Способ автоматической поверки электроизмерительных приборов Советский патент 1983 года по МПК G01R35/00 

4 X

эо 4 Изобретение относится к электроизмерительной технике и автоматике и может быть использовано при автом тической поверке электроизмерительных приборов. Известен способ автоматической поверки электроизмерительных приборов, основанный на фиксации моменто совпадения указателя поверяемого пр бора с отметками шкалы с помощью оптико-электронных преобразователей Недостатком способа являются огр ничейные функциональные возможности Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, эаключаюищйся в том/ что на поверяемый прибор подается непрерыв но возрастающий (убывающий ) входной сигнал, воздействующий на указатель прибора, определяются моменты совпадения краев указателя с поверяемыми отметками шкалы с помощью оптикоэлектронного преобразователя и измеряются соответствующие этим моментам времени разности между входным и опорным сигналами 2 . Недостатком известного способа являются ограниченные Функциональные возможности. При поверке приборов этим способом могут быть определены только статические погрешности. Он не обеспечивает возможность определения неравномерности амплитудночастотной и нелинейности фазо-частотной характеристик поверяемого прибора, характеризующих его динамические погрешности.. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей или обеспечение возможностей измерения относиУельной неравномерности амплитудно-частотной и нелинейности фазо-частотной характеристик поверяе мого прибора. Цель достигается тем, что cof лacно способу автоматической поверки электроизмерительных приборов, заклю чающемуся в подаче на поверяемый при бор непрерывно возрастающего (убывакхцего) входного сигнала, определении моментов совмещения краев указателя и отметок шкалы с помощью оптико-электронного преобразователя и измерения соответствующих этим моментам времени разности меяоду вход ным и опорным сигналами, подают на вход поверяемого прибора синусоидаль ный сигнал, изменяют частоту этого сигнала в рабочем диапазоне частот поверяемого прибора и для каждой пары соседних частот при совмещении на каждой из них максимального откло йения указателя с одной и той же отметкой шкалы, определяют отношение разности между амплитудами входного сигнала на последующем и предндущем значениях частоты к амплитуд на предыдущем значении частоты и произведение разности времени запаздывания максимального отклонения указателя от амплитудного значения входного сигнала на последующем и предыдущем значениях частоты на предыдущее значение частоты. Мгновенное значение входного гармонического сигнала, подаваемого на поверяемый прибор, может быть представлено выражением Bx. в,((fв,). где и вк, - его амплитуда, Чак.- начальная фаза, СО - круговая частота. При этом изменение положения указателя поверяемого прибора будет подчиняться такому же синусоидальному закану выx Uвb. где и guy - максимальнее отклонение амплитуда колебаний) указателя; где начальная фаза его колебаний. Указанные входные и выходные величины связаны между собой через модуль и аргумент коэ(1)фициента преобразования (передачи) поверяемого пр1Ибора К(}ы) К(и)Й равенствами U8bfX K((j)UB,-, Чвых Чбх- Ч(Ь Обобщенная амплитудно-частотная характеристика прибора определяется известным соотношением k(ca) klUo bUCco) ), {wo) STUJ; де К(о)и К(с - значения модуля ко- эффициента преобразования соответственно для текущего и нo шнaльнoгo значений частоты, 4K(w)- абсолютное и .(ы)приведенное значение неравномерности амплитудно-частотной характеристики. Обычн9в(и) определяется по разности мплитуд выходных сигналов при подаче а вход .прибора синусоидальных сигнаов с равными амплитудами. В этом лучае с учетом равенств ,.,«.-ч.., неравномерность будет определяться выражением „у ц ц t/ л t . ovtJ) ../..,.ыовых , cdвиx (Joвыx .1 а овЬ1х Однако при поверке приборов по м ментам совмещения указателя и отметок шкалы удобнее пользоваться ра ноценным обратным приемом - определять неравномерность как разность амплитуд входных синусоидальных сиг налов при выравнивании амплитуд сиг налов на выходе. В этом случае с учетом.Цивых неравномерность будет определяться выражением ХСы) одвм«(.оЯ . ывx.ыoвw Ццо8х Цмв DO) ex. (лъ в наиболее общем случае может ок заться затруднительным определение номинальной частоты CJo и поэтому целесообразно пользоваться для оцен ки амплитудно-частотной характерист ки относительной нелинейностью ее, равной относительной разности ампли туд входных синусоидальных сигналов соответственно с частотой и и СО ( S(u)JoOi Нелинейность фазо-частотной хара теристики поверяемого прибора может быть определена выражением b4ilw)lt(j -tjco, где 1л,„ и t t(j - соответственно врем пробега (время запа дывания) на номина ной (часто нулевой и текущей чартоте. В общем случае целесообразно по зоваться относительной нелинейностьюAif((o,/cJi)((-tu,)Wt СОi и 0)2 - частоты входных сигналов, «и ч - время запаздывани на этих частотах, соответственно. На чертеже изображена функциона ная схема устройства., Указатель и шкала поверяемого п бора 1 находится в поле зрения оптико-электронного считывателя 2К Выход ис точника 3 синусоидального входного сигнала через блок 4 форм рования амплитуды и частоты входно сигнала подключен к входу поверяе мого прибора 1, Выходсхы блока 4 фор мирования и источника 5 опорного сигнала подключены к входам -вычитающего блока 6, выход которого через-управляемый ключ 7 и измеритель-, ный .блок 8 соединен с входом запоминающего счетно-вычислительного блока 9. Выход считывателя 2 подключен к входу блока 10 определения моментов совмещения указателя и отметок шкалы, выход которого соединен с управляющими входами ключа 7 и счетно-вычислительного блока 9. Между выходом блока 4 формирования и управляющим входом счетнЬ-вычислительногй блока 9 включен блок И фиксации экстремумов. Кроме того, выход источника 5 опорного сигнала соединен с входом счетно-вычислительного блока 9, управляющий выход которого подключен к управляющему входу блока 4 формирования входного сигнала. . Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии оптическая ось считывателя 2 совмещается с любой заданной отметкой шкалы поверяемого прибора 1, блок 4 формирования по команде запоминающего счетновычислительного блока 9 выбирает заданную частоту входного синусоидального сигнала со и постепенно увеличивает его амплитуду до момента совмещения максимального отклонения указателя поверяемого прибора с заданно отметкой его шкалы (совмещение с крайней отметкой обеспечивает максимальную чувствительность). Момент совмещения фиксируется блоком 10, который выдает управляющий сигнал на ключ 7 и счетно-вычислительный блок 9. Блок 11 фикссщии экстремумов передает на счетно-вычислительный блок 9 сигнал, соответствующий моменту времени, в который входной сигнал достигает амплитудного значения. Выходной сигнал вычитающего блока б в момент совмещения указателя с крайней.отметкой шкалы пропорционален разности амплитуды входного и опорного сигналов и измеряется измерительным блоком 8. По значениям выходных сиглов источника 5 опорного сигнала, измерительного блока 8, блока 10 определения моментов совмещения и блока 11 фиксации экстремумов, cчetнo-вычиcлитeльный блок 9 вычисляет и запоминает амплитуду входного сигнала на этой 4acTOTeU(j, и время запаздыванияty , опреде.ляемое разностью моментов времени, соответствующих.достижению амплитудного значения входного сигнала и максимального отклонения указателя. В счетно-вычислительном блоке 9 запоминается также значение частоты (i){ , Затем по сигналу от счетно-вычислительного блока 9 блок 4 формирования устанавливает по задай510498466

ному интервалу значение следующейво всем рабочем диапазоне частот прчастоты входного сигнала 107 и ана-веряемого прибора.

логично производится вычисление и

запоминание и(j и щ„ и эапоми- Таким образом, способ позволяет

нание COi .,расширить функциональные возможности

После этого счетно-вычислитель- автоматической поверки электроиз.мериный блок 9 производит вычислениетельных приборов за счет определеотносительной разности(0о} И7Г,)/Ц«,, иия относительной неравномерности ампроизведения исходной частоты на раз-.плитудно-частотной и относительной

ность времени запаздывания - uj.нелинейности фазо-частотной харакЛналогичные операции производят- Ютеристик поверяемого прибося устройством, реализующим способ,ра.

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОВЕРКИ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИРИБОРОВ, заключающийся в прдаче на поверяемый прибор непрерывно возрастающего (убывающеГо) входного сигнала, определен НИИ моментов совмещения краев указа- теля и отметок шкалы с noMOtiibio опти-г ко-электронного преобразователя и измерении соответствующих этим моментам времени разности между входным и опорньв4 сигналами, о т л и: ч аю ад и и с я тем, что, с целью расширения функодюнальных возможностей, подают На вход поверяемого прибора синусоидальный сигнал, изменяют час-. тоту этого сигнала в рабочем диапазоне частот поверяемого прибора и для каждой пары соседних частот при совмещении на каждой из них максимально го отклонения указателя с одной и той же отметкой шкалы определяют отношение разности между амплитудами входного сигнала на последующем и предыдущем значениях к амплитуде на предыдущем значении частоты I и произведение разности времени за(Л паздывания максимального отклонения указателя от амплитудного значения входного сигнала на последующем и предыдущем значениях частоты на пре.дыдущее значение частоты.