Способ определения градуировочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя Советский патент 1981 года по МПК G01R13/30 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при градуировке и контроле характеристик стробоскопических измерительных преобразователей. Известен способ определения нелинейности временной развертки, основанный на измерении длин отрезков, занимаеккос на разных участках экрана осциллографа, периодами изображаемого синусоидального напряжения дЗ . Недостаток известного способа низкая точность. Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности явл ется способ определения градуировоч ной харатеристики стробоскопическог измерительного преобразователя, зат ключакяцийся в использовании повторяющегося образцового сигнала извес ной формы с заданн1:04и максимальными значениями и продолжительностью его движения и получении эквивалент ной последовательности дискретных стробированных значений этого сигна ла ГЗ . Недостатком этого способа являет ся низкая точность, обусловленная погрешностями измерения каждого шага стробирования. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Цель изобретения - повышение точности определения градуировочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что способ определения градуировочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя, заключающийся в использовании повторяющегося образцового сигнала известной формы с заданными максимальными значениями и продолжительностью его достижения и получения эквивалентной последовательности дискретных стробированных значений этого сигнала, дополнен тем, что образцовый сигнс1Л последовательно стробируют до получения максимального дискретного значения, после чего взаимным смещением во времени максимального значения образцового сигнала и соответствующего строб-сигнала получают максимальное дискретное стробированное значение, соответствующее максимальному значению образцового Сигнала, по которым определяют передаточный коэффициент стробоскопического преобразователя, а затем, последовательно изменяя шаг стробирования по времени, определяют

истинные, с учетом передаточного коэффициента, дискретные стробированные значения образцового сигнала, при этом величину каждого соответствующего шага стробирования по времени определяют по аналитическому выражению, описывающему форму образцового сигнала.

Вариант устройства, реализующего способ, представлен на чертеже.

Устройство состоит из испытуемого стробоскопического измерительного преобразователя 1, включакндего смеситель 2, генератор 3 быстрого пилообразного напряжения, компаратор 4 и генератор 5 ступенчатого напряжения, блока 6 управления и обработки аналого-цифрового преобразователя -. (ЛЦП) 7, источника 8 образцового ступенчатого напряжения, компаратора 9, цифрового измерителя 10 временных интервалов, триггера 11, и генератора 12 образцового пилообразного нагфяжения.

Устройство работает следуиицим образом.

По сигналам управления блока 6 последовательно увеличивается образцовое напряжение источника 8 и переключается триггер 11, что приводит к формированию пилообразного напряжения генератором 12 с последовательно увеличиваю1цимся амплитудишй значением. Одновременно сигналами управления переключается генератор

5ступенчатого напряжения испытуемого стробоскопического преобразователя и осуществляется стробоскопическое преобразование пилообразного напряжения генератора 12. Соответствующими строб-импульсами запускается АЦП 7 и получаемые текущие дискретные значения пилообразного напряжения генератора 12 с выхода стробоскопического преобразователя после кодирования передаются в блок

6для анализа. Возрастание образцового напряжения источника 8 продолжается до тех пор, пока не появится последний строб-импульс временно шкалы стробоскопического преобразователя т.е. строб-импульс с наибольшим по времени шагом стробирования, что определяется блоком 6 в результате непрерывного анализа. После этого, при фиксированном уровне выходного напряжения генератора 5,

при котором формируется Последний из строб-импульсов временной шкалы стробоскопического преобразователя, блок 6 продолжает выдавать сигналы Только на изменение образцового напряжения источника 8 и запуск генератора пилообразного напряжения 12. Приэтом последовательно смещается во времени относительно момента запуска и возрастает по уровню максимум пилообразного напряжения генератора 12, Изменение образцового

напряжения источника 8 продолжается до тех пор, пока не будет получено максимальное дискретное значение пилообразного напряжения генератора 12 при фиксированном максимальном шаге стробирования.. При этом максимальный шаг стробирования равен времени tfw, достижения максимума пилообразным напряжением .енератора 12, отсчитанному цифровьлм измерителем it По известному максимуму и„ пилообразного напряжения,.равного образцовому напряжению источника 8, и соответствующему дискретному значению этого максимума вычисляют кoэффициeн амплитудного преобразования стробоскопического преобразователя. После этого при фиксированном образцовом напряжении источника 8 и соответствующем ему максимальном значении пилообразного напряжения генератора 12 последовательным уменьшением шага стробирования по времени блок 6 обеспечивает получение последовательности уменьшающихся по величине дискретных стробированных значений пилообразного напряжения. По коэффициенту преобразования и получаемым дискретньж значениям блок б вычисляет истинные значения 1) пилообразного напряжения в точках стробирования которое оказывается пропорциональным соответствующим временным интервалам tj достижения этих значений, а значит и соответствующим шагам стробирования по времени,т.е. t

t«.rr На основании полученных

шагов стробирования по времени и коэффициенту преобразования вычисляют требуемые характеристики испытуемого стробоскопического измерительного преобразователя.

С целью определения коэффициента преобразования в каждой точке стробирования, при-формировании очередного строб-импульса повторяют те же операции, что и при нахождении максимального дискретного значения смещением максимумом пилообразного напряжения при фиксированном строб-импульсе.

Величина ступеньки образцового напряжения источника 8 должна соответствовать требуемой точности измерений.. Данный способ можно реализовать и другими устройствами, например, вместо регулируемого образцового ступенчатого напряжения использовать источник постоянного напряжения, а сдвигать максимум введением регулируемой задержки в цепь запуска генератора пилообразного напряжения.

Учитывая, что погрешность преобразования напряжения во временной интервал, не превышает десятых и сотых долей процента точность измерения шагов стробирования по времени npejtJлагаемым способом оказывается выше, нежели при прямых измерениях.

Способ позволяет более точным определением градуировочной характеристики стробоскопических преобразователей повысить точность измерений временных и амплитудных па|раметров повторяющихся процессов.

Формула изобретения

Способ определения градуировочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя, заключающийся в использовании повторяющегося образцового сигнала известной формы с 3ащанными максимальными эначениями и продолжительностью его достижения и получения эквивалентной последовательности дискретных стробированных значений этого сигнала, о т л и ч а ю,щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, образцовый сигнал последовательно стробируют до получения максимального дискретного

значения, после чего взаимньви смещением во времени максимального значения ббразцового сигнала и соответст-i вующего строб-сигнала получают максимальное дискретное стробированное значение, соответствующее максимальJ ному значению образцового сигнала, по которым определяют передаточный коэффициент стробоскопического преобразователя, а затем, последовательно изменяя шаг стробирования, опре0деляют истинные, с учетом передаточного коэффициента, дискретные стробирован1.ые значения образцового сигнала, при этом величину каждого соответствующего шага стробирования 5 по времени определяют по аналитическому выражению, описывающему форму образцового сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Новопольский В.А. Электронно0лучевой осциллограф. Энергия, 1959,

2.Рябинин Ю.А. Стробоскопическое осциллографирование. Советское радио, 1972, с. 224 (прототип).

-