Устройство для автоматической поверки цифровых преобразователей Советский патент 1979 года по МПК G01R35/00 

I

Изобретение касается радиоизмерений.

Известно устройство для поверки цифровых преобразователей, содержащее регулируемый источник входного сигнала, образцовый преобразователь кодйналог, . блок сравнения аналоговых сигналов, блок памяти, блок сравнения кодов и блок регистрации l .

Недостатком устройства является невысокая достоверность результатов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее источник еигнала, выход которого подключен к одному из входов поверяемого цифрового преобразователя, второй вход ксугорого соединен с первым выходом блока управления,-второй выход которого соединен с входом блока памяти, а третий выход соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, один вход которого соединен с выходом источника сигнала, а вто рой вход через второй цифроаналого- вый преобразователь соединен со вторым выходам блока памяти, первый вход которого подключен к первому входу источника сигнала, блок обработки, один вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а вы-i ход подключен ко входу блока регист рации |2J .

Однако это устройство не позволяет производить определение случайной составляющей погрешности с достаточной скоростью.

Целью изобретения является ускорение и автоматизация определе1шя случайной составляющей погрещности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник сигнала, выход которого подключен к одному из входов поверяемого цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с iвходом блока памятт а третий выход соединен с первым аналого-цифрового преобрааовате ля, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, один вход ко-« торого соединен с выходом источника сигнала, а второй вход через второй цифроаналоговый преобразователь сое динен с первым выходом блока памяти, второй выход которого подключен к пер вому входу источника сигнапа, блок обработки, один вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразова теля, а выход подключен ко входу блока регистрации, введены счетчик, вычислитель координаты положения и блок упра ления наведением, один выход которого соединен со вторым входом источника сигнала, второй выход соединен с треть им входом источника сигнала и через счетчик - со Вторым входом блока обработки, а входы блока управления наведением соединены с выходами вычислителя координаты положе шя, первый пход которого подключен к выходу поверяемого цифрового преобразователя, а второй вход подключен к третьему выходу блока памяти, а тжже гем, что введен счетчик, который включен меж™ ду вторым выходом блока наведения и входом блока регистрации. На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного уст ройства. Устройство содержит источник 1 сип нала, состоящий из преобразователя код-напряжение 2, счетчиков 3, 4, пре образователей код-напряжение 5, 6, су матора 7 и прецизионного преобразо™ вателя 8, блок 9 памяти, цифроанэлоговый преобразователь 1О, блок 11 сравнения, аналого-цифровой преобразователь 12, блок 13 управления, вычислитель 14 координаты положения, со стоящий из регистра 15, блока 16 сра нения кодов, счетчиков 17, 18, блока 19 управления вычислителя, блок 2О управления наведением, счетчик21, блок 22 обработки, блок 23 регистрации. На чертеже также показан поверяемый цифровой преобразователь 24. По сигналу с блока 13 управления блок 9 памяти вырабатывает код No первой поверяемой точки, который поступает на вход источника 1 сигнала, на вход цифроаналогового преобразователя 1О, а та;сже на вход вычислителя 14 коорди94лять положения. Цифроаиалоговы.й преобразователь Ю по входному коду вырабатывает аналоговый сигнал Хо . который с высокой степенью точности со- ответствует номинальному для.границы перехода кода t4o в код ( Ь меньший на единицу дискретности . Далее происходит определенпе системаTifiecKOft составляющей погрешности, Счелннки 3 и 4 уста 1авливаются в na ituibuoe пололсение, а их входы блоки- руются. Преобразователь код-напряжение 2 по коду NO на его входе вырабатьгвает напряжение, определяющее значение выходного сигнала сумматора 7. Этот сигнал служит уставкой преш-1зионного преобразователя 8 и обуславливает начешш выходного сигн.ала источника 1 сигнала , что после первого запуска поверяемого цифрового преобразователя 24 заведомо обеспечивается появление его выходного кода X достаточно близкого по значению к J р , но в то -же время меньгшего по модулю. Далее в работу вступает замкнутая система наведения на поверяемуто точку вкгаочазощая в себя источник 1 сигнала, вычислитель 14- координаты положения, блок 2О управления наведением. При этом вход источника 1 сигнала деблокируется, чем обеспечивается включение системы, На первом этапе работа системы происходит следующим образом.. Сигнал (в момент замыкания системы всегда Д М О ) с выхода вычислителя координаты положения 14 поступает на вход блока 20 управления наведением, который вырабатывает единичный сигнал (i myльc), поступающий на вход источника 1 сигнала. В результате код счетчика 3, установленного предварительно на сложе1ше, увеличивается U на выходе источника сигнала 1 сигнал X увеличивается на одну ступень размером С . Затем следует новый запуск поверяемого хшфрового преобразователя 24. Если после появления второго показания на выходе вычислителя координаты положения14 снова будет , блок 2О управления наведением снова посылает единичный сигнал, увелкчивак щий код счетчика 3. Далее процесс пов торЯе я, в результате входной сигнал увеличивается по ступенчатому закону, выходной код {4j( возрастает, разность ;кодов . д N уменьшается. Первый этап

ашсанчивается, когда значение станет д6«етатопио малым.

На первом этапе вычислитель коор« дннаты положения 14 определяет число дМ следующим образом, Выходиой код S4 }t поверяемого Ш1фрового прео5- разователя 24, поступающий на вход ко ординаты положення 14, запнсывается В регистр 15, который перед каждым запуском предварительно устанавливает ся в нуль. Код 4,,ц репклра 15, рав ный после первого запуска My поступает на вход блока 16 сравпення кодов, па другом входе которого присутегЕует код KQ .С выхода этого блока сигнал, соответствующий кодам |Ч„,.-- Н

.пос

Vv.

тупает в блок 19 управления вьпгнсаИ телем, который вырабатывает едиштчиый сигнал (импульс), поступающий на вход регистра 15, Код стане равным ТЧу, , и, если после сравнения кодов снова будет N HO счетный вход регистра поступает второй импульс, далее процесс повторяется. Блок управления вьиислителем 19 посылает импульсы на счетщлй вход ре гистра до тех пор, пока на выходе блока 16 сравнения кодов не появится сигнал N СИ N о , одновременно те же импульсы поступают иа вход счетчп-ка 17, который определяет разность ДН.

На втором этапе наведения блок 20 управления наведением подает импульсы на заполнение счетчика 3 после серии из П запусков, а вьиислитель 14 координаты положения определяет число Пд положительных )-ши кулевых значений разности Д К , При этом каящое noKaaaiffle поверяемого ш фрового лреобразователя записывается в решстр 15, который перед запуском предварительно обнуляется.

На выходе блока 16 сравнения кодов пТ)являе1ч;я один из двух сигналов Ы NQ или N J HQ . Блок 19 управления вычислителем, воспринимая сигнал сравнения, подает икетулг сы на вход счетчика 18 в том случае, если на выходе блока сравнения кодов 16 сформирован сигнал N. Hjj , что соответствует .По око чакии серии из Ц запусков в счеа-чике 18 оказывается записанным число Л д

После первой серии запусков знача- ние Пд близко к нулю, блок 2О травкления наведением подает сигнал, увеличивающий код счетчика 4, входной увеличивается на одну ступень разГ5ером 8 - 1 , после чего следует ноПйЯ серня запусков. Процесс повторяетг.п, входной сигнал увеличивается по отз тенчатому закону с частотой поя)- леиии ступеней в несколько раз меньшей чем на перйоы этапе, скорость изменеЛ){Я ВХОДНОГО сигнала в несколько раз меньше, чем на первом этапе.

По мере увелпчеи-ия входного сигнала значение Пд рйГгет, Когда будет достигнуто п. О|ёпвход источншса сиги нале 1 блокируется, изменение входного с)1гнала прекращается. Достигнутое зна 4Ctn-;e Х входного сигнала при этом соответстйует гр оирще смены показания fi ня (, ), На этом операция ,наведения ааканнгшается и переходят к пз.{ерсинх с:гсгемат)Гческой по1феш 10С- тп. При 3Toss сигкпл „ поступает на вход блока 11 cpaBHeiuSJ, иа входе

i от ОПОР С присутствует снгпол

который обрйоуегся на выходе аналогоцифрового прэобразоват&ая 10 при действии liG его еходе кода HQ,

Выхоцыий сигршл 11 сравнения

5 пропорцпопалйн разпостЕг о представляющей собой Сйстекгэ1 }гческую погрешность псееряемого цифрового преооразозателя.Этот выходной сигнал постузта&т на вход аиалого-цифрэвого преобразователл 12, который по сигнаггу блока 1-3 управления, поступаюиек4у на другой вход анйлого-цифрового преобразователя 12.5 Бьлрабатывает код М

5 систематшиэской составля огпей погреш- ноет п. Код t4,, поступает на вход блока 2ii oopaooTKi-;, где запокпзнается,

При определенпл случайной составл)Я- ющей погрешности aвтo aтJ ecк;aя работа установки происходит сгзедлющцм обраoO.vi. После азмеренип спстемат П{еской погрешности по сигналу блока 13 упра&ле П Я снова иачниает работать закшну- тая система наведе жн. При этом упра&ч лягощпй сигнал с другого выхода блока 2О управления нав8аеш1ем поступает на вход источн жа 1 сигнала.,

В остальном рабсп-а систе {ы происходит анапогичпо рассмшренной выше на втором этапе определения гранш1ы смены покйза пчй, Выч:пс; нте 1Ь 14 коорди- наты положения определяет число п д пслоха-телыгых ипи пуп&вык значешиЧ разностп Д N

в серип 513 п показа-

НИИ.

Этот сигла поступает на вход блоха 20 упра; лення наведением, который после серии запусков Бьфабатьшает.

единичный сигнал, поступаиадий на вход счетчика 3,предварительно установленного на сложение (вычитание), и на вход счетчика 21, который предварительно обнуляется. В процессе наве- дения происходит изменение входного сигнала X по стуйенчатому закону, в силу чего значение 1д меняется.

При достижении Пд 5 0,9П вход счетчика 4 блокируется, а в счет чике 21 оказывается записанным число .ступеней} изменения входного сигнала, достигнутое значение ел входного сигнала фиксируется. Так как величина ступеней одинакова, код счетчика 21 будет пропорционален разности , т.е. полуразмаху закона распределения случайной составляющей погрешности. Этот код поступает на вход блоч;а 22 обработки.

Блок 22 обработки по команде блока управления производит обработкуданнь}х в соответствии с программой {определение суммарной погрешности, сравнение с допуском). Регистрация данных производится на бумажном носителе блоком 23 регистрация. После окончания регистрации блок 13 управления подает сигнал в блок 9 памяти, К1: торый вырабатывает код следующей noEaix-темой точки. Процесс автоматической поверки повторяется до тех пор, пок не будет завершена программа поверки, содержащаяся в блоке 9 памяти.

Использование вычислителя координаты положения позволяет сократить время поверки цифровых приборов, не имеющих существенной случайной соотавляюшей погрешности, в два-три раза. Для приборов имеющих существенную случайную составлякнцую погрешности время определения систематической составляющей погреш11ости уменьшается более чем в десять раз.

: Формула изобретения

1. Устройство для автоматической поверки цифровых преобразователей, содержащее источник сигнала, выход коиторого подключен к одному из входов поверяемого цифрового преобразоватеая второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с входом блока памяти, а третий вцход соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, один вход которого соединен с выходом источника сигнала, а второй вход через второй цифроаналоговый преобразователь соединен с первым выходом блока памяти, второй выход которого подключен к первому входу источника сигнала, блок об- работки, один вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход подключен ко входу блока регистрации, отличающееся тем, что, с целью ускорения определения случайной составляющей пог решности, в него введены счетчик, вычислитель координаты положения и блок управления наведением, один выход которого соединен со вторым входом источника сигнала, второй выход соединен с третьим входом источника сигнала и через счетчик - со вторым входом блока обработки, а входы блока управления наведением соединены с выходами вычислителя координаты положения, первый вход которого подключен к выходу поверяемого .цифрового преобразователя, а второй вход подключен к третьему

выходублока памяти.,

2. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что, с целью автоматизации определения случайной составляющей погрещности, в него вве-

ден счетчик, который включен между вторым выходом блока управления наведением и входом блока регистрации.

Источга1ки информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 361453, кл. Q О1 li 35/00, О6.03.69.

2.Авторское свидетельство СССР N9 4827ОО, кл. О 01 R 35/ОО,

12.11.74.