Измеритель дрейфа цифровых вольтметров Советский патент 1983 года по МПК H03K13/02 G01R13/02 

Изобретение oTHocHi tH к контрольно-измерительной технике и может использрваться для экспериментальных исследований и технологического конт роля аналогсг-цифровнх преобразователей (АЦП) или цифровых вольтметров По основному авт.св. СССР. 49470 известен измеритель дрейфа цифровых вольтметров, содержащий источник образцового, напряжения,суммирующую схему сравнения кодов,делительчас-i тогы, два преобразователя числа импульсов в напряжение, два пороговых элемента, реверсивный счетчик, пре;образователь код-напряжение, делитель напряжения, самопишущий вольтметр и генератор импульсов, соединен ный выходом с входом делителя частоты и с входом Пуск поверяемого вольтметра, выход делителя частоты соединен со сбросовыми входами преобразователей числа импульсов в напряжение, счетные входы которых соединены с соответствующими выходами cxevbi сравнения кодов, выход первого преобразователя числа импульсов в на пряжение через первый пороговый элемент подключен к суммирующему, а вто рой через второй пороговый элемент к вычитающему входу реверсивного счетчика, выход которого -через преобразователь код-напряжение соединен с ёходом самопишущего вольтметра и через делитель напряжения - с вторым входом суммирующей схемы, вход которой подключен к выходу источника образцового напряжения, а выход через поверяемый вольтметр к входу схелщ сравнения кодов l . Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как помимо точностных характеристик цифровых вольтметров или аналого-цифровых преобразова телей, к которым относится дрейф, за частую подлежат контролю и другие па раметры. К числу таких параметров от носятся уровни логических сигналов выходных разрядов АЦП. Сама по себе задача контроля уровней логических сигналов цифровых устройств (с цифро вым выходом и входом не представляе трудностей и заключается в подаче на вход определенной кодовой комбинации при которой на выходе должен; быть то или иной логический уровень, и измерении значения напряжения этого уров ня. При контроле уровней логических сигналов выходных разрядов АЦП и эта задача существенно усложняется/ поскольку из-за наличия погрешности кон тролируемых, АЦП невозможно одноз-нач но задать входной сигнал, при котором гарантировалась бы некоторая определенная кодовая комбинация на выходе. Вследствие этого невозможно дрркрнтролировать У1ровни логических сигналов выходных разрядов АЦП, так как нельзя однозначно определить то ли это из-за наличия погрешности в данном разряде выходного кода вместо логической 1 имеет место логический О (или наоборот), то ли не функционирует данный разряд. Данная задача приобретает особую актуальность в настоящее время, поскольку при контроле интегральных АЦП нед доступа к отдельным элементам схемы, в частности, к установочным входам выходного регистра АЦП. С помощью известного устройства невозможен контроль уровней сигналов выходных разрядов АЦП и цифровых вольт- метров (ЦБ). Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в измеритель дрейфа цифровых вольтметров введены устройство у правления, компаратор частот, ключ, коммутатор и анализатор уровня, причем выход поверяемого вольтметра через последовательно соединенные коммутатор и анализатор уровня соединен с первым вхором устройства управления, второй вход которого соединен с дополнительным выходом схемы сравнения кодов, третий вход через компаратор частоты соединен с входами преобразователей числа иютульсов в напряжение, первый выход - с управлякицим входом коммутатора, второй выход - с управляющим входом схемы сравнения кодов, третий выход - с управляющим входом ключа, через который выход генератора импульсов соединен с запускающим входом поверяемого вольтметра. . На чертеже приведена функциональная схема устройства. Схема содержит источник 1 образцового напряже.ния, сумматор 2, генератор 3 импульсов, схему 4 сравнения кодов, делитель 5 частоты, преобразователи б и 7 числа импульсов в напряжение, пороговые элементы 8 и 9,-реверсивный счетчик 10, преобразователь 11 код-напряжение (ПКН), делитель 12 напряжения, самопишущий вольтметр 13/ поверяемь1й цифровой вольтметр (ЦВ) (или АЦП) 14, коммутатор 15, анализа,тор 16 уровня, устройство 17 управления, компаратор 18 частоты и ключ 19. При определении систематической составляимцёй инструментальной погромности цифровых вольтметров и аналвгоцифровых преобразователей устройство 17 управления разрешает прохождение импульсов с генератора 3 через кл оч-19. Источник 1 образцового н-апряжения герез сумматор 2 задает на вход поверяемого ЦВ (или АЦП) 14 образцовое напряжение Uo соответству ощее границе перехода от кванта MQ- 1 к . llo запускающему импульсу с генератора

3импульсов контролируеиай АЦП преобразует UQ в некоторый код NX .В свою очередь Нк сравнивается схемой

4сравнения кодов с образцовым кодом Q. При исходе NX о счетный импульс с соответствующего выхода схемы 4 сравнения кодов поступает на счетный вход преобразователя 6 числа импульсов в напряжение, а при N Ng преобразователя 7.

Коэффициент деления делителя 5 - частоты численно равен количеству им пульсов, соответствующих диапазону напряжений преобразователей б и 7 числа импульсов в напряжение. Пороговые элементы 8 и 9 настроены на половину указанного диапазона напряжений. В случае преобладания исходов К х NO за период, задаваеьФлй делителем 5 частоты, счетный импульс с выхода порогового элемента 8 подается на суммирующий, а преобладания выхода порогового элемента 9 - на вычитающий выход реверсивного счетчи- на 10.

Код, формируе «ай на выходе реверсивного счетчика 10 преобразуется в напряжение преобразователем 11 коднапряжение , поступающее на вход самопишущего вольтметра 13 и, будучи промасштабированным делителем 12 напряжения, на второй вход сумматора 2. При контроле уровнем сигналов выходных разрядов АЦП 14 устройство 17 управления подаёт на шкну образцового кода некотоЕФШ код Ng и разрешает прохождение импульсов генератора 3 через ключ 19. Независимо от напряжения Uo с выхода источника 1 образцового напряжения устройство отрабатывает на выходе ПКН 11 некоторое напряжение, при котором выходной код ко нтролируемого АЦП 14 совпадает с NO В момент равенства Ц.ч и NO на третьем выходе схемы 4 сравнения

кодов появляется разрешение, поступающее на второй вход устройства 17 управления, которое при этом запрещает прохождение импульсов; через ключ 19 и подключает к входу анализатора 16 уровня через коммутатор 15 определенный логический выход АЦП 14. Анализатор 16 уровня делает вывод о нахождении контролируемого уровня в допуске и выдает результат на устройство 17 управления.

Вывод о правильном функционировании разрядов на выходе АЦП 14 делается тогда7 если процесс обработки любых тестовых кодов заканчивается появлением разрешения на третьем выходе схемы 4 сравнения кодов, при отсутствии этого разрешения и появлении логической 1 на выходе компаратора 18 частоты делается вывод о неправильнс функционировании одного или нескольких разрядов АЦП 14. Компаратор 18 частоты появляется индикатором выхода устройства в режим слежения. Так при неправильном функционировании контролируемого аналого-цифрового преобразователя на его выходе невозможно появление кода N NQ (при определенных комбинациях MQ) и устройство осуществляет слежение около уровня, соответствующего переходу от NO-I / фиксируемое компаратором 18 .

Таким образом, техническое преимущество предлагаемого устройства заключается в расши нии функциональных возможностей в сравнении с базовым объектом;, кроме определения систематическо Й составлякхцей инструментальной погрешности изобретение позволяет осуществлять контроль функционирования и контроль уровней сигналов выходных разрядов цифровых вольтметров или АЦП.

%

ИЗМЕРИТЕЛЬ ДРЕЙФА ЦИФРОВЫХ ВОЛЬТМЕТРОВ по авт.ев. 494700, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены устройство управления, компаратор частот, ключ. коммутатор и анализатор уровня, причем выход поверяемого вольтметра через последовательно соединенные коммутатор и анализатор уровня соединен с первым входом устройства управления, второй вход которого Соединен с дополните ль (&1М выходом узла сравнения кодов, третий вход через компаратор частоты соединен с вход эми преобразователей числа импульсов в напряжение, первый выход - с управлякхцим входом коммутатора, второй выход - с управлякшщм входом узла сравнения кодов, .третий выход - с управляннаим входом ключа, через который выход генератора импульсов соединен с запускающим входом поверяемого вольтметра.I

s

Ч