Устройство для автоматической поверки электроизмерительных приборов Советский патент 1987 года по МПК G01R35/00 

Г

i1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для автоматизации поверки электроизмерительных приборов.

Цель изобретения - новышение точности устройства для автоматической поверки электроизмерительных приборов .

На фиг.1 изображена структурная схема устройства для автоматической поверки электроизмерительных приборов; на фиг,2 - функциональная схема блока управления;, на фиг.З - функциональная схема коммутатора.

Устройство содержит блок 1 оптико-электронных преобразователей 5двух канальный формирователь 2 импульсов, генератор 3 образцовой частоты, ключ 4 первый, делитель 5 частоты, блок 6 перемещения оптико-электронных преобразователей, блок 7 управления, ком- .мутатор 8,реверсивный счетчик 9эциф- роаналоговый преобразователь 10,перестраиваемый источник 11 напряжения постоянного тока, блок 12 индикации, второй делитель 13 частоты, поверяемый прибор 14, причем выходы блока 1 оптико-электронных преобразователей подключены к входам двухканального формирователя 2 импульсов, выход генератора 3 образцовой частоты ерез ключ 4, первый делитель 5 частоты и блок 6 перемещения оптико-электронных преобразователей соединен с управляющим входом блока 1 оптико-электронных преобразователей, информационные входы которого через оптический канал соединены с отметками шкалы и указателем поверяемого прибора, выходы двухканального формирователя импульсов 2 соединены с первыми и вторыми входами ключа 4 и блока 7 управления, выход генератора 3 образцовой частоты через второй делитель 13 частоты соединен с третьим входом блока 7 управления и входом коммутатора 8, первый выход которого, соединен с входом суммирования, а второй выход - с входом вычитания реверсивного счетчика 9, поразрядно подключенного своими выходами к информационным входам цифроаналогового преобразователя 10 и коммутатора 8, третий вход которого соединен с первым входом цифроаналогового преобразователя 10, выход которого подключен к входу поверяемого прибора 14, а второй вход - к выходу перестраиваемого

10

15

20

25

074202

источника 11 напряжения постоянного тока, вход которого подключен к первому выходу блока 7 управления, второй выход которого соединен с входом

5 блока 12 индикации, а четвертый и пятый входы являются входами установки О и типа шкалы.

Блок 7 управления содержит RS-триг- гер 15, элемент И 16, счетчик 17, блок 8 инверторов, первый регистр 9 и сумматор 20, вторые регистр 21 и сумматор 22, причем S-вход RS-триг- гера 15 является первым входом блока 7 управления, а выход RS-триггера 15 подключен к первому входу элемента И 16, второй вход которого является третьим входом блока 7 управления, выход элемента И 6 соединен со счетным входом счетчика 17, выходы которого через блок 18 инверторов подключены пооазоядно к первой группе входов второго сумматора 22, информационные входы первого регистра 19 являются входом установки типа шка- лы, а его выходы подключены к первой группе входов первого сзшматора 20, выходы которого соединены с входами второго регистра 21, соединенного своими выходами с вторыми группами входов первого и второго сумматоров 20 и 22, выходы второго сумматора 22 образ5пот второй выход блока 7 управления, R-вход RS-триггера 15 соединен с 5 входом второго регист-

35 ра 21 и является вторым входом блока 7 управления, 5-)зход первого регистра 19, R-вход второго регистра 2 и R-вход счетчика объединены и являются входом установки О блока 7 управления.

Коммутатор 8 содержит первый ключ 23, элемент И 24, счетчик 25, триггер 26, второй ключ 27, первый и вто- с рой дешифраторы 28 и 29, причем входы последних поразрядно объединены и являются информационными входами коммутатора 8. Выход первого дешифратора 28 соединен с первыми входами триггера 26 и элемента И 24, выход которого подключен к входу счетчика 25, выход которого является третьим выходом коммутатора 8, выход второго дешифратора 29 соединен с вторыми входами элемента И 24 и триггера 26, первый и второй выходы которого подключены к первым входам первого и второго ключей 23 и 27 соответственно, вторые входы которых объединены

30

40

50

55

и служат входом коммутатора 8, а выходы ключей первого и второго ключей 23 и 27 являются первым и вторым выходами коммутатора 8 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии блок 1 оптико-электронных преобразователей установлен в начале шкалы и информация на его выходе, а следовательно, и на выходе двухканального формирователя 2 импульсов отсутствует. Процесс поверки начинается по сигналу оператора и происходит в следующей последовыходу второго делителя 13 частоты. Указанные переключения производятся при единичном и н левом состояниях реверсивного счетчика 9, определяе- 5 мых дешифраторами, находящимися в коммутаторе 8. Выходной код реверсивного счетчика преобразуется цифро- аналоговым преобразователем 10 в ступенчатое изменяющееся напряжение. Таким образом, происходит формирование чередующихся линейно-возрастающего и убывающего сигналов с пери- одом

Т. 2NT,

10

ri i.. I J3 jiti iiw4-, - .хч l у

вательности. По команде Пуск откры- рд период следования задающих

вается ключ 4, и импульсы с генера-импульсов;

тора 3 образцовой частоты через ключ N - информационная емкость ре4 и первьй делитель 5 частоты посту-версивного счетчика.

пают в блок 6 перемещения оптико-элек- Изменение полярности выходного

тронных преобразователей. Коэффициент 20 напряжения осуществляется после форделения делителя 5 частоты выбирает- мирования восходящего и нисходящего

ся исходя из допустимой скорости перемещения блока 1 оптико-электронных преобразователей. Блок 6 перемещения оптико-электронных преобразова телей приводит в движение блок 1 оптико-электронных преобразователей и перемещает его до момента попадания светового луча одного из оптико-электронных преобразователей на первую значащую отметку поверяемого прибора 14. В этот момент на первом выходе двухканального формирователя 2 импульсов формируется импульс прямоугольной формы, которьм поступает на первые входы ключа 4 и блока 7 управления. Ключ 4 закрывается и прекращает доступ импульсов с генератора 3 образцовой частоты на первый делитель 5 частоты и дальше на блок 6 перемещения оптико-электронных преобразователей.

При поступлении импульса с первого выхода двухканального формирователя 2 импульсов в блок 7 управления по его первому входу последним формируется управляющий сигнал, в соответствии с которым осуществляется дискретное изменение уровня выходного сигнала перестраиваемого источника 11 напряжения постоянного тока. В результате амплитудное значение сигнала на выходе цифроаналогового преоб- с разователя 10 изменяется таким образом, что указатель поверяемого прибора 14 сближается с поверяемой отметкой. При их совмещении, момент которого фиксируется вторым оптикоДвижение блока 1 оптико-электронных преобразователей прекращается и он устанавливается против первой значащей отметки.

В качестве поверочного в предлагаемом устройстве используется кусочно-CQ электронным преобразователем, на вто- ступенчатьш аппроксимируюпщй тре- ром выходе блока 1 оптико-электрон- угольный сигнал, который формируется следующим образом. Импульсы с выхода генератора 3 образцовой частоты через

ных преобразователей изменяется значение выходного сигнала, в результате на втором выходе двухканального

второй делитель 13 частоты поступают сг формирователя 2 импульсов формирует- на информационный вход коммутатора 8, ся импульс прямоугольной формы, пос- которым производится попеременное подключение суммирующего и вычитающего входов реверсивного счетчика 9 к

тупающий на- вторые входы ключа 4 и блока 7 управления. Блоком 7 управле ния по-номеру поверяемой отметки, усвыходу второго делителя 13 частоты. Указанные переключения производятся при единичном и н левом состояниях реверсивного счетчика 9, определяе- мых дешифраторами, находящимися в коммутаторе 8. Выходной код реверсивного счетчика преобразуется цифро- аналоговым преобразователем 10 в ступенчатое изменяющееся напряжение. Таким образом, происходит формирование чередующихся линейно-возрастающего и убывающего сигналов с пери- . одом

Т. 2NT,

i - .хч l у

25

30

участков сигнала коммутатором 8. На выходе цифроаналогового преобразователя 10 формируется разнополярньм, периодический, кусочно-ступенчатый сигнал, по форме близкий к треугольному с периодом

Т 2 Т 4NT-r.

Его амплитудное значение однозначно определяется уровнем выходного сигнала перестраиваемого источника

И напряжения постоянного тока. 1

При поступлении импульса с первого выхода двухканального формирователя 2 импульсов в блок 7 управления по его первому входу последним формируется управляющий сигнал, в соответствии с которым осуществляется дискретное изменение уровня выходного сигнала перестраиваемого источника 11 напряжения постоянного тока. В результате амплитудное значение сигнала на выходе цифроаналогового преоб- с разователя 10 изменяется таким образом, что указатель поверяемого прибора 14 сближается с поверяемой отметкой. При их совмещении, момент которого фиксируется вторым оптико35

40

CQ электронным преобразователем, на вто- ром выходе блока 1 оптико-электрон-

электронным преобразователем, на вто- ром выходе блока 1 оптико-электрон-

ных преобразователей изменяется значение выходного сигнала, в результате на втором выходе двухканального

формирователя 2 импульсов формирует- ся импульс прямоугольной формы, пос-

тупающий на- вторые входы ключа 4 и блока 7 управления. Блоком 7 управления по-номеру поверяемой отметки, ус5

тановленному типу шкалы п амплитудному значению выходного сигнала перестраиваемого источника 11 напряжения постоянного тока производится вычисление абсолютной погрешности в поверяемой отметке и полученное значение отображается блоком 12 индикации. В это время ключ 4 открывается и блок 6 перемещения оптико-электронных преобразователей устанавливает блок 1 оптико-электронных преобразователей (аналогично рассмотренному) в следующей значащей отметке поверяемого прибора 14. Дальше работа устройства полностью повторяется.

Блок 7 управления работает следующим образом.

С поступлением импульса на S-вход RS-триггер 15 устанавливается в еди- ничное состояние. Сигнал, уровень которого соответствует 1, поступает с вь1хода RS-триггера 15 на вход элемента И 16 и переводит в состояние, при котором он становится чувст вительным к поступающим по его второму входу импульсам. На выходе элемента И 16 формируется последовательность импульсов, поступающих на счетный вход счетчика 17, На его информа ционных выходах формируется параллельный, линейно изменяющийся код, подаваемый на первый выход блока 7 управления и на вход блока 18 инверторов, где производится его инверти- рование. Полученный инверсный код передается на первую группу входов второго сумматора 22. Код, передаваемый по входу установки типа шкалы и соответствующий расстоянию между сцифрованными отметками шкалы поверяемого прибора 14, поступает на информационные первого регистра 19 и далее с приходом импульса на установочный вход первого регистра

19транслируется на первую группу входов первого сумматора 20. На вторую группу входов первого сумматора

20поступает информация с вЕлхода второго регистра 21. Первым сумматором 20 производится суммирование кодов, поступивщих на первую и вторую группы входов.

Полученный результат заносится во второй регистр 21 с поступлением каждого импульса на его установочный вход. Таким образом, во втором регистре 21 происходит накопление зна074206

чения расстояния между опифрованными отметками, т.е. на выходе второго регистра 21 формируется код, соответст- вуюпшй поверяемой, отметке. Этот код 5 поступает на вторую группу входов второго сумматора 22, в котором и производится вычисление абсолютной погрешности прибора в поверяемой отметке, путем суммирования кода зна- 0 чения поверяемой отметки с инверсным кодом амплитудного значения поверочного сигнала. В результате на выходе второго сумматора 22 формируется код, определяющий значение абсолютной поt5

20 25 30 35 40 45

50

55

грешности.

Функционирование коммутатора 8 осуществляется следующим образом.

Пусть реверсивный счетчик 9 находится в нулевом состоянии. При этом триггер 26 сигналом с первого дешифратора 28 устанавливается в единичное состояние. На его первом выходе формируется сигнал высокого уровня, а на втором выходе - сигнал низкого уровня. С поступлением на второй вход первого ключа 23 сигнала высокого уровня он становится чувствительным к импульсам, подаваемым по первому входу с второго делителя 13 частоты. Таким образом, импульсы с выхода второго делителя i 13 частоты поступают через первый ключ 23 на суммирующий вход реверсивного счетчика 9 по заполнению реверсивного сч€1тчика 9, т.е. после установки всех его разрядов в единичное состояние, срабатывает второй дешифратор 29 и по второму входу переводит триггер 26 в нулевое состояние. При этом сигнал высокого уровня поступает по второму входу на второй ключ 27, который становится чувствительным к импульсам, поступающим по его первому входу с выхода второго делителя 13 частоты. Тем самым к выходу второго делителя 13 частоты подключается вычитающий вход реверсивного счетчика 9. Элемент И 24 служит для объединения выходов первого и второго дешифраторов 28 и 29. Изменение полярности выходного напряжения осуществляется импульсом переполнения счетчика 25, возникающим при последовательном срабатывании первого и второго дешифраторов 28 и 29, т.е. после формирования полупериода синтезируемого поверочного сигнала.

Формула изобретения

. Устройство для автоматической поверки электроизмерительных приборов, содержащее последовательно сое- ,динеиные блок оптико-электронных преобразователей и двухканальный формирователь импульсов, а также последовательно соединенные генератор образцовой частоты, ключ, делитель частоты и блок перемещения оптико-электронных преобразователей, причем информационные входы блока оптико-электронных преобразователей соединены через оптический канал с отметками шкалы и указателем поверяемого прибора, а управляющий вход - с выходом блока перемещения оптико-электронных преобразователей, выходы двухканаль- ного .формирователя импульсов соединены с управляющими входами ключа, о т личающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок управления, коммутатор, ре версивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, перестраиваемьй источник напряжения постоянного тока, блок индикации и второй делитель частоты, причем первый и второй входа блока управления подключены соответственно к первому и второму выходам двухканального формирователя импульсов, выход генератора образцовой частоты через второй делитель частоты соединен с третьим входом блока .уп- равления и входом коммутатора, пер- вьй выход которого соединен с входом суммирования, а второй - с входом вычитания реверсивного счетчика, поразрядно подключенного выходами к информационным входам цифроаналогового преобразователя и коммутатора, третий выход которого соединен с первым входом цифроаналогового преобразователя , выход которого подключен к клемме для подключения поверяемого прибора, а второй вход подключен к выходу перестраиваемого источника напряжения постоянного тока, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с входом блока индикации а четвертый и пятый входы являются входами установки в О и типа шкалы

O

5

0

0

0

5

0

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления содержит RS-триггер, элемент

И, счетчик, блок инверторов, первые регистр и сумматор и вторые регистр и сумматор, причем S-выход RS-тригге- ра является первым входом блока управления, а выход подключен к первому входу элемента И, второй вход которого является третьим входом- блока управления,, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика, выходы которого через блок инверторов подключены поразрядно к первой группе дов второго сумматора, информационные входы первого регистра являются входом установки типа шкалы, а его выходы подключены к первой группе входов первого сумматора, выходы которого соединены со входами второго регистра, соединенного своими выходами с вторыми группами входов первого и второго сумматоров, выходы второго сумматора образуют второй выход блока управления, R-вход RS-триг- гера соединен с S-входом второго регистра и является вторым входом блока управления, S-вход первого регистра, R-вход второго регистра и R-вход счетчика объединены и являются входом установки в О блока управления.

3.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что коммутатор содержит элемент И, счетчик, триггер, первый и второй ключ и первый и второй деп ифраторы, причем входы первого и второго дешифраторов поразрядно объединены и являются информационными входами коммутатора, выход первого дешифратора соединен с первыми входами триггера и элемента И, выход которого подключен к входу счетчика, выход которого является третьим выходом коммутатора, выход второго дешифратора соединен с вторыми входами элемента И и триггера, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго ключей, вторые входы которых объединены и служат входом коммутатора, а выходы первого и второго ключей являются соответственно первым и вторым выходом коммутатора,

Изобретение предназначено для автоматизации поверки электроизмерительных приборов. Цель изобретения - повьшение точности устройства. Для этого в устройство введены блок 7 управления, коммутатор 8, реверсивный счетчик 9, цифроаналоговый преобразователь 10, перестраиваемый источник II напряжения постоянного тока, блок 12 индикации и делитель 13 частоты. Кроме того, устройство содержит блок 1 оптико-электронных преобразователей, двухканальный формирователь 2 импульсов, генератор 3 образцовой частоты, ключ 4, делитель 5 ( частоты и блок 6 перемещения оптико- электронных преобразователей. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. Q В (Л

1}

л

Ф(а.З

Составитель С.Сафохин Редактор Т.Митейко Техред И.Попович Корректор Л.Патай

Заказ 1632/47 Тираж 731Подписное

ВНИИПИ 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