Устройство для калибровки многоканальной аппаратуры Советский патент 1979 года по МПК G01H1/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для калибровки многоканальной аппаратуры, например виброизмеритель ной, осуществляемой одновременно по всем каналам. Известен калибратор многоканальной измерительной аппаратуры, содержащий источник постоянного напряжения и формирователь одиночного импульса трапецеидальной формы. Последовательная калибровка каналов осуществляется импульсги ш, полученнымипри перезарядке конденсатора с последующим усилением l. Недостатком известного калибратора является длительное время калибровки, обуслов ленное перезарядкой конденсаторов и переходными процессгиш, протекающими в каналах при последовательной коммутации их входных цепей. Более близким техническим решением к описываемому изобретению является устройство для калибровки многоканальной аппаратуры, содержащее генератор калибровочного сигнала, подключенный через коммутатор ко входам п-измерительных каналов 2. В этом устройстве также осуществляется последовательная калибровка каналов, однако время кгшибровки уменьшено за счет сокращения времени переходных процессов в измерительных каналах путем предварительной коммутации их входных цепей (с ПОМОЩЬЮдополнительного многоканального коммутатора), при которой контролируемые датчики заранее отключаются -от измерительных каналов, la последние подготавливаются для подключения к их входам генератора калибровочного сигнала. Однако время калибровки многоканальной аппаратуры с помощью известного устройства все же значительно, поскольку напряжение калибровочного генератора подается на измерительные каналы последовательно, так что общее время, необходимоедля калибровки, складывается из суммы времени калибровки каждого канала и времени протекания переходного процесса в наиболее инерционном канапе, так как предварительное переключение входных цепей всех каналов осуществляется одновременно. Цель изобретения - уменьшение времени калибровки мно.гоканальной аппаратуры.

Это достигается тем, что генератор калибровочного сигнала выполнен в виде задающего генератора, делителя частоты и делителя напряжения с регулируемым коэффициентом деления, логического блока, т-управляемых ключевых элементов и эмиттерноГо повторителя/ делитель напряжения включен между выходом задающего генератора и входом эмиттерного повтоителя, последовательно соединенные делитель частоты, логический блок и т-управляемых ключевых элементов подсоединены между выходом эадающе- . го .генератора и управляемыми входами делителя напряжения, а коммутатор выполнен в виде двухпозиционного п ере ключ ат ел я,

Такое выполнение устройства позволяет осуществить калибровку всех каналов одновременно напряжением многоступенчатой формы, благодаря чему время калибровки уменьшается.

На фиг. 1 представлена функциоЬальная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма напряжения Кошибровки, подаваемого на входы всех измерительных каналов одновременно на фиг. 3 - диаграммы напряжений на выходе одного из измерительных каналов, настроенного, например, на амплитудный диапазон ММногоканальная аппаратура содержит п-измерительных каналов, каждый из которых предназначен для измерения сигналов соответствующего дат- чика 1, например пьезодатчика, и состоит из последовательно соединенных согласующего каскада 2, фильтра 3 нижних частот и выходного усилителя 4, Генератор калибровочного сигнгша, подключенный в режиме калибровки между датчиками 1 и : нулевой шиной согласующих каскадов всех измерительных каналов, включает задающий генератор 5, делитель 6 частоты, делитель 7 напряжения с регулируемым коэффициентом деления, логический блок 8, управляемые ключевые элементы 9,10...т и эмиттерный повторитель 11. С помощью двухпозиционного переключателя 12 обеспечивается переключение каналов измеритрльной аппаратуры из режима измерения в режим калибровки и обратно. . Устройство работает следующим образ ом.

в режиме калибровки переключателем 12 напряжение калибрйвочного генератора подается через датчик 1 на входы всех измерительных каналов одновременно, выз одные напряжения которых фиксируются на многоканальном регистр aTopte, например магнитном.

Многоступенчатое напряжение калибровки формируется с помощью задающего генератора 5, вырабатывающего напряжение прямоугольной формы с максимальной амплитудой и

частотой f , которое подается на входы делителей частоты б и напряжения 7..

Делитель б частоты преобразует это напряжение в напряжение пониженной частоты 2тТ которое поступает на вход логического блока 8, обеспечивающего последовательное включение управляемых ключевых эле|Ментов 9,10.., Ключевые элементы, поочередно открываясь, изменяют коэффициент деления делителя 7 напряжения, а следовательно и амплитуду напряжения калибровки, подаваемого на измерительные каналы ступенями от и.лаксДО UK.мин . Количество ступеней m и величины амплитуды напряжения калибровки каждой ступени определяются соответственно числом амп литудных диапазонов и коэффициентами усиления измерительных каналов

К

Кч,-5

к.

.макс v2 чс}..« .ллин установленных предварительно согласно программы измерений. Длительность t каждой ступени выбирается, исходя из времени установления амплитуды калибровочного сигнала, которое зависит от постоянной времени измерительного канала и частоты задающего генератора. Обычно длительность t каждой ступени может составлять (10-50) Т

Поскольку амплитудные диапазоны усилителей измерительных каналов, кроссируются заранее перед калибровкой (согласно программе измерений), то анализа амплитуды калибровочных напряжений на выходе измерительных каналов в процессе калибровки не требуется. Зарегистрированные на магнитном регистраторе напряжения на выходе измерительных каналов ис-, 0 пользуются в качестве эталона при расшифровке результатов измерения по соответствующему каналу.

Так, например, при калибровке измерительных каналов, скроссированннх на гилплитудный диа тазон О, что соответствует коэффициенту усиления , напряжение на выходе этих каналов будет регистрироваться с номинальной амплитудой и, .(см. фиг.З), напряжение первой ступени будет регистироваться с минимальной амплитудой иц,ця I напряжения других ступеней - на уровне ограничения U.. .из-за превышения линейной

(.ij(5

области усиления данного канала.

Таким образом, данное устройство обеспечивает значительное уменьшение времени калибровки, позволяя производить одновременную калибровку

всех измерительных каналов.

При этом число функциональных узлов, входящих в устройство, постоянно и не зависит от числа измерительных канашов, а меняется только

число управляемых ключевых элементов соответственно числу амплитудных диапазонов усилителей измерительных каналов.

формула изобретения

Устройство для калибровки многокангшьной аппаратуры, содержащее генератор калибровочного сигнала, подключенный через коммутатор ко входам п-измерительных канешов, о тли чающее ся тем, что, с цепью уменьшения времени калибровки, генератор калибровочного сигнала выполнен в виде задающего генератора, делителя частоты, делителя напряжения с регулируемым коэффициентом деления, логического блока, т-управляемых ключевых элементов -и эмиттерного повторителя, делитель напряжения включен между выходом задающего генератора и входом эмиттерного повторителя, последовательно соединенные делитель частоты, логический блок и т-управляемых ключевых элементов, подсоединены между выходом згщающего генератора и управляемыми входами делителя напряжения, а коммутатор вЕтолнен в виде двухпозиционного переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР W386358, G 01 R 35/00, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР №1309245,6 01 Я 1/08, 197U.

Диапаз. Диапаз.Ш

Диапаз- т

иг.З