Устройство для автоматической поверки самопишущих приборов Советский патент 1975 года по МПК G01R35/00 

1

Известны устройства для автоматической поверки самопишущих электрических приборов, содержащее фотоэлектрические преобразователи, жестко связанные между собой и входяпл,ие в систему, следящую за движением указателя, формирователи сигналов, счетчики импульсов, вычислительное и регистрирующее устройства.

Однако такие устройства не обеспечивают определения динамической погрешности записи и имеют недостаточпу О точность поверки динамического режима.

Предлагаемое устройство снабжено линейной штриховой мерой, служащей для определения мгновенных линейных перемещений пера, и каналами преобразования сигналов со штриховой меры и с движущегося носителя записи, первый из которых выполнен в виде дополнительного фотоэлектрического преобразователя, связанного через свой счетчик импульсов с упомянутым вычислительным устройством, к которому подключены аналогоцифровой преобразователь, вход которого соединен с генератором инфранизкой частоты, и измеритель временных интервалов.

Второй канал представляет собой второй дополнительный фотоэлектрический преобразователь, соединенный через Свой счетчик с вычислительным устройством, при этом первый дополнительный фотопреобразователь

жестко связан с фотопреобразователями еле- дящей системы, а второй дополнительный фотопреобразозатель неподвижен. Благодаря этому возможны определение

динамической погрешности записи и повышение точности поверки динамического режима. Па чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. Схема содержит шкалу 1 поверяемого самопишущего прибора, перо 2 (указатель), линейную щтриховую меру 3 (интерферометр), фотоэлектрический преобразователь 4 сигнала со щкалы самопишущего прибора, фотоэлектрический преобразователь 5 сигнала с пера, фотоэлектрический преобразователь 6 сигнала с линейной щтриховой меры (интерферометра), формирователь 7 сигнала с фотоэлектрического преобразователя 4, формирователь 8 сигнала с фотоэлектрического

преобразователя 3, формирователь 9 сигнала с фотоэлектрического преобразователя 6, ключи 10 п II, генератор 12 образцовой частоты, счстчпкп 13 п 14 образцовой частоты, счетчик 15 числа штрихов (интерференционных полос), фотоэлектрический преобразователь 16 сигнала с диаграммной бумаги, измеритель 17 временных интервалов, счетчик 18 числа перфорированных отверстий на диаграммной бумаге, калибратор 19, генератор 20 инфранизкой частоты, аналого-цифровой преобразователь 21, вычислительное устройство 22 и регистрирующее устройство 23.

Устройство работает следующим образом в соответстВИИ с режимами поверки самопищущих приборов.

С калибратора 19 по заранее заданному закону (линейному или ступенчато-линейному) на поверяемый прибор подается напряжение, соответствующее числовой поверяемой отметке щкалы. Фотоэлектрические преобразователи 4, 5 и 6, механически связанные между собой и образующие единый блок, перемещаются вслед за указателем самоплщущего прибора с помощью следящей системы. Преобразователь 4 формирует ил-шульсы от числовых отметок, а преобразователь 5 - импульс от указателя. Последовательность и.мпульсов от преобразователя 4 заполняется от генератора 12 образцовой частотой. Число импульсов образцовой частоты между двумя последовательными импульсами от преобразователя 4, соответствующее расстояиию между двумя числовыми отметками, сравнивается с числом импульсов аналого-цифрового преобразователя 21, на выходе которого находится известное напряжение, поданное на поверяемый самопишущий прибор, т. е. определяется цена деления пмпульса образцовой чаСтоты. Число импульсов образцовой частоты между импульсом преобразователя 4 и импульсо.м преобразователя 6, соответствующее статической погрещности, сравнивается с числом импульсов образцовой частоты между числовыми отметками и приводится к числу импульсов образцовой частоты по всей шкале.

В статическом режиме устройство работает следующим образом.

С иодачей калиброванного сигнала от калибратора 19 блок с фотоэлектрическими преобразователями перемещается за указателем (лером). Преобразователь 4 формирует импульсы от нулевой и первой числовой отметок. В течение времени между этими импульсами ключ 10 открыт и пропускает импульсы от генератора 12 на счетчик 13. Число этих импульсов подается в вычислительное устройство 22.

Если указатель останавливается до щтриха, то следование имлульсов от преобразователя 4 и 5 такое, что от последнего фотоэлектрического преобразователя импульс предшествует импульсу от преобразователя 5 и пропускает на счетчик 14 импульсы от генератора 12 до тех пор, пока импульс от преобразователя 4 не закроет ключ 11.

Если указатель переходит за числовую отметку, то следование импульсов от преобразователей 4 и 5 изменяется на противоположное, и КЛЮЧ 11 открывается импульсом с числовой отметки (импульсом с преобразователя 4) н закрывается импульсом с указателя (импульсом от преобразователя 5). При этом ключ И так же, как и в предыдущем, пропускает на счетчик 14 импульсы от генератора 12 в промежутке между импульсами от преобразователей 4 и 5.

В обоих рассмотренных случаях на счетчике 13 записывается число импульсов образцовой частоты, заполнившее временной интервал в процессе сканирования, пропорциональное расстоянию между числовыми отметками, а на счетчике 14 - пропорциональное расстоянию между указателем и поверяемой отметкой. Подсчитанное число импульсов со счетчиков 13 и 14 подается в вычислительное устройство 22, при этом происходит определение цепы импульса образцовой частоты в вольтах и рассчитывается величина погрещностн, регистрируемая на регистрирующем устроЙ1Стве 23. Пена импульса образцовой частоты определяется сравнением числа импульсов образцовой частоты между числовыми отметками с числом импульсов с аналогоцифрового преобразователя 21 (или номинальным значением поверяемой отметки).

Автоматическая ион&рка в динамическом режиме.

В ЭТОЛ1 режиме с генератора инфранизкой

частоты синусоидальное напряжение известной частоты и амплитуды подается на поверяемый прибор. При этом общий блок фотоэлектрических преобразователей 4, 5, 6 вместе с указателем перемещается по закОНу, задаваемому с генератора 20. Принцип определения динамической погрешности заключается в сравнении мгновенных значений нанряжения, отсчитанного :по щкале салюпищущего прибора, со значениями папряжения, )1одаваемого

с генератора. .Мгновенные значения напряжений, отсчитанные по шкале, определяются с помощью преобразования интерференционной картины, воспринимаемой фотоэлектрическим преобразователем 6 путем нахождения цены

деления интерференционной полосы и числа интерференционных полос в сравпивае.мый момент времени.

Для определения цены деления интерференционной полосы во время статического режима автоматической поверки подсчитывается с помощью преобразователя 6 счетчиком 15 число иптерференциоипых полос между всеми числовыми отметками и сравниваются получаемые числа с разностью напряжений, соответствующих двум соседним отметкам и подаваемым с аналого-цифрового преобразователя 21 (или разностью между номинальным значение.м двух соседних числовых отметок). Все эти данные, определяемые во время статического режима автоматической поверки, хранятся в вычислительном устройстве 22.

В динамическом режиме автоматической поверки в моменты вре.мени, отмечаемые из.мерителем временного интервала, нодсчитывается С помощью преобразователя 6 Счетчиком 15 число интерференционных полос, соответствующее нройденному расстоянию указателем (пером). По этим данным и иредварительно полученным в статическом режиме автоматической поверки результатам вычислительное

устройство определяет мгновенное значение напряжения, соответствующее отсчитываемому с указателя (пера). Это напряжение сравнивается с напряжением, подаваемым с генератора 20, информацию о котором вычислительное устройство 22 получает с аналогоцифрового Преобразователя 21.

Принцип определения фазовой погрешности самопи1шущего прибора основывается на определении интервала времени, в течение которого отсчитываемое напряжение с указателя (пера) достигает значения напряжения, подаваемого с генератора 20. Этот интервал времени измеряется с помощью измерителя временных интервалов.

В режиме определения фазовой погрещности устройство ра,ботает следующим образом.

В динамическом режиме автоматической поверки, как описано выще, на вычислительном устройстве 22 определяются значение отсчитываемого по указателю (перу) напряжения и момент времени, когда оно определено. При этом напряжение с преобразователя 21, соответствующее этому моменту времени, запоминается в запоминающем устройстве вычислительного устройства 22. Когда отсчитываемое напряжение с указателя достигает значения напряжения с преобразователя 21, записанного в запоминающем устройстве, определяется время. По .разности времен определяется фазовая погрещность.

Фазовая погрещность может возникнуть не только за счет инерционности измерительного механизма, но и за счет неравномерности протяжки бумаги самопишущего прибора. В этом случае необходимо рассчитывать допустимую фазовую погрешность, возникающую из-за неравномерности движения бумаги, т. е. находить величину неравномерности движения бумаги и ее допустимую величину. Неравномерность движения бумаги определяется с помощью цепи фотоэлектрический преобразователь 16-счетчик 18 импульсо-5. В поле зрения преобразователя 16 имеются отверстия на известном расстоянии друг от друга. По числу импульсов от счетчика 18 вычислительное устройство 22 подсчитывает скорость перемещения бумаги и определяет неравномерность ее движения, а по программе рассчитывает получаемую от этой FiCpaBHOMepHocTH фазовую ногрещпость записи и определяет допустимую

ее величину.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической поверки самопишущих приборов, содержащее фотоэлектрические преобразователи, жестко связанные между собой и входящие в систему, следящую за движением указателя, формирователи сигналов, счетчики импульсов, вычислительное и регистрирующее устройства, о тл н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения дина.мической погрешности записи и повыщения точности поверки динамического режима, оно снабжено линейной щтриховой мерой, служащей для определения мгновенных линейпых перемещений пера, п каналами преобразования сигналов со щтриховой меры и с движупхегося носителя записи, первый из которых выполнен в виде дополнительного фотоэлектрического преобразователя, связанного

через свой счетчик импульсов с упомянутым вычислптсльпым устройством, к которому подключены аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с генератором инфранизкой частоты, и пзмернтель временных

интервалов, а второй канал представляет собой второй дополнительны фотоэлсктр 1ческнй преобразователь, соед шенный через свой счетчик с вычпсл тельнь М устройством, прн этом первый допол1Нительнь Й фотопреобразователь жестко связан с фотопреобразователями следящей системы, а второй дополнительный фотопреобразователь неподвпжс.