Устройство для контроля аналого-цифровых преобразователей Советский патент 1983 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к контрольно-измерй ТРАЛЬНОЙ технике и может использоват1 ся для контроля суммарной norpeyjHocfH аналого-цифровых преобразозатеЯей и цифровых вольтметров па То :йного тока.

Известна автоматическая установка для поверки цифровых измерительных приборов и преобразователей, содержащая регулируемый источник напряжения, образцовый ЦАП, схему сравнения кодов, исследуемый и рбраздовый ЛЦП,блоки памяти и регистрации 1 ,

Недостаток указанной установки малая достоверность контроля при наличии случайной погрешности АЦП.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для поверки аналого-цифровых преобразователей напряжение код, содержащее последовательно соединенные аналого- цифровой преоб.разователь, преобразователь кодов, блок сравнения кодов, первый счетчик, первый цифроаналоговый преобразователь, первь1й дискриминатор, первый индикатор годности или брака вход синхронизации аналого-цифрового преобразователя соединен с вы ходом блока синхронизации и управления , первый и второй входы которого соединены с выходами второго и первого дискриминаторов, второй выход блока сравнения кодов соединен с входами синхронизации первого и второго цифроаналоговых преобразователей, а также с третьим входом блока синхронизации и управления, четвертый вход которого является входом запуска, выход второго счетчика соединен с вторым входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму входу первого дискриминатора, третий вход которого соединен с первым выходом задатчика вероятности ошибок в принятии решения о годности или браке, второй выход которого соединен с первым входом второго дискриминатора, второй и третий входы которого соединены с выходами второго и первого цифроаналоговых преобразователей, а выход с вторым индикатором годности или брака, выход задатчика кода поверяемой точки соединен с вторым входом блока сравнения кодов и входом источника образцового регулируемого напряжения 2 J.

Недостатком известного устройства является ограниченная область его применения, так как оно не може быть применено для контроля А1Ш/ инструментальная погрешность Д которого соизмерима с его ступенью квантования q.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, в устройство для контроля аяа.лого-цифровых преобразователей, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, преобразователь кодов, блок сравнения кодов, первый счетчик, первый цифроаналоговый преобразователь, первый дискриминатор, первый индикатор годности или брака, вход синхронизации аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом блока синхронизации и управления, первый и второй входда которого соединенц с выходами второго и первого дискриминаторов, второй выход блока сравнения кодов соединен с входами синхрониз;ации первого и второго цифро-аналоговых преобразователей, а также с третьим входом блока синхронизации и управления, четвертый вход которого является входом запуска, выход второго счетчика соединен с вторым входом второго цифроаналогового преобразователя, вьлход которого подключен к второму входу первого дискриминатора, третий вход которого соединен с .первым выходом задатчика в(гроятностей ошибки в принятии решения о годности или браке, второй выход которого соединен с первым входом второго дискриминатора, второй и гретий входы ко орого соединены с выходами второго и первого дифроаналоговых преобразователей, а выход - с вторым индикатором годности или брака, выход задатчика кода поверяемой точки и допустимой погрешности соединен с вторым входом блока сравнения кодов и входом источника образцового регулируемого напряжения, дополнительно введены блок суммирования напряжений и регулируемый вспомогательный генератор напряжения, причем выход блока суммирования напряжения подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя, а первый и второй входы - к выходам источника образцового fieryлируемого напряжения и регулируемого вспомогательного генератора напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом задатчика кода поверяемой точки и допустимой пох-решности, а дополнительный выход признака соединен с входом блока сравнения кодов, второй выход блока сравнения кодов соединен с входом второго счетчика.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - графики, поясняющие его работу.

Устройство содержит аИалого-цифровой преобразователь 1, преобразователь 2 кодов, блок 3 сравнения кодов, задлтчик 4 кодов поверяемой

точки и допустимой погрешности, блок 5 суммирования напряжений, источник 6 образцового .напряжения, генератор 7 вспомогательного напряжения, два счетчика 8 и 9, блок 10

синхронизации и управления, два цифроаналоговых преобразователя 11 и 12, два индикатора 13 и 14 годности или брака, два дискриминатора 15 и 16, задатчик 17 вероятностей ошибок в принятии решения о годносТИ или браке. Выход аналого-цифрового преобразователя 1 через преобразователь 2 кодов подключен к одному из входов блока 3 сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом задатчика 4 кодов поверяемой точки и допустимой погрешности, подключенного в свою очередь

к входу источника 6 образцового напряжения, один выход блока 3 сравнения кодов подключен к входу блока 10 синхронизации и управления и тактирующим входам цифроаналоговых преобразователей 11 и 12, а второй выход - к входу первого счетчика 8, выход которого соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя 11. Выход преобразователя 11 подключен к одним входам дискриминаторов 15 и 16 годности или брака,

другие входы которых соединены с выходом второго цифроаналогового преобразователя 12, вход последнего соединен с выходом второго счетчика 9, выход блока 10 синхронизации и управления соединен с входом синхронизации контролируемого преобразователя 1. Выходы задатчика 17 вероятности ошибок в принятии решений о годности или браке соединены с соответствую11Ц ми входами дискриминаторов 15 и 1Б годности или брака, выходы которых подключены к входам индикаторов 13 и 14 и блока 10 синхронизации и управления. Выход блока 5 суммирования напряжений подключен к входу контролируемого преобразователя 1, первый вход - к выходу источника б образцового напряжения, второй вход - к выходу генератора 7 вспомогательного напряжения , управляющий вход которого соединен с выходом задатчика 4 кода допускаемой погрешности, дополнительный выход признака соединен с входом блока 3 сравнения кодов, второй выход последнего соединен с входом второго счетчика 9.

Устройство работает следующим образом.

Перед контролем преобразователя 1 с помощью задатчика 4 кодов устанавливают код поверяемой точки fi, а с задатчика 16 - вероятности ошибок первого рода oL и второго рода р . Источник 6 образцо-. вого напряжения выдает на вход блока 5 суммирования напряжение , соответствующее номинальному значению li -и ступени квантования преобразователя 1 и характеризующее h-ю точку его шкалы (фиг. 2 и 3). 5 Как видно из фиг. 2 и 3,.под погрешностью преобразователя в ti точке шкалы необходимо понимать отклонение входной измеряемой величины от значения при появлении п-го

10 результата. Принцип работы устройства заключается в определении текущей частоты появления события /л/ 4д при условии появления п-го результата и сравнения ее с допустимыми

5 знaчeния vO, определяемыми вероятностями оишбок в принятии решения о годности или браке.

V

с нажатием кнопки Пуск по ко0 мандам с блока 10 синхронизации и управленит устройство приводится в исходное состояние и вырабатываются импульсы, которые поступают на запуск контролируемого преобразователя 1.

5 На второй вход блока 5 суммирования с выхода вспомогательного генератора 7 напряжения подается напряжение U, равномерно распределенное в пределах Г-а, а. , превышающих интервал

Q 4дЗ (фиг. 3) допустимой погрешности в Ъ-й точке шкалы преобразователя 1. Результат преобразования Нчерез преобразователь 2 кодов поступает на вход блока сравнения кодов, где сравнивается с кодом h поверяе мой точки. При равенстве результата преобразования Hj значению Ъ на втором выходе блока 3 сравнения кодов появляется-импульс, вызывающий прибавление единицы в счетчике 9,

0 который фиксирует число п появления результата Ti . Этот же импульс поступает на &ходы синхронизации преобразователей 11 и 12. Если при этом оказалось, что /и/7Лд(о чем

5 свидетельствует сигнал, поступающий с дополнительного выхода признака генератора 7 на вход узла 3), то на первом выходе блока 3 сравнения кодов появляется импульс, вызывающий

прибавление единицы в счетчике 8.

0

Последний фиксирует таким образом , число га выходов погрешности преобразования Л за допустимый предел С-4д, Ад среди общего числа п появлеНИИ результатов . Аналоговые

сигналы (напряжение), возникающие на выходах преобразователей 11 и 12 и характеризующие числа тип, поступают на входы дискриминаторов 15 и 16. Последние выполняют функ0 ции сравнения аналогового сигнала (напряжения) с выхода преобразователя 11 с двумя уровнями, определяемыми значениями сигналов на выходе преобразователя 12 и задатчика 17

5 вероятностей сяиибок в принятии решвний о годности или браке контроли руемого преобразователя 1. Если сигнал с выхода преобразователя 11 превосходит верхний уровень то контролируемый аналого-цифровой преобразователь 1 бракуется, если оказывается меньишм нижнего уровня, то преобразователь признается годным В зти моменты появляется сигнеш на выходе дискриминатора 15 и 16, посту пающий На индикатор 13 или 14 годнос ти или брака, а также в блок 10, где он запрещает прохождение импульса на SanycK преобразователя 1. Таким образом работа устройства прекращается. Если сигнал на выходе дискриминатора 15 или 16 не появляется, то устройство вновь выполн$Гет описанные выше действия.. Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства заключается в расширении области его применения для контроля высокоточных АЦП по сравнению с известными устройствами. Существуклцие устройства контроля, в том числе и прототип, не обеспечивают автоматического контроля высокоточных АЦП, у которых инструментальная и методическая составляющие погрешности соизмеримы. В то же время для большинства правильно спроектированных и изготовленных АЦП характерно именно такое соотнсмяеиие между указанными составляющими.. Кроме того, расширение диапазона контролируемых значе-; НИИ погрешности АЦП в области малых размеров приводит к повьаиению коэффициента использования устройства контроля, повышает их производительность.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, преобразователь кодов, блок сравнения кодов, первый счетчик, первый цифроанапоговый преобразователь, первый дшскриминатор, первый индикатор годности или брака, вход синхронизации аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом блока синхронизации и управления, первый и вторбй входы которого соединены с выходами вTopoiTO и первого дискриминаторов, второй выход блока сравнения кодов соединен с входами синхронизации первого и второго цифроаналоговых преобразователей, а также с третьим входом блока синхронизации и управления, четвертый вход которого является входом запуска, выход второго счетчика соединен с вторШ4 входом второго цифроаналоговоГо преобразователя, выход которого подключен к второму входу первого дискриминатора, третий вход которого соединен с первьт выходом задатчика вероятностей ошибки в принятии решения о годности или браке, второй выход которого соединен с первым входом второго дискри1 «1натора, второй и третий входы которого соединены .с выходами второго и первого цифроаналоговых преобразователей, а выход - с вторым индикатором годности или брака, выход задатчика кода поверяемой точки и допустимой погрешности соединен с вторым входом блока сравнения кодов и входом источника образцового регулируемого W напряжения, отличающеfe еся тем, что, о целью расширения функциональных возможностей, в него введены блок суммирования напряжений и регулируемый вспомогательный генератор напряжения, причем выход блока суммирования напряжения подключен к второму входу ана,лого-цифрового преобразователя, а первый и второй входы - к выходам СП источника образцового peгyлиpyeNюгo 00 напряжения и регулируемого вспомогательного генератора напряжения, о управляющий вход которого соединен 4 СП с выходом задатчика кода поверяемой точки и допустимой погрешности, а дополнительный выход признака соединен с входом блока сравнения кодов, второй выход блока сравнения кодов соединен с входом второго счетчика.

p

.

hi

t

.Z

фиеЗ