Устройство контроля метрологических характеристик функциональных преобразов ателей (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК G01R35/00 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для контроля статических и динамических характеристик функщю- нальных преобразователей аналоговых вычислительных машин и систем автоматики .

Целью изобретения является расширение диапазона частот, повышение точности.

На фиг.1 показана структурная схема устройства, первый вариант; на фиг.2 - то же, второй вариант,

Устройство (фиг.1) содержи. управляющую вычислительную Maiiiiriiy (УВМ) 1 генератор 2,- счетчик 3, первый и второй запоминающие блоки 4 и 5, первый и второй 1Щ1 6 и 7, контролируемьш функциональный преобразователь (ФП) 8 сумматор 9, АЦП 10, третий запоминающий блок 11.

Устройство (фиг.2) сбдержит УВМ 1 генератор 2, счетчик 3, первый и второй запоминающие блоки 4 и 5, первый и второй ИДП 6 и 7, контролируемый ФП 8, сумматор 9, третий ЦАП 12, остщллограф 13.

Выход генератора 2 соединен с входом.счетчика 3, выходы которого Соединены с адресными входами обоих блоков 4 и 5, выходы первого блока 4 соединены с входами первого 11Л.П 6, выходы второго блока 5 соединены с . входами второго ЦАП 7, выход первого ЦА.П 6 соединен с входом контролируемого ФП 8, выход которого и выход второго 11ДП 7 подключены к входам сумматора 9. Информационные входы блоков 4 и 5 и генератора 2.подключены к шине вывода УВМ 1,, управляющие входы блоков 4 и 5, генератора 2 и счетчика 3 подключены к шине управления (адреса) УВМ 1.

Для вывода информации о погрешности контролируемого ФП 8 в первом варианте устройства используется АЦП 10 и третий блок 11. Вход АЦП 10 соединен с выходом сумматора 9, выходы АЦП 10 соединены с информациоиньми входами третьего блока 11, адресные входы которого соединены с выходом счетчика 3, а управляющие входы - с шиной управления (адреса) УВМ 1, выходы третьего блока 11 подключены к шине ввода УВИ 1.

Для вывода информации о погрешности во втором варианте устройства до770292

полнительно введены третий ЦАП 12 и осциллограф 13„ вертикального отклонения осциллографа 13 соединен с выходом сумматора 9, вход горизон- 5 тального отклонения осциллографа соединен с выходом третьего ПА-П 12, входы которого подключены к выходам счетчика 3.

Работа устройства основа.на на фор- 10 мировании двух сигналов - напряжений,, изменяемых во времени.

Первый сигнал U( изменяется во времени по некоторой произвольно 2 заданной функции f(t) и моделирует входное воздействие на контролируе- функциональный преобразователь В (ФП). Второй сигнал U, изменяется по

закону функции преобразования (ФП) R

срп

Ci( i « J LtiiO U 1 Й11Л. , i. С, ил

Рфп f (t) . И моделирует реакцию ФП 8 на данное входное воздействие. Если на вход ФП 8 подать напряжение и и выходное напряжение ФП 8 срав- нить с напряжением U, то на выходе сравнивающего устройства будет сигнал, пропорциональный ошибке контролируемого ФП 8, т,е. его погрешности. OopNmpoBanne сигналов U, и U произ

водится следую1 1Д1м образом: аргумент

1; на периоде изменения заменяется ар- гументом N/i, где N - отношение частоты дискретизац11и сОл к частоте сигнала сОд.., i - номер интервала дискретизации (i 1--N). Для ка)кд,ого

значения i рассчитываются U,(i) и li(i}-, записываются в запоминающие блоки 4 и 5 и затем выбираются из него с помощью счетчика 3 с частотой 0)а задаваемой генератором 2. Для

преобразования цифровых кодов, записанных в 4 и 5, в напряжение служат ЦАП 6 и 7, сигнал ошибки формируется с помощью сумматора 9, осуществляю- т,его вычитание выходного напряжения

ФП 8 и напругжепия U. Контроль статических и динамических характеристик ФП 8 заключается в том, что период контроля разбивается на 2 отрезка времени Т и Т, в течение Т на

вход ФП 8 поступает напряжение U, с частотой 6J,,, , а в течение Т - с частотой Ыр2 Частота СО,,, выбирается достаточно низкой - такой, чтобы динамическими свойствами ФП можно было

пре.небречь, частота U является частотой, на которой оцениваются динамические свойства ФП 8. При таком разбиении в течение времени Т,

3

на выходе сумматора 9 получается сигнал, соответствующий статической погрешности, а в течение Т - соответствующий статической погрешности плюс динамической погрешности на заданной частоте. Разность значений погрешности в отрезки Т и Т, является динамической погрешностью ФП 8

Варианты устройства различаются по способу вывода информации о погрешности. В первом варианте сигнал ошибки преобразуется АЦП 10 в цифровой код и через блок 11 поступает в УВМ 1. В устройстве возможно применение грубого малоразрядного АЦП, так как АЦП преобразует только сигнал ошибки, который можно измерять с достаточно большой погрешностью. Блок 11 служит для согласования скорости изменения сигнала ошибки и скорости работы устройства ввода-вывода УВМ 1. Информация об ошибке может быть отработана УВМ 1 по заданному алгоритму, выдана на любое терминальное устройство. Во втором варианте устройства сигнал ошибки по- :;тупает на вход вертикального отклонения Y ОС1ЩЛЛОграфа, а р-азвертка по Х осуществляется с помощью ЦАП 12, подключенного к выходам счетчика 3. В этом варианте на экране осциллографа отображается 2 кривых погрешности. Кривая погрешности при частоте С0(-, соответствует статической погрешности, а разница между кривыми на частоте со и со,- соответствует динамической погрешности.

Формула изобретения

1, Устройство Контроля метрологических характеристик функциональных преобразователей, содержащее управляющую вычислительную машину, цифро- аналоговый преобразователь, аналого- цифровой преобразователь и клеммы для подключения контролируемого функционального преобразователя, о т - личающееся тем, что, с целью увеличения точности и расширения диапазона частот, в него дополнительно введены генератор, счетчик, второй цифроаналоговый преобразователь, три запоминающих блока и сумматор, причем выход генератора соединен с |входом счетчика, выходы которого сое- динены с адресными входами первого.

770294

второго и третьего запоминаюш 1х блоков, выходы первого из указанных блоков соединены с входами первого цифроаналогового преобразователя, 5 выходы второго запоминающего блока соединены с входами второго цифро- аналогового преобразователя, выход первого цифроаналогового преобразователя подключен к клемме 10 для подключения входа контролируемого функционального преобразова- ,теля, клемма для подключения выхода функционального преобразователя и выход второго цифроаналогового ij. преобразователя соединены с входами сумматора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с информационными входами третьего запо- 2Q минающего блока, выходы которого соединены с шиной ввода управляющей вычислительной машины, информационные входы первого и второго запоминающих блоков, генератора и счетчика соеди- 25 нены с шиной вывода управляющей вычислительной машины, управляющие входы первого, второго и третьего запоминающих блоков, генератора и счетчика соединены с шиной управления управляющей вычислительной машины.

2. Устройство контроля метрологических характеристик функциональных преобразователей, содержащее управляющую вычислительную машину, клеммы для подключения контролируемого функ- ционального преобразователя и цифро- аналоговый преобразователь, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности и расширения диапазона частот, в него дополнительно введены генератор, счетчик, два циф- роаналоговых преобразователя, два запоминающих блока, сумматор и осциллограф, причем выход генератора соединен с входом счетчика, выходы которого соединены с адресными входами первого и второго запоминающих блоков, выходы первого запоминающего блока соединены с входами первого цифроаналогового преобразователя, выходы второго запоминающего блока сое- ринены с входами второго цифроаналогового преобразователя, выход первого цифроаналогового преобразователя подключен к клемме для.подключения 5 входа контролируемого функционального преобразователя, клемма для под- .ключения выхода контролируемого функционального преобразователя и выход

0

0

5

0

второго цифроаналогового преобразователя соединены с входами сумматора, выход которого соединен с входом вертикального отклонения осциллографа, вход горизонтального отклонения осциллографа соединен с выходом третьего цифроаналогового преобразователя, входы которого соединены с выходами

счетчика, информационные входы первого и второго запоминающих блоков, генератора и счетчика соединены с шиной вывода управляющей вычислительной машины, управляющие входы первого И второго запоминающих блоков, генера- . тора и счетчика/ соединены с шиной управ- ления управляющей вычислительно и мащиной.

Изобретение относится к контрольно-измерительной и аналоговой вычислительной технике. Может быть использовано для контроля статических и динамических характеристик функциональных преобразователей аналоговых вьгчислительньгх машин и систем автоматики. Целью изобретения является расширение диапазона частот, по- вьшение точности. Для достижения данной цели в устройство, содержащее управляющую вычислительную машину (УВМ) 1, цифроаналоговьй преобразователь б, контролируемый функциональ- ньй преобразователь 8, аналого-цифровой преобразователь 10, введены генератор 2, счетчик 3, запоминающие блоки 4, 5, 11, цифроаналоговый преобразователь 7, сумматор 9. В описании изобретения также представлен второй вариант устройства. Варианты различаются по способу вывода информации о погрешности. 2 с.п.ф-лы,2 ил. с Ш -Vl О Ю

Редактор К.Волощук

Составитель А.Заборня Техред В. Кадар

Заказ 6662/38Тираж 728Подписное

ВНИИШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Самборская