Устройство для определения метрологических параметров измерительных приборов Советский патент 1974 года по МПК G01R23/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДШ ОПРЕШЕНИЯ МЕТРОЛОТМВЖИХ ПАРАМЕТРОВ ИЗШРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Изобрегеше относится к области измеригельной и дифровой вычислительной техники а обеспечивает автоматическое определение вариации показаний, среднего значения погрешности и поправки к показаниям измерительных приборов по результатам двух последовательных измерений их абсолютной погрешности при медленном возрастании и убывании информативного параметра входною сигнала.

Определение метрологических параметров осуществляется при обязательной поверке измерительных приборов в процессе производства и эксплуатации. Нормируемыми метрологическими параметрами, по которым проводится аттестация измерительных приборов, являются абсолютная погрешность

Л-Х/-Х, (I) относительная погрешность

S.,(2) приведенная погрешность

(3)

вариа ря показаний

Т /ДМ-Л / (4) I

М (4а) где А - номинальное значение инфорвационного параметра входного сигналга;

л - его действительное значение ;

м , - номирующее значение; &м,йо - абсолютная погрешность приборае определенная при медленном возрастании и убывании информативного параметра входного сигнала при подходе к значению Xi.

Точность некоторых приборов, например измерительных генераторов, оценивается средним значением погрешности д .. (5)

Для исключения систематической погрешности приборов, используемых в дальнейшем в качестве образцовых средств поверки, определяется та|сже поправка к показаниям rt. - л - . (в) Известны усгройсгва для определения мегролорических паршлегров изглеригельных приборов, содержащие счетчик импульсов, делитель частоты, блок измерешя абсолютной погрешности. Однако определение вариации, среднего значения погрешности или поправки к показаниям поверяемых приборов при использовании известных ycTpoidCTB повышает вероятность внесения субъективных ошибок в ее результат, что снижает точность измерения. Широко известно также применение вычислительных машин для автоЬ1атической обработки результатов поверки по определению метрологических параметров приборов. Однако использование сложных и дорогостоящих универсальных ЦШ для обработки данных не эффективно из-за неполной загрузки машины. Целью изобретения является создание простою спевдализированного усгройсгва, обеспечивающего определение метрологических параметров измерительных приборов на местах поверки и легко сопрягаемого с известными автоматизированными поверочными установками. Сущность изобретения заключается в использовании реверсивного счетчика для выполнения алгебраического суммирования и вычитания количества импульсов, юрмируемого устройствами определения абсолютно погрешности поверяемых приборов. Первшшчение режима работы счетчика осуществляется в зависимости от (|)актического соотношения модулей и двух последовательных значений асЗсолютной погрешности, измеренной при медленном возрастании и убывании информативного параметра входного сигнала в окрестностях поверяемой отметки шкалы. Математическое описание работы предлагаемого устройства по опреде лению мо,дуля вариации и поправки в соответствии с выражениями (4-6) может быть представлено в следующе виде Г/ДмМлб1 при j /ам/-/й5/ nj)u n/u UjuMi C/d SI-IHMJnpH Sl &S SifHU H/uS{7 u4 ffMhluSlnpH )t4 slf uShlj uf (/a5/-W/j/)w (uS si uMHh jfluMl Ha чертеже представлена блокхема предлагаемого устройства. Устройство содержит блок I измерения абсолютной погрешности, делитель частоты 2 с переменным коэффициентом деления (пересчетное устройство с переменной числовой емкостью), реверсившй Счетчик 3 импульсов, сумматор 4, схему сравнения 5 (элемент Эквивалентность с запоминанием входных сигналов), элемент ( 6, элемент (115 7и элементы (НЕ) 8 и 9. После появления на выходе блока I сигнала о знаке абсолютной погрешности , измеренной при медленном возрастании информативного параметра входного сигнала,- на выходе сумматора 4 вырабатывается сигнал, поступающий через элемент ШЖ 6 на управляющий вход счетчика 3, подготавливая его к работе в режиме суммирования, и устанавливающий счетчик в состояние нуль. Поступающее вслед за этим с выхода блока I количество импульсов ад-/г//1м А пропорциональное модулю абсолютной погрешности регистрируется в счетчике 3. Затем блок I осуществляет измерение абсолютной погрешности при медленном убывании информативного параметра входного сигнала. Сигнал о знаке этой погрешности б;ш«. поступает с выхода + блока I на входы сумматора 4 и схемы сравнения 5. После регистрации второго знака погреш1юсти в сугжаторе 4 дальнейший режим работы счетчика 3 определяется соотношением знаков и модулей погрешности при первом и втором измерениях. В случае противоположных знаков погрешности/5/й«,4( на выходе схемы сравненил 5 сигнал отсутствует, и счетчик 3 работает в режиме оушшрования, так что после окончания импульсной последовагелъносги Л/Л в счетчике фиксиотегея число л/-Nf +NB KmMl+ -/М/З л. в соогвегогвии с выражением (7) пропорциональное аОоолюгному значению вариации показаний поверяемого прибора. iipid совпадении знаков nor ре шносги 5iM. схема сравнения 8 вырабагывает сирнал, который через элемент 7, подключенный вторым входом к сушатору 4, переводит счетчик б по управляющему входу в режим -вычитания. При /flS/ /dM/ зафиксированный на счетчике 3 результат вычитанкя пропорционален вариации noказаний прибора / / 1 /м-Ш КШ 1-1&д -А, При/д6/ /лм/переполнение числовой еглкости счетчика 3 Наступит еще до окончания импульсной после довательности и его выходной импульс через элемент 6 поступит на вход счетчика 3, переводя еро снова в режим сутлмирования. Зафиксированное в этом случае после окончания последовательности Л/б избыточное количество шшульсов /VcJ - A//vi /f ш ,5 /- /-а пропорци о нальноао с олют ному значе ншо вариации показаний поверяемого прибора. При переходе к очередной поверяемой отметке нахалы измеритель ного прибора сигнала знака абсолютной погрешности, измеренной при возрастании информативного параметра сигнала, подаваемого на вход поверяемого прибора и на вход устройства, автоматически переводит через сушйатор 4 счетчик 3 в состояние нуль, а через элемент б независигло от результата определения вариации в предыдущей отметке шкалы вновь подготавливает счетчик 3 к работе в peEiiMe суш лирования новой импульсной последовательности /УЛ. Для представления результата определения вариации в проыентах от нормирующего значе1шя /Л/ в соответствии с выражением (4а) в схему устройства может быть введен делитель частоты 2 с коэ1|)фициентом деления, пропорциональным величине УЛ/С/С ел - Уд/;. Тогда количество поступающих на вход реверсивного счетчика 3 импульсов уменьшается пропорционально ш , И зафиксированнМ в нем результат при любом соотношении знаков и модулей абсолютной погрешности в точности соответствует процентному значению вариа ИтVr ®((| )/ .хлГб-V 4 ; f/VAr-A/ j {/,, np, J/..,/-/..// - jjf/VTC- vnp. При определении среднего значения пoгpeшIiocти или поправки к показаниям согласно выражению (4( коэффициент деления делителя частоты устанавливается равныгл двум, а выход схемы сравнения 5 соединен со входом элемента 7 через элемент 9. При первом такте измерения абсолютной погрешностиЛм при возрастании информативного параглетра входного сигнала работа устройства не отличается от режима определения вариации, счетчик 3 производит сушущрование поступающих с блока I,через делитель- импульсов - . После формирования на выходе + блока I сигнала slAn-l M о знаке абсолютной погрешности Л (5 , измеренной при убывании информативного параглетра входного сигнала, на выходе элемента Ь вырабатывается управляющий импульс, подготавливающий элемент 7 к перешпочению реверсивного счетчика 3 на релщм вычитания. При совпадении знаков погрешности, измеренной при различном направлении изменения информативного napaivieTpa вхрдного сигнала, т.е. при &1дп.й6 на выходе схелш сравнения 5 вырабатывается сигнал, а на выходах элементов 7 и 9 управляющие сигналы отсутствуют, и реверсивный счетчик 3 остается работать в режиме суммирования, так что к моменту окон чания Шушульсной последовательности /С л 5 в нем фиксируется число, пропорциональное поправке или,среднему значению погрешности. Л/ . к|/WWa J/j--A/t -/rl При несовпадении знаков по peimoGTiAsiofvubT sigib-uM и отсутствии сигнала на выходе схемы сравнения 5 управляющий шллульс элемента 9 через элемент 7 переводит счетчик 3 на режим вычитания, импульсная последовательность вычитается из зафиксированного в счетчике 3 числа iM.. При/л5/-«с/4л1/ импульсная последовательность Л/с5 прекращается раньше, чем счетчик 3 перейдет через нуль, и остаточное число fJ -f ll l-hSl) в ТОЧНОМ соответствии с выраженитуТЯем (4о) пропорционально величине поправки и среднего значения погрешности. 01 В случае/л д/; / {л1/переполнение числовой емкости счетчика 3 насту пит еще до окончания последовательности A/S и его выходной импульс через элемент 6 возвращает счетчик в режим суммирования. Зафиксированное в счетчике 3 к моMeHTv окончания последовательности избыточное количество импульсов {laSl-/AMl}/(K& и в этом случае оказывается пропорциональным поправке к показаниям приборов и среднему значению их погрешности. В устройстве переход от определения вариации к определению поправки или среднего значения по греишости может осуществляться пу тем коммутирования связей между узлами при помощи переключателя режима работы (на схеме не показан). Предлагаемое устройство может содержать два автономно работающих реверсивных счетчика, управляемых общей схемой Эквивалентность и сумматором и осуществляю щих параллельную обработку поступающих с блока I импульсных последовательностей для одновременного определения вариации и среднею значения погрешности или поправка к показаниям измерительных приборов. ПРЩЖТ ИЗОБРЕГЕНИЯ Устройство для определения метрологических параметров измерительных приборов, содержащее счетчик импульсов, делитель частоты, блок измерения абсолютной погрешности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения схемы определения вариации показаний, в него введены схема сравнения, сумматор, элементы И, ШШ и два элемента ЯЬ, причем блок измерения абсолютной погрешности, делитель счетчик импульсов соединены посл ёдоватёльно, выход блока измерения абсолютной погрешности, соответствующий знаку + погрешности, подключен к первыгл входам сумматора и схемы сравнения, выход блока измерения абсолютной погрешности, соответствующий знаКу - погрешности, uucAJ wcn и км ппппригнпптчл - соединен с вторыми входами суж атора и схемы сравнения, выход которой через первый элемент НЕ подключен к одному из входов элемента И, другой вход которой через второй элемент НЕ соединен с первым входом элемента ШГ, выходом сумматора и счетчиком, который связан также с выходом делителя частоты, вторым входом и выходом элемента ИЛР, выходом элемента ИЧ