Установка для поверки аналого-цифровых преобразователей Советский патент 1986 года по МПК G01R35/00 H03M13/51 

Изобретение относится к измерительной технике, приборостроению и метрологии и может быть использовано при автоматической поверке аналого-цифровых преобразователей, цифровых вольтметров, цифровых омметров и других приборов, содержащих операцию квантования для определения их систематической составляющей погрещности.

Цель изобретения, - повышение точности поверки.

На, чертеже изображена структурная схема установки для пов ерки аналого-цифровых преобразователей.

Схема содержит блок 1 памяти с первым ,и вторым запоминающими элементами 2 и 3, преобразователь 4 код-напряжение, сумматор 5 кодов, источник б образцового аналогового сигнала, поверяемый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, блок 8 регистрации, арифметический блок 9, вычислитель 10 разности кодов, вычислитель 11 среднего арифметического, блок 12 управления, генератор 13 импульсов, первый и второй делители 14 и 15 числа импульсов, управляемый источник 16 функционального аналогового сигнала и аналоговый сумматор 17.

Работа установки происходит следующим образом.

Из элемента 2 код контрольной точки поступает на сумматор 5 и источник 6. Блок 12 выдает адресную команду Mi на элемент 3 для выдачи первого кода 1ЧФ|, этот код поступает также на сумматор 5 и источник 16. Образцовый аналоговый сигнал контрольной точки Uo с выхода источника 6 суммируется в сумматоре 17 с функциональным аналоговым сигналом иф| с выхода источника 16 и подается на первый вход преобразователя 7. Высоких требований по точности к источнику 16 не предъявляется. Выходной код Nil АЦП 7 и код NoH- МФ| поступают на входы вычислителя 10, на выходе которого образуется разность

Аи N,1 - (No+ NФ|).

Блок 12 обеспечивает при заданном коде ЫФ| срабатывание АЦП 7 в заданное число m раз. Все образующиеся m разностей Д|1,...,Д|т накапливаются в вычислителе 11. Затем блок 12 обеспечивает путем подачи нового адресного кода М2 выдачу из элемента 3 нового значения ЫФ2 функционального кода, и на вход АЦП 7 подается новый образцовый аналоговый сигнал U2, соответствующий коду NO-(- МФ2, АЦП 7 совершает опять гп преобразований с результатами N2i,...,N2m, а образующиеся з вычислителе 10 разности Л21,...,Л2т накапливаются в вычислителе 11. Блок 12 обеспечивает выдачу К кодов Nфl,...,Nфк из элемента 3. При каждом коде Ыф; производится m преобразований АЦП 7 и m накоплений разностей Л, в вычислителе 11. Таким образом, производится всего К m преобразований в АЦП 7, а в

И

вычислителе накапливается сумма i. S Д,г,

которая после деления К т, т. е. после усреднения по всем Л,, дает оценку систематической составляющей Д погрешности АЦП 7 в заданной кодом NO контрольной точке

Д-

км ы

.in, 1

l,

N,(No+Nф|

Это значение переписывается сигналом с выхода делителя 15 в блок 8 по истечении К преобразований.

При этом требуется, чтобы К кодов функционального сигнала Nфl,...,Nфк, поступаю- щих из элемента 3, распределялись равномерно на интервале одного кванта q поверяемого АЦП, т.е. значения функционального сигнала образовывали бы конечное линейно упорядоченное множество с дискретностью

. Например, если квант q поверяемого

АЦП равен 100 мкВ, а К 4, то значениями функционального сигнала могут быть: 0; 25; 50; 75 мкВ или -37,5; -12,5; +12,5; +37,5 мкВ. Установка обеспечивает правиль- ную работу и в том случае, если К значений кодов функционального сигнала распределены равномерно на интервале нескольких квантов поверяемого АЦП.

Рассмотренная установка является универсальной - она пригодна для поверки АЦП постоянного напряжения и тока, переменного напряжения или тока, сопротивления, частоты и других величин. Установка сохраняет также возможность дальнейшего усоверщенствования для определения оценок среднеквадратического отклонения случайной составляющей погрешности АЦП, его дрейфа, корреляционных моментов и др.

40

Формула изобретения

Установка для поверки аналого-цифровых преобразователей, содержащая вычислитель разности кодов, суммирующий вход которого соединен с выходом певеряемого

аналого-цифрового преобразователя, преобразователь код- напряжение, состоящий из управляемого источника образцового аналогового сигнала и сумматора кодов, первый вход которого соединен с входом управляемого источника образцового аналогового сигнала и с выходом первого запоминающего элемента блока памяти, второй вход сумматора кодов соединен с выходом второго запоминающего элемента блока памяти, выход сумматора кодов соединен с вычитающим входом вычислителя разности кодов блок регистрации и блок управления, отли- чающаяся тем, что, с целью повыщения точности поверки, в нее введены управляемый

источник функционального аналогового сигнала, аналоговый сумматор и вычислитель среднего арифметического, а блок управления выполнен из последовательно соединенных генератора импульсов и первого и второго делителей числа импульсов, причем выход второго запоминающего элемента блока памяти соединен с входом управляемого источника функционального аналогового сигнала, выходом соединенного с первым входом аналогового сумматора, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом источника образцового aHajjoroBoго сигнала и с первым входом | Лоцеряемого аналого-цифрового преобразователя, вторым входом соединенного с выходом генератора импульсов и с первым входом вычислителя среднего арифметического, второй вход которого соединен с выходом вычислителя разности кодов, первый выход второго делителя числа импульсов соединен с входом второго запоминающего элемента, а входы блока регистрации сое- динены с выходом вычислителя среднего арифметического и с вторым выходом второго делителя числа импульсов.

Изобретение относится к измерительной технике, приборостроению и метрологии и может быть использовано при автоматической поверке АЦП, цифровых вольтметров и др. приборов, содержащих операцию квантования для определения их систематической составляющей погрещности. Цель изобретения - повыщение точности поверки - достигается введением в устройство управляемого источника 16 функционального аналогового сигнала, аналогового сумматора 17 и вычислителя 11 среднего арифметического. При этом блок 12 управления выполнен из генератора 13 импульсов и делителей 14 и 15 частоты импульсов. Кроме того, устройство содержит: блок 1 памяти с запоминающими элементами 2 и 3, преобразователь 4 код - напряжение, сумматор 5 кодов, источник 6 образцового аналогового сигнала, поверяемый АЦП 7, блок 8 регистрации , арифметический блок 9, вычислитель 10 разности кодов, блок 12 управления, генератор 13 импульсов, делители 14 и 15 числа импульсов. 1 ил. (Л |С 4 00 о Ю