УСТАНОВКА ДЛЯ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ Советский патент 1967 года по МПК G01R35/00 

Известны установки для поверки измерительных приборов со стрелочным указателем, содержащие источник входного сигнала, подключенный к поверяемому прибору, источник опорного сигнала, вычитающее устройство, два входа которого подключены к выходам источников входного и опорного сигналов, а выход через ключевой каскад соединен с измерительным устройством, и устройство слежения за указателем, например фотоэлектрическое следящее устройство.

Предлагаемая установка отличается от известных тем, что она снабжена передающей электроннолучевой трубкой и оптической системой для проектирования изображения на экран трубки, жестко связанными между собой и образующими подвижный блок; схемой совпадения, селектором видеоимпульсов указателя, формирователем стробирующих импульсов, устройством регистрации совмещений указателя с отметками шкалы, например дискриминатором длительности импульсов, и вычислительным устройством, два входа которого подключены к выходам схемы совпадения и устройства регистрации совмещений, а выход подсоединен к управляющему входу вентиля.

ооров, так и приборов со световым отсчетом и повысить точность поверки.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемой установки; на фиг. 2 - временные диаграммы импульсных напряжений на выходе электроннолучевой трубки в течение ряда периодов развертки от момента совмещения края указателя с краем отметки (фиг. 2, а) до момента совмещения середины указателя с серединой отметки (фиг. 2, в). Источник / входного сигнала подключен к зажимам поверяемого прибора 2 и ко входу / устройства 3 вычитания, вход // которого соединен с источником 4 опорного сигнала.

Выход устройства вычитания через ключевой каскад 5 подключен к измерительному устройству 6.

Шкала поверяемого прибора 2, например, со световым отсчетом находится в поле зрения оптической системы 7, проектирующей изображение шкалы на экран передающей электроннолучевой трубки 8. Оптическая система и трубка образуют подвижный блок 9. Выход электроннолучевой трубки подключен

ко входу / схемы совпадения 10, вход // которой связан через линию задержки // с выходом формирователя }2 стробирующих импульсов. Выход схемы совпадения соединен со входом селектора видеоимпульсов указаформирователя стробирующих импульсов. Вход ycTpoiicTBa 14 регистрации совмещений указателя с отметками шкалы подключен к выходу схемы совпадения, а выход - ко входу / вычислительного устройства 15, вход // которого соединен с выходом схемы совиадения. Выход устройства регистрации совмещений через вентиль 16 соединен с управляющим входом (вход //) ключевого каскада 5. Управляющий вход (вход //) вентиля 16 подключен к выходу вычислительного устройства. Исполнительный двигатель устройства 17 слел епия связан с подвижным блоком 9. Установка работает следующим образом. В исходном состоянии входной сигнал отсутствует и указатель прибора совмещен с нулевой отметкой шкалы. При возрастании входного сигнала указатель начинает перемещаться вдоль шкалы.

Устройство 17 слежения перемещает подвижный блок 9 за световым пятном (или стрелкой в случае поверки стрелочных приборов). В качестве устройства слежения для поверки приборов со световым отсчетом может быть использовано, например, фотоэлектрическое следящее устройство с фотоэлементами, включенными по дифференциальной или мостовой схеме, преобразующее перемещение светового пятна в напряжение разбаланса, управляющее электродвигателем. В устройстве слежения, предназначенном для поверки стрелочных приборов, может быть применен фотоэлектрический преобразователь со щелевой диафрагмой, выходной сигнал которого подается па схему, реагирующую на минимум освещенности фотоэлемента.

Таким образом, подвижный блок 9, механически связанный с исполнительным электродвигателем устройства слежения, перемещается (в случае поверки прибора со световым отсчетом) вслед за световой отметкой и оптическая система проектирует изображение теневого указателя и отметок, находящихся в пределах светового пятна, на экран электроннолучевой трубки. Трубка работает в однострочном режиме, т. е. ток в одной из отклоняющих катушек постоянен и выбран таким, чтобы развертывающий электронный луч пересекал при движении по экрану изображения как отметок шкалы, так и указателя. Вследствие этого на выходе электроннолучевой трубки в каждый период развертки возникают видеоимпульсы, соответствующие отметкам шкалы (видеоимпульсы отметок) и указателю (видеоимпульс указателя).

Задачей селектора видеоимпульсов указателя является выделение видеоимпульса указателя в каждый период строчной развертки. Задача значительно упрощается, если на вход селектора будут поступать лишь видеоимпульс указателя и видеоимпульс, ближайший к указателю отметки шкалы. Это может быть достигнуто следующим образом. В исходном состоянии до начала поверки

указатель совмещен с нулевой отметкой шкалы, схема совпадения открыта по входу // (переключатель 18 находится в положении «а) и селектор видеоимпульсов указателя 5 выделяет первый видеоимпульс, который и является видеоимпульсом указателя. Этот видеоимпульс поступает на вход формирователя стробирующих импульсов. В момент начала поверки (движения указателя) переключатель переводится в положение «б и задержанный стробирующий импульс поступает на вход схемы совпадения, открывая ее на время т, равное длительности стробнрующего импульса. Если время задерл ки равно

f - т -

Y

где Тр - период развертки, то видеоимпульс указателя, возникающий на выходе трубки в 0 следующий период развертки, обязательно окажется в стробируемом интервале т. Если длительность стробирующего импульса меньше минимального интервала времени между видеоимпульсами соседних отметок, то на

выходе схемы совпадения в каждый период

развертки будут появляться лищь видеоимпульс указателя и не более одного видеоимпульса отметки. Очевидно, что в этом случае видеимпульс указателя может быть легко выделен селектором, выполненным, нанример, в виде простой логической схемы.

С выхода схемы совпадения видеимпульсы поступают также на вход устройства регистрации совмещений указателя с отметками

5 щкалы, которое формирует выходной сигнал при совмещении видеоимпульса указателя и видеоимпульса отметки, находящихся в стробируемом интервале. Устройство регистрации совмещений может быть построено, например,

0 в виде дискриминатора длительности, так как при совмещении видеоимпульсов длительность суммарного импульса резко возрастет.

Выходной сигнал устройства регистрации совмещений через вентиль 16 поступает на

5 управляющий вход (вход //) ключевого каскада и открывает его. Вследствие этого сигнал, величина которого равна разности входного и опорного сигналов, с выхода устройства вычитания поступает на вход измерительного устройства, где измеряется и регистрируется в аналоговой или цифровой форме, причем результаты измерения будут пропорциональны погрешности прибора для той точки шкалы, на которой производится измерение. По окончании измерения ключевой каскад отключает измерительное устройство от устройства вычитания. При совмещении указателя со следующей поверяемой отметкой шкалы описанный цикл работы установки повторится.

Точность поверки в большей степени зависит от точности регистрации момента времени, соответствующего совмещению указателя с отметкой щкалы. Если указатель равномерV, то в течение некоторого времени, равного /с , где do, d - ширина отметки

V

указателя соответственно, указатель неразличим на фоне отметки и, следовательно, непосредственная регистрация момента совмещения середины указателя с серединой отметки становится невозможной.

Для увеличения точности регистрации совмещения в установке нрименено вычислительное устройство, принцип действия которого поясняется с помощью временных диаграмм на фиг. 2. Здесь: 19 - видеоимпульс указателя и 20 - видеоимпульс отметки шкалы.

Как видно из фиг. 2, а при совмещении края видеоимпульса указателя с краем видеоимпульса отметки шкалы временной сдвиг между серединами видеоимпульсов равен

Г + t io - 2

где t и t - длительности видеоимпульсов указателя и отметки соответственно.

В следующий период развертки (фиг. 2, б) временный сдвиг между серединами видеоимпульсов будет равен

f +1

-А/,

ii

где А/ - временной сдвиг видеоимпульса указателя относительно видеоимпульса отметки, обусловленный сближением указателя и отметки за время, равное периоду развертки Т

-;I аким ооразом, через некоторое количество периодов

t.

2М

середина указателя окажется совмещенной с серединой отметки шкалы.

Вычислительное устройство, назначением которого является вычисление числа «о по формуле, может, например, состоять из преобразователя интервалов времени в код, осуществляющего преобразование длительностей импульсов, поступающих на вход //, в количество импульсов, и собственно вычислительного устройства, вычисляющего номер периода «о (считая с момента совмещения краев видеоимпульсов, т. е. с момента поступления на вход / вычислительного устройства сигнала с устройства регистрации совмещений и открывающего вентиль на время, соответствующее периоду По развертки). При этом выходной сигнал устройства регистрации совмещений поступает на вход // ключевого каскада, а

разностный сигнал измеряется и регистрируется измерительным устройством. Таким образом, момент времени, соответствующий совмещению середины указателя с серединой отметки шкалы, может быть при достаточно

большой частоте повторения развертки зарегистрирован с любой необходимой степенью точности.

Предмет изобретения

1. Установка для поверки измерительных приборов, содержащая источник входного сигнала, подключенный к поверяемому прибору, источник опорного сигнала, вычитающее устройство, два входа которого подключены к

выходам источников входного и опорного сигналов, а выход через ключевой каскад соединен с измерительным устройством, и устройство слежения за указателем, например фотоэлектрическое следящее устройство, отличающаяся тем, что, с целью осуществления автоматической поверки как стрелочных приборов, так и приборов со световым отсчетом, она снабжена электроннолучевой трубкой и оптической системой для проектирования

изображения на экран трубки, жестко связанными между собой и образующими подвижный блок; схемой совпадения, один вход которой подключен к выходу электроннолучевой трубки; селектором видеоимпульсов указателя, подключенным к выходу схемы совпадения; формирователем стробирующих импульсов, вход которого подключен к выходу селектора видеоимпульсов указателя, а выход - через линию задержки ко второму входу схемы совпадения; устройством регистрации совмещений указателя с отметками шкалы, например дискриминатором длительности импульсов, вход которого подсоединен к выходу схемы совпадения, а выход через вентиль - к управляющему входу ключевого каскада.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности поверки, она содержит вычислительное устройство, два

входа которого подключены к выходам схемы совпадения и устройства регистрации совмещений, а выход подсоединен к управляющему входу вентиля.