Устройство для определения динамическихХАРАКТЕРиСТиК пРЕОбРАзОВАТЕлЕй НАпРя-жЕНиЕ-чАСТОТА Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к электроизм рительной технике и может быть исполь зовано при метрологической аттестации преобразователей напряжение-частота и других средств измерений с частотно импульсным выходным сигналом. Известны устройства, содержащие счетчик гармонических сигналов, реверсивный счетчик и блок управления U Недостаток устройств - низкая точность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения динамических характеристик преобразователей напряжение-частота, содержащее источник испытательного сигнала, аттенюатор, блок формирования весовых функций, блок умножения, блок управления и реверсивные счетчики импульсов 21. Недостатки этого устройства - низкая точность и узкий частотный диапазон. Цель изобретения - повышение точности и расширение частотного диапазона. . Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник испытательного сигнала, первый выход которого соединен со входом испытуемого преобразователя через ат.тенюатор и с первым входом блока формирования весовых функций непосредственно, второй вход которого соединен со вторым выходом источника испытательного сигнала, блок умножения, первый вход которого соединен с выходом испытуемого преобразователя, а второй вход соединен с выходом блока управления, первый вход которого соединен с соответствующим выходом блока формирования весовых функций, а его второй вход соединен со входом запуска устройства, который соединен с соответствующим входом каждого из реверсивных счетчиков импульсов, другие входы каждого из которых соединены с выходами блока умножения, входы которого соединены с выходами блока формирования весовых функций соответ ственна, третий вход которого соедин с выходом блока управления, блок формирования весовых функций содержи источник сигнала сравнения, .инвертор и компаратор, причем входы источника сигнала сравнения соединены с соответ ствующими входами блока формирования весовых функций, его выход соединен с первым входом каждого из двух компараторов непосредственно, а со вторым входом каждого из двух других компараторов через инвертор, выходы компараторов соединены с соответствующими выходами блока формирования весовых функций, первый и второй входы которого соединены с соответствующими входами компараторов. При этом блок умножения выполнен на логических элементах И, В качестве источника сигнала испол зован генератор пилообразного напряжения , На фиг, 1 приведена структурная схема устройства, на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу Устройство содержит источник испытательного сигнала 1, аттенюатор 2, блок 3 управления, блок 4 умножения, содержащий логические элементы И 5-8 блок 9 формирования весовых функций, содержащий источник 10 сигнала сравнения, инвертор 11, компараторы 12-15 и реверсивные ..счетчики 16 и 17 импульсов. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 испытательного сигнала через аттенюатор .2 соединен с испытуемым преобразователем 8. Выходной сигнал последовательного через блок 4 умножения поступает на входы реверсивных счетчиков 16 и 17 импульсов, в которых образуются результаты измерения числа импульсов, пропорциональные ортогональным проекциям вектора первой гармоники переменной составляющей выходной частоты испытуемого преобразователя 18. Блок 9 формирова ния весовых функций соединен своими . входами с выходами генератора I ис пытательного сигнала, а выходами с управляющими входами блока 4 умножен Длительность процессч1 умножения задает блок 3 управления. При формировании различных весовы функций в каждом периоде испытательн 94 го сигнала источника 10 сигнала сравнения формирует Пилообразное напряжение с размахом, равным амплитуде выходного сигнала генератора 1 испытательного сигнала и с длительностью, равной общему времени счета, задаваемому блоком 3 управления. Поскольку результаты счета в каждом периоде сохраняются и суммируются с результатами счета в других периодах, общий результат счета соответствует весовой функции, составленной из отдельных слоев (фиг. 2 внизу). Уменьшая наклонов пилообразного напряжения, можно улучшить степень приближения усредненной весовой функции к необходимой гармонической, не усложняя схемы устройства, а талько увеличивая время измерения, что обеспечивает также повышение точности. Степень приближения автоматически улучшается при повышении частоты испытального сигнала. Устройство позволяет определять динамические характеристики преобразователей напряжение-частота более простыми средствами, с более высокой точностью и в более широком частотном диапазоне. Формула изобретения 1. Устройство для определения динамических характеристик преобразователей напряжение-частота, содержащее источник ис.пытательного сигнала, первый выход которого соединен со входом испытуемого преобразователя через аттенюатор и с первым входом блока формирования весовых функций непосредственно, второй вход которого соединен со вторым выходом истошика испытательного сигнала, блок умножения, первый вход которого соединен с выходом испытуемого преобразователя, а второй вход соединен с выходом блока управления, первый вход которого соединен с соответствующим выходом блока формирования весовых, функций, а его второй вход соединен со входом запуска, устройства, который соедтшен с соответствующим входом каждого из -реверсивных счетчиков импульсов, другие входы каждого из которых соединены с выходами блока умножения, вхо;;(ы которого соединены с выходами блока формирования в.есовых функций соотьетственно, третий вход которого соеди.исн с выходом блока управления, о т л и ч а5R4

ю щ е е с я. тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона, блок формирования ве.совых функций содержит источник сигнала сравнения, инвертор и компараторы, причем входы источника сигнала сравнения соединены с соответствующими входами блока формирования весовых функций, его выход соединен с первым входом каждого из двух соответствующих компараторов непосредственно, а со вторым входом каждого из двух компараторов через инвертор, выходы компараторов соединены с соответствующими выходами блока формирования весовых функций, первый и второй входы которого соединены с соответствующими входами компараторов..

2,Устройство, отличающееся тем, что блок умножения выполн на логических элементах И,

3.Устройство, отличающееся тем, что в качестве источника сигнала сравнения использован генератор пилообразного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кнорринг В,Г, и др. Методы определения динамических характеристик частотных датчиков и преобразователей напряжение-частота. Элементы и системы автоматики, злектропривбда и информационно-измерительной техники. Труды ЛПИ, 1976, № 355,

2.Авторское свидетельство СССР №328528, кл. Н 03 К 13/20, 1972,

Пуск Фиг.1

Hcfibiwam. сигнал и сигнал сравнение

Нспы7уенб1и.

npeoSpoioBdffj& t

БЛОК унраУлеиия

.г