УДК: 621.3.049.77.011.75: 681.121.2.082.7.
БАКУМЕНКО В.И., ПОПОВ Ю.П.,
ВОЙТЕШОНОК В.В., ЯРОШЕВИЧ Ж.В.
ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ МИКРОСХЕМЫ ЭЛЕКТРОННОГО
СЧЕТНОГО БЛОКА С КУСОЧНО-ЛИНЕЙНОЙ
АППРОКСИМАЦИЕЙ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СЧЕТЧИКОВ
ЖИДКОСТЕЙ
220064, г.Минск, ул.Корженевского, ГП Завод Электроника, НПО Интеграл, тел.: (017)
2784232, e-mail: elivel@integral.minsk.by
Как известно из литературы [1], в случае использования электронного
счетного блока с микроконтроллером, работающим в режиме текущего
коэффициента коррекции по методу кусочно-линейной аппроксимации, имеют
место ошибки в вычислении коэффициента коррекции, связанные с недостаточным
быстродействием самого микроконтроллера, имеющие периодическую зависимость,
что объясняется различным объемом вычислений в диапазоне частот вращения
крыльчатки (рис.1).
Рис.1.
Зависимость коэффициентов коррекции электронного блока от режима вращения
крыльчатки гидроблока, где
1 - коэффициент коррекции контрольных блоков К1=К2=К3= 100;
2 - расчетный коэффициент коррекции исследуемых счетчиков
воды К1 = 250; К2 = 210; К3 = 250;
3-5 - экспериментальные результаты, цифрами показана погрешность определения
текущего коэффициента коррекции от теоретического значения в процентах
Однако в процессе работы со счетчиками воды с электронным счетным
блоком был обнаружен еще один вид погрешности, который проявился только для

определенной группы счетчиков. Углубленный анализ причин селективной
погрешности для определенной группы счетчиков показал, что для этой группы
счетчиков характерно существенное отличие частоты вращения крыльчатки на
фиксированных расходах жидкости от табличных значений.
На рис.2 представлено графическое моделирование работы микроконтроллера
в случае совпадения и несовпадения реальных частот вращения крыльчатки с
табличными значениями. Из рис.2 хорошо видно, что в случае несовпадения
реальных частот с табличными, микроконтроллер может увеличить погрешность
вычисления (кривая 5).
Рис.2.
Иллюстрация влияния разбросов скорости вращения крыльчатки в зависимости от скорости
потока воды на конечный результат:
1. Кривая показаний счетчика без аппроксимации.
2. Кривая кусочно-линейной аппроксимации в случае совпадения частоты вращения крыльчатки
с частотой, на которой определяются опорные коэффициенты коррекции.
3. Кривая показаний счетчика с учетом введенной коррекции для случая совпадения частот.
4. Кривая кусочно-линейной аппроксимации в случае несовпадения частоты вращения
крыльчатки с частотой, на которой определяются коэффициенты.
5. Кривая показаний счетчика с учетом введенной коррекции при несовпадении частот объем
проливаемой воды.
6. Кривая показаний счетчика с учетом погрешности равной 0.
Для исключения невоспроизводимой и неконтролированной погрешности
счетчиков было принять решение о разработке нового микроконтроллера
изготавливаемого по технологии обеспечивающей в 10 раз больше быстродействие
чем в исследуемом. А для исключения погрешности связанной с несовпадением
частот был изменен алгоритм работы микроконтроллера, суть которого заключается
в следующем.
Во-первых, принято решение определять не только опорные коэффициенты
коррекции, но и частоты вращения крыльчаток, на которых они определяются. Во-
вторых, и опорные коэффициенты коррекции и частоты вращения крыльчаток

микроконтроллер определяет сам по результатам калибровочных проливов
счетчиков на стенде.
На рис.3 представлен график зависимости текущего коэффициента коррекции
вычисленного микроконтроллером, от частоты вращения крыльчатки в сравнении с
теоретическим текущим коэффициентом коррекции, вычисленным ЭВМ по
уравнению. Из рис.2 хорошо видно, что погрешность счетчика не превышает 0,2 % с
учетом погрешности измерений, что на порядок меньше чем погрешность для ранее
исследуемого микроконтроллера.
Кт
+0,0278%
+0,0513%
+0,0747%
400
-0,122%
+0,07%
+0,02%
-0,003%
300
-0,13%
-0,1%
+0,48%
200
0
1
3
10
20
30
40
F(Гц)
F1 F2 F3
Рис.3.
Зависимость коэффициентов коррекции электронного счетного блока от режима вращения
крыльчатки гидроблока
Цифрами обозначены погрешности экспериментально определенного
коэффициента коррекции в сравнении с теоретическим.
1.
Бакуменко В.И., Попов Ю.П., Войтешонок В.В. Исследования
работоспособности микросхемы с кусочно-ломанной аппроксимацией кривой
погрешности для расходомера воды с электронным счетным механизмом //
Материалы Международной научно-технической конференции Новые
информационные технологии в науке и производстве. - Минск, 1998.- С.347 - 349.