, 3, б и -у, а последние меньше единицы.

Процесс измерения состоит из двух тактов. Во время первого Такта (все ключи находятся в положении 1) измеряемое напряже-

Рис. 2.6. Схема ПСЗН с последовательно-параллельной коммутацией вспомогательных преобразователей

ние Ux преобразуется последовательно соединенными звеньями У1, ОЦ, У2, П2, П1 и выходное напряжение преобразователя

выхх = 0 (1 + о(1 + Р) .0 (1 + 8) го{1 + Т) =

запоминается в запоминающем устройстве ВУ.

Во время второго такта (все ключи находятся в положении 2) измеряемое напряжение Ux поступает на два параллельных канала, каждый из которых образован усилителем У, к выходу которого присоединен преобразователь П. Выходные напряжения обоих каналов суммируются. Суммарное напряж:ение

f/Bbix2=/Jo/Jio[ (1+а) (1+у) + (1 + Р) (1+6) ] и«= = [kokio{2+a+y + + ay + 8]Ux

поступает на вход ВУ.

Результат измерения t/вых равен разности напряжений

LBbix=t/Bbix2-t/Bbixi=oiotoc[l-(е+а3+

+«6+7+6)].

Относительная погрешность измерения

б1=-(8+ар+иб+ 137+67).

Таким образом, в результате последовательно-параллельной коммутации влияние погрешностей всех звеньев на результат измерения будет существенно ослаблено. Исключение представляет только образцовый делитель напряжения.

В отличие от рассмотренных выше методов в данном случае наряду с уменьшением погрешностей вспомогательных ПСЗН от влияющих величин существенно снижается погрешность от нестабильности коэффициентов преобразования предварительных усилителей, включая их частотную погрешность.

Недостатком схемы, показанной на рис. 2.6, является ее сложность, и специальное требование к преобразователю П1, коэффициент передачи которого должен сохранять свое значение как при постоянном напряжении на его входе в первом такте, так и при переменном напряжении - во втором такте.

Метод Бзаимозамещающей коммутации. Он заключается в проведении двух измерений СЗН, причем во время второго измерения умножители (квадраторы), входящие в состав ПСЗН, меняются 58

Si ---.--

Рис. 2.7. Схема ПСЗН с разновременной fa) и периодической (б) взаимозамещающей коммутацией

риестами. Сумма результатов двух измерений значительно меньше 1зависит от погрешностей умножителей, чем результат одного из-(мерения.

Для реализации данного метода пригодны ПСЗН, содержащие 1два умножителя (схемы 2, 7, 15, 16, 18, Iff, табл. 1.1).

Рассмотрим реализацию метода взаимозамещающей коммутации на примере схемы 2 табл. 1.1. Схема, изображенная на рис. 2.7,с, содержит два однотипных преобразователя П1 и П2, состоящих из умнолштеля (квадратора) и ФНЧ, ОУ, два переключателя и вычислительное устройство ву, в состав которого входит запоминающее устройство. Преобразователями П1 и П2 могут служить, например, термолреобразователи.

Процесс измерения состоит из двух тактов. Во время первого такта (оба переключателя находятся в положении /) измеряемое напряжение поступает на вход преобразователя П1, а выходное напряжение операционного усилителя оу Uq поступает на вход преобразователя П2.

Пусть выходные напряжения преобразователей П1 к П2 (Ui и 2) связаны с напряжением на их входах зависимостями вида

где сип постоянные, причем п близко к 2; Af/i и ДС/г-абсолютные (аддитивные и мультипликативные) погрешности преобразователей П1 и П2, обусловленные изменением их характеристик от