Автоматическое устройство для поверки стрелочных электроизмерительных приборов Советский патент 1987 года по МПК G01R35/00 

1320783

ный блок 19, генератор 21 тактовых повысить точность проверки стрелоч- импульсов. Устройство позволяет ав- ных электроизмерительных приборов с томатизировать процесс проверки и дуговой шкалой. 1 ил.

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для автоматической поверки стрелочных электроизмерительных приборов.

Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение устройства.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.,

Телевизионная камера 1 своим вы- , ходом соединена с входом формирователя 2 В1щеосигналов, выход которого соединен с входом видеоконтрольного блока 3, первым входом элемента 2И 4, первым входом элемента ЗИ-НЕ 5 и счетным входом счетчика 6 видеоимпульсов . Установочный вход счетчика .6 видеоимпульсов соединен с выходом одновибратора 7, формирующего импульсы Конец строки, выход счетчика 6 видеоимпульсов соединен с первым входом блока 8 сравнения, второй вход блока 8 сравнения соединен с выходом первого запоминающего блока 9, в котором записаны коды текущих номеров поверяемых отметок, выход блока 8 сравнения соединен с вторым входом элемента ЗИ-НЕ 5, счетным ; входом триггера 10, выход которого соединен с первым входом программного блока 11, П1)едставляющего собой двоичный счетчик, каждому состоянию которого соответствует определенное положение указателя поверяемого прибора в соответствии с программой поверки. Первый выход программного блока 11 соединен с первым входом второго запоминающего блока 12, первым входом формирователя 13 кода метки, входом-первого запоминающего блока 9 и первым входом одновибратора 14, формирующего на прямом выходе импульсы разрешения, поступающие на второй вход элемента 2И 4, выход которого соеди-; нен с первым входом формирователя 15 кода указателя, и на инверсном выходе импульсы Конец измерения.

поступающие на второй вход регистрирующего блока 16. Второй выход программного блока 11 соединен с вторым входом одновибратора 14 и вторым

входом второго запоминающего блока 12, выход которого соединен с входом источника 17 опорных сигналов, выход которого соединен с входом поверяемого прибора 18, оптически связанкого с первым входом телевизионной камеры 1. Третий выход программного блока 11 соединен с третьим входом элемента ЗИ-НЕ 5, выход которого соединен с третьим входом формирователя 13 кода метки. Выходы формирователя 15 кода указателя и формирователя 13 кода метки соединены соответственно с первым и вторым входами вычислительного блока 19, выход которого соединен с первым доходом регистрирующего блока 16. Вторые входы формирователя 13 кода метки и формирователя 15 кода указателя соединены с выходом двоичного реверсивного счетчика 20. Счетный вход двоичного реверсивного счетчика 20 соединен с выходом генератора 21 тактовых импульсов. Выход двоичного реверсивного счетчика 20 соединен с

входом блока 22 реверса, выход которого соединен с входом управления счетом двоичного реверсивного счетчика 20. Вькод двоичного реверсивного счетчика 20 соединен также с

входом постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 23. Выход постоянного запоминающего устройства 23 соединен с информационным входом цифроанало- гового преобразователя 24, выход которого соединен с прямым входом масштабного усилителя 25, первый выход которого соединен с первым .входом кодоуправляемого аналогового коммутатора 26, предназначенного для цифрового управления усилением у силите- ля 25. Второй вход аналогового коммутатора 26 соединен с вторым входом программного блока 11, входом первого одиовибратора 7 и первым выходом двоичного счетчика 27, счетньш вход которого соединен с выходом блока 22 реверса, а второй выход счетчика

27соединен с управляющим входом аналогового коммутатора 28, второй информационный вход которого соединен с источником 29 положительного напряжения, а третий - с источником

30отрицательного напряжения. Эти на- пряжения через аналоговый коммутатор

28поступают на перемножающий вход цифроаналогового преобразователя 24. Выход аналогового коммутатора 26 соединен с инвертирующим входом масштаб- ного усилителя 25, второй выход которого соединен с входом усилителя

31вертикального отклонения и через фазовращатель 32 - с входом усилителя 33 горизонтального отклонения. Выходы усилителей 3 1 и 33 соединены

с отклоняющими системами видеоконтрольного блока 3 и телевизионной камеры 1 .

Устройство работает следующим об- 25 ройстве формируется круговой цифроразом.

Поверяемый прибор 18 устанавливают в поле зрения телевизионной камеры 1 с круговым растром. Прибор) устанавливают так, чтобы часть строк большего диаметра пересекала все отметки шкалы, а часть строк малого диаметра - только указатель.

Контроль осуществляют по видеоконтрольному блоку 3. Счетчик 6 видеоимпульсов считает чисЪо импульсов на строке. Выход счетчика соединен с входами блока 8 сравнения, на другие входы которого поступает код с запоминающего блока 9. Со старших разрядов программного блока 11 в устройство поступает пятиразрядное слово Ад..,А, в котором период А оп- ределяет время переключения указателя, разряды A,...Aj - адреса ячеек памяти запоминающих блоков 9 и 12 и формирователя 13 кода метки, разряд А;| - признак цикла поверки. В исходном состоянии программный счетчик установлен в О сигналом с единичного плеча триггера 10, По адресу 000 в запоминающем блоке 9 записан код полного числа отметок шкалы. По первой строке, проходящей через все отметки шкалы, блок 8 сравнения формирует импульс, который устанавливает триггер 10 в новое состояние и разрешает работу программного блока 11. Устройство переходит в режим поверки. Б первом цикле производится запись кодов поверяемых отметок. Поверяются только числовые отметки. Указатель установлен на нулевой отметке. На входы блока 8 сравнения начинает поступать код, соответствующий текущему номеру поверяемой отметки. В момент совпадения с кодом счетчика 6 видеоимпульсов импульсы разрешения поступают на второй вход элемента ЗИ-НЕ 5. На третий вход элемента ЗИ-НЕ 5 поступает сигнал А, высоким уровнем. Видеоимпульсы от поверяемой отметки в момент прихода импульса разрешения поступают на вход записи формирователя 13 код метки.

На информационные входы формирователя 13 кода метки поступает код с двоичного реверсивного счетчика 20. Положение поверяемой отметки и указателя определяется в полярной системе координат. Для этого в уствой растр. На счетный вход двоичного реверсивного счетчика 20 поступает сигнал с генератора 21 тактовых импульсов. Кодовые выходы реверсив- ного счетчика 20 подключены к адресным входам постоянного запоминающего устройства 23 и к входам блока 22 реверса. Когда код реверсивного счетчика 20 достигает максимального

значения N

«пке

или нуль, блок 22 реверса изменяет полярность управляющего сигнала и переводит его из режима суммирования в режим вычитания и наоборот, ПЗУ 23 запрограммировано так, что при поступлении на его входы адреса А.,.А линейно изменяющегося кода, выходной код N.. , изменя ЙЫ л

ется по закону

eb,x NoSin (NbCf),

N

где NO - максимальное значение выходного кода ПЗУ 23, Лс - дискретность превращения углового перемещения луча,

50

N

wotkc

.лс/ 90

Так как код адреса периодически из- . меняется от нуля до и наоборот,

то выходной код ПЗУ 23 во времени 55 можно представить в виде цифрового эквивалента синусоидальных полуволн положительной полярности. Выходы ПЗУ 23 подключены к входам цифроаналотового преобразователя 24, Импульсы с блока реверса длительностью 1/4 Т строки поступают на счетньй вход двоичного счетчика 27, где Т строки- длительность строки. Импульсы дли- тельностью 1/2 Т строки с младшего разряда счетчика 27 поступают на вход аналогового коммутатора 28, поочередно подключая на ЦАП 24 источники образцового напряжения + 29 и -UQ 30, Старшие разряды счетчика 27 подключены к управляющим входам кодоуправля- емого аналогового коммутатора 26 и изменяют коэффициент усиления масштабного усилителя 25 с помощью переключения сопротивлений в цепи отрицательной обратной связи. Выходной сигнал масштабного усилителя 25 поступает на усилитель 31 вертикально- .го отклонения непосредственно, а на усилитель 33 горизонтального отклонения - через квадратурный фазовращатель 32, Если выполняется условие

К,

ас.г

де К

S, К,

ус.в )с,г

ас, 6

-коэффициенты уси- ления усилителей вертикального отклонения и горизонтального отклонения соответственно ,

-чувствительность отклоняющей системы в вертикальной и горизонтальной плоскостях,

о под действием результирующего наряжения

и

+ и.

луч перемещается по окружности, диаметр которой определяется кодом счетчика 27. В момент поступления видеоимпульса на вход записи памяти формирователя 13 кода метки записывается мгновенное значение кода двоичного реверсивного счетчика 20, преставляющее собой угловую координату положения поверяемой отметки. После записи кода последней поверяемой отметки формирователь 13 кода метки переводится сигналом низкого уровня А, в режим считывания. Начинается второй цикл поверки, в котором определяется погрешность поверяемого прибора. Сигнал А высокого уровня разрешает работу одновибратору 14 и

включает новые, ячейки памяти запоминающего блока 12, С выхода запоминающего блока 12 на вход источника 17 опорных сигналов начинают поступать управляющие коды для формирования измерительных сигналов. Указатель поверяемого прибора 18 устанавливается в первую поверяемую точку шкалы. Программный блок 11 синхронизируется импульсами со старшего разряда счетчика 27, По отрицательному фронту АО одновибратор 14 формирует импульсы высокого уровня длительностью 1/2 Т кадра (10 мс), где Т кадра - длительность кадра, В момент формирования этих импульсов происходит считывание информации со строк малого диаметра, пересекающих указатель. Импульсы разрешения с одно- вибратора 14 поступает на вход элемента 2И 4 и разрешают прохождение видеоимпульсов от указателя на вход записи регистра формирователя 15 кода указателя, на информационные входы которого поступает код с двоичного реверсивного счетчика 20, В момент прихода видеоимпульса от указателя в формирователь 15 кодоуказате- ля записывается мгновенное значение

кода двоичного реверсивного счетчика 20, представляющее угловую координату положения указателя. Код с формирователя 15 кода указателя поступает на входы вычислительного

блока 19, на другие входы поступает код поверяемой отметки, С выхода вычислительного блока 19 код погрешности поступает на информационный вход регистрирующего блока 16, На

второй вход регистрирующего блока 16 поступает сигнал Конец измерения с инверсного выхода одновибра- тора 14, по которому записывается значение погрешности. Аналогично

производится поверка и на других отметках.

Применение предлагаемого устройства позволяет автоматизировать про- цесс поверки и повысить точность поверки стрелочных электроизмерительных приборов с дуговой шкалой.

55

Формула изобретения

Автоматическое устройство для поверки стрелочных электроизмерительных приборов, содержащее генератор тактовых импульсов, запоминающий

fO

блок, программный блок, формирователь кода указателя и формирователь кода метки, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами вычислительного блока, выход которого соединен с первым входом регистрирующего блока, последовательно соединенные источник опорных сигналов, клеммы для подключения поверяемого прибора, телевизионную камеру, формирователь видеосигналов, видео- контрольньй блок, причем первый выход программного блока соединен с первым входом формирователя кода метки и входом запоминающего блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения устройства, в него введены элементы 2И, ЗИ-НЕ, счетчик видеоимпульсов, первый одновибратор, блок сравнения, триггер, второй запоминающий блок, второй одновибратор, двоичный реверсивный счетчик, блок реверса, постоянное запоминающее устройство, цифроаналоговый преобра- зователь, масштабньй усилитель, ко- доуправляемый аналоговый коммутатор, двоичный счетчик, аналоговый коммутатор, два источника опорных напряжений; усилитель вертикального отклонения, квадратурный фазовращатель, усилитель горизонтального отклонения, причем выход формирователя видеосигналов соединен с первым входом элемента 2И, первым входвм элемента ЗИ-НЕ и счетным входом счетчика видеосигнала, установочный вход которого соединен с выходом первого одно- вибратора, а выход - с первым входом

рирующего блока, при этом второй выход программного блока соединен с вторым входом второго одновибратора и вторым входом второго запоминающего блока, выход которого соединен с входом источника опорных сигналов, а третий выход программного блока соединен с т-ретьим входом элемента ЗИ-НЕ, ВЫХ.ОД которого соединен с тре тьим входом формирователя кода метки причем второй вход формирователя кода метки и второй вход формирователя кода указателя соединены с выходом

двоичного реверсивного счетчика, с 15 входом постоянного запоминающего устройства и входом блока реверса, выход которого соединен с управляющим входом двоичного реверсивного счетчика и входом двоичного счетчика, при этом выход постоянного запоминающего устройства соединен с информационным входом цифроаналогово- го преобразователя, выход которого соединен с прямым входом масштабного усилителя, первый выход которого соединен с первым входом кодоуправля- емого аналогового коммутатора, второй вход которого соединен с первым выходом двоичного счетчика, входом первого одновибратора и вторым входом программного блока, причем вто- |рой выход двоичноро счетчика соеди- йен с управляющим входом аналогового коммутатора, второй и третий ин- 35 формационные входы которого соединены соответственно с первым и вторым источниками опорных напряжений, :а выход - с перемножающим входом цифроаналогового преобразователя.

20

30

блока сравнения, второй вход которо- 40 причем выход кодоуправляемого анало- го соединен с выходом первого запоминающего блока, а выход - с вторым входом элемента ЗИ-НЕ, счетным входом триггера, вькод которого соедигового коммутатора соединен с инверсным, входом масштабного усилителя, второй выход которого соединен с входом усилителя вертикального отклонен с первым входом программного бло-45 нения и через квадратурный фазовра- ка, первый выход которого соединен щатель с входом усипителя горизон- с первым входом второго запоминающего блока и первым входом второго

тального отклонения, выходы усилиодновибратора, прямой выход которого

телеи горизонтального и вертикального отклонения соединены соответстсоединен с вторым входом элемента 50 венно с вторыми и третьими входами

2И, выход которого соединен с первым видеоконтрольного блока и телевизионвходом формирователя кода указателя,

инверсньш выход второго одновибратонои камеры, а счетньш вход двоичного реверсивного счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

ра соединен с вторым входом регистВНИИПИ

Заказ 2657/50 Тираж 730

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

O

рирующего блока, при этом второй выход программного блока соединен с вторым входом второго одновибратора и вторым входом второго запоминающего блока, выход которого соединен с входом источника опорных сигналов, а третий выход программного блока соединен с т-ретьим входом элемента ЗИ-НЕ, ВЫХ.ОД которого соединен с третьим входом формирователя кода метки, причем второй вход формирователя кода метки и второй вход формирователя кода указателя соединены с выходом

двоичного реверсивного счетчика, с 5 входом постоянного запоминающего устройства и входом блока реверса, выход которого соединен с управляющим входом двоичного реверсивного счетчика и входом двоичного счетчика, при этом выход постоянного запоминающего устройства соединен с информационным входом цифроаналогово- го преобразователя, выход которого соединен с прямым входом масштабного усилителя, первый выход которого соединен с первым входом кодоуправля- емого аналогового коммутатора, второй вход которого соединен с первым выходом двоичного счетчика, входом первого одновибратора и вторым входом программного блока, причем вто- |рой выход двоичноро счетчика соеди- йен с управляющим входом аналогового коммутатора, второй и третий ин- 5 формационные входы которого соединены соответственно с первым и вторым источниками опорных напряжений, :а выход - с перемножающим входом цифроаналогового преобразователя.

0

0

причем выход кодоуправляемого анало-

гового коммутатора соединен с инверсным, входом масштабного усилителя, второй выход которого соединен с входом усилителя вертикального отклонения и через квадратурный фазовра- щатель с входом усипителя горизон-

тального отклонения, выходы усилинои камеры, а счетньш вход двоичного реверсивного счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

Подписное

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для автоматической проверки стрелочных электроизмерительных приборов. Целью изобрете- ния является повышение точности измерений и упрощение устройства. Проверяемый прибор 18 устанавливается в поле зрения телевизионной камеры 1. Контроль осуществляется по видеоконтрольному блоку 3. Для достижения поставленной цели в устройство введены элемент 2И 4, элемент ЗИ-НЕ 5, счетчик 6 видеоимпульсов, одновибра-. торы 7 и 14, блок 8 сравнения, триг- гер 10, запоминающий блок 12, двоичный реверсивный счетчик 20, блок 22 реверса, постоянное запоминающее устройство 23, аналого-цифровой преобразователь 24, масштабный усилитель 25, кодоуправляемый аналоговый коммутатор 28, двоичный счетчик 27, аналоговый коммутатор 26, источники 17 и 29 опорных напряжений, усилители вертикального 31 и горизонтального 33 отклонений, квадратурный фазовра - щатель 32. Устройство также содержит запоминающие блоки 9, программный блок 11, формирователь 13 кода метки, формирователь 15 кода указателя, 5 регистрирующий блок 16, вычислительс (Л с :лд N0 00