Устройство для калибровки многоканальной аппаратуры Советский патент 1981 года по МПК G01H1/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для калибровки многоканальной аппаратуры. Известно устройство для кгшнбров ки многоканальной аппаратуры содер жащее генератор калибровочного сигнала, подключенный через кбидалутатор ко входам п измерительных каналов. В этом устройстве осу1цествляется последовательная калибровка каналов путем автоматического переключения входов измерительных каналов с выходных клемм датчиков на входные клеммы генератора калибровочного сиг нала Ц. Недостатками данного устройства являются длительное время калибровки так как напряжение калибровочного генератора на измерительные кангшы коммутируется последовательно, кроме того при калибровке не проверяется цепь- датчика, так как он OTKJTOHaeTCH от входа измерительного канала на время калибровки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для калибровки многоканальной аппаратуры, содержащее генератор калибровочного сигнала подт ключенный через коммутатор ко входам п измерительных каналов, причем каждай измерительный канал включает входное устройство,фильтр нижних частот и усилитель. В данном устройстве генератор калибровочного сигнала выполнен в виде задающего генератора, делителя частоты, делителя напряжения, логического блока, m управляемых ключей и змиттерного повторителя, а коммутатор выполнен в виде двухпозиционного переключателя. Устройство позволяет производить калибровку по всем измерительным каналам одновременно без отключения датчика. Для повышения помехоустойчивости измерительного канала в настоящее время применяются датчики дифференциального типа, которые имеют два противофазных выхода и обладают более высокой помехоустойчивостью к дестабилизирующим .факторам, а также позволяют получить удвоенную величи-: ну полезного сигнала по сравнению с обычным типом датчика. В случае использования указанного устройства в составе измерительногоканала, работающего с дифференциальным типом датчика, измеряемый сигнал с выхода этого датчика поступает на входное устройство измерительного канала в противофазе, а калибровочный сигнал поступает на него синфазно, так как с целью проверки цепи датчика генератор калибровочного сигнала включается на время проверки в общий провод датчика. В результате этого -в дифференциальном усилителе измерительного канала ка.либровочный сигнал взаимно компенсируется пропорционально подавлению с фазной помехи, которое достигает 40 70 дБ, что исключает осуществление калибровки устройства 2. Недостатком данного устройства является невозможность калибровки измерительного Канала, имеющего на входе дифференциальный тип датчика. Цель изобретения - расширение функциональных .возможностей, устройстваПоставленная цель достигае- ся тем, что в устройство для.калибровк многоканальной аппаратуры, содержащ соединенные последовательно задающи генератор, делитель напряжения, эми терный..повторитель и коммутатор, кроме того,делитель частоты, логический блок и m управляемых ключей, причем выход задающего генератора через делитель частоты и логический блок подсоединен ко входам m управляемых ключей, выходы которых соеди нены со входами делителя напряжения а-также п измерительных каналов, каждый из которых включает в себя датчик, входное устройство, диффере циальный усилитель и фильтр нижних ., при этом выход коммутатора подсоединен к общему выводу датчико выходы которых подключены ко входам входного устройства, а выход дцффер циального усилителя - ко входу фильтра нижних частот, введены инвертор и блок управления, выход которого соединен со входом инвертора и входом управления коммутатора одновременно, а в каокдый измерительный канал введены cyi QviaTOp, первый и второй ключи, причем входы ключей подсоединены к первому выход входного устройства, второй выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к первому входу дифференциального усилителя, второй вход которого под соединен к выходу первого ключа, а выход второго ключа соединенсо вторым входом сумматора, при этом вход управления первого ключа подсо динен к выходу инвертора, а вход управления йторого ключа - ко входу последнего. На чертеже представлена блок-схе ма устройства для калибровки многоканальной аппаратуры. Устройство для калибровки много канальной аппаратуры содержит п. измерительных каналов, каждый из которых включает в себя пьезодатчи.к 1, входное устройство 2, ключи 3 и 4, сумматор 5, дифференциальный усилитель 6 и фильтр 7 нижних частот. Кроме того, устройство содержит задающий генератор 8, делитель 9 частоты, делитель 10 напряжения, логический блок 11, m управляемых ключей 12 - 14, эмиттерный повторитель 15, коммутатор 16, блок 17 управления и инвертор 18. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на выходе блока 17 управления присутствует потенциал, по которому коммутатор 16 подключает общий вывод датчика к нулевой шине устройства и запирает второй ключ 3. При этом первый ключ 4 открыт инверсным потенциалом., ко-торый поступает с выхода инвертора 18. В этом случае устройство находится в режиме измерения. Измеряемый с,игнал с первого выхода дифференциального датчика 1 проходит через входное устройство 2 и сумматор 5 на первый вход дифференциального усилителя 6. Так как второй ключ 3 заперт, то суммирование в сумматоре 5 не происходит и он работает как повторитель. Измерительный сигнгш со второго выхода дифференцисшьного датчика 1 через входное устройство 2 и открытый первый ключ 4 поступает в противофазе на второй вход дифференциального усилителя 6. С выхода усилителя 6 сигнал удвоенной амплитуды через фильтр 7 нижних частот поступает на выход измерительного канала. В режим калибровки устройство переходит при изменений потенциала с выхода блока 17 управления на противоположный. При этом коммутатор 16 отключает общий вывод датчика от нулевой шины устройства и подключает его к выходу кгшибровочного генератора, ростоящего из задающего генератора 8, делителя 10 напряжения, логического блока 11, m управляемых ключей 12 - 14 и эмиттерного повторителя 15. Одновременно с изменением потенциала с выхода блока 17 открывается второй ключ 3, а первый ключ 4 запирается инверсным потенциалом с выхода инвертора 18, Сигнал калибровочного генератора через дифференциальный датчик 1 поступает синфазно на оба входа входного устройства 2. С первого вьрсода устройства 2 калибровочный сигнал поступает на первый вход сумматора 5, а со второго выхода устройства 2 этот сигнеил проходит на второй вход сумматора 5 через открытый второй ключ 3. В результате на выходе сумматора 5 присутствует удвоенный по зилплитуде калибровочный сигнал, которыйдалее через дифференциальный усилитель 6 и фильтр 7 нижних частот поступает на выход измерительного канала. При .этом дифференциальный усилитель б работает как обычный усилитель, так как ключ 4 заперт. Наличие калибровочного сигнала удвоенной амплитуды .на выходе измерительного канала не- обходимо для сохранения его соотноше ния по амплитуде с измеряешам сигналом, так как при работе измерительного канала с дифференциальным датчи ком, на выходе канала присутствует измеряемый сигнал удвоенной амплитуд В случае использования обычного пъезодатчика 1 как измеряемый, так и калибровочный сигналы поступают только на первый вход входного уст-, ройства 2, при этом сумматор 5 работает как повторитель, а дифференциальный усилитель 6 функционирует как обычный усилитель, т.е. при наличии на входе устройства не дифференциаль ного, а обычного пьезодатчика 1, i оно работает аналогично известному. Таким образом, введение блока управления и инвертора, а также в каждый измерительный канал двух ключ и сумматора позволяет осуществить калибровку многоканальной аппаратуры независимо от типа датчике (обыч .ного или дифференциального), т.е. делает предлагаемое устройство для калибровки многоканальной аппаратуры универсальным, расширяя его функциональные возможности. Формула изобретения Устройство для калибровки многоканальной аппаратуры, содержащее соединенные последовательно задающий, генератор, делитель напряжёни.я. эмиттерный повторитель и коммутатор, кроме того, делитель частоты, логический блок и m управляемых ключей, причем выход задающего генерйтора через делитель частоты и логический блок подсоединен ко входам m управляемых ключей, выходы которых соединены со входами делителя напряжения, а также п из 4ёpитeльныx каналов, каждый из которых включает в себя датчик, входное устройство, дифференциальньгй усилитель и фильтр нижних частот, при этом выход коммутатора подсоединен к общему выводу датчиков, выхода которых подключены ко входам входного устройства, а выход дифференциального усилителя - ко входу фильтра нижних частот, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей в него введены инвертор и блок управления, выход которого соединен со входом инвертора и входом управления коммутатора одновременно, а в каждый измерительный канал введены сумматор, первый и второй ключи, причём входы ключей подключены к первому выходу входного устройства, второй выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к первому входу дифференциального усилителя, второй вход которого подсоединен к выходу первого ключа, а выход второго ключа соединен со вторым входом сумматора, при этом вход управления первого ключа подсоединен к выходу инвертора, а вход управления второго ключа - ко входу последнего. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 309245, КЛ. G 01 Н 1/08, 1971. : 2. Авторское свидетельство СССР №679814, КЛ. G 01 Н 1/08, 1979.