Устройство для определения градуировочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя Советский патент 1981 года по МПК G01R35/06 

(54) УСТРОЙСТВО Ш1Я ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для градуировки иконтроля характеристик стробоскопических измерительны преобразователей (СИП). Известно устройство для определени коэффициента амплитудного преобразова ния СИП, действие которого основано на измерении последовательности прямо угольных импульсов калиброванной амплитуды tO. Недостатком известного устройства является низкая точность градуировочной характеристики, которая приводит к снижению точности восстановления из меряемых сигналов на выходе СИП по их дискретным значениям. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для градуировки стробоскопических устройств для измерения приращений магнитного потока, которое содержит стробоскопический преобразователь, аналого-цифровой преобразователь со счетчиком и индака цией, источники образцового напряжения и интервала времени, генератор образцовых сигналов, программно-временное устройство, переключатели, измерительные блоки Г23 Однако это устройство также имеет .низкую точность калибровки, так как в нем отсутствует подстройка синхронизации калибровочных импульсов. Цель изобретения - повышение точности калибровки. Для достижения поставленной цели в устройство для определения градуи ровочной характеристики стробоскотюческого измерительного преобразователя, содержащее генератор пилы, выход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого подключен к управляющему входу строб-преобразователя, а второй вход - к выходу-генератора ступенчатого напряжения, первый вход которого подключен к первому входу блока управления и обработки, аналого-цифровой преобразователь, ис38точник образцового постойнного напряжения выход которого подключен к измерительному входу интегрирующего вольтметра, введены дополнительные генератор пилы, компаратор и генератор ступенчатого напряжения, а также ключ, переключатель, делитель числа строб-импульсов, причем второй выход .блока управления н обработки подключен ко входу источника образцового постояннбго напряжения, третий выход - ко входам запуска, дополнительного генератора пилы, выход которого подключен к первому входу дополнительного компаратора и интегрирующего вольтметра, выход которого соединен со входом строб-преобразователя, четвертый - к первому входу дополнительного генератора ступенчатого напряжения, второй вход которого подключен к выходу ключа, а выход - ко второму входу дополнительйого компаратора, пятый выход к управляющему входу ключа, другой вход которого подключен к выходу дополнительного компаратора и ко входу генератора пилы, шестой - к первому входу переключателя, первый выход которого подключен ко входу делителя числа строб-импульсов, второй выход ко второму входу генератора ступенчатого напряжения и выходам делителя числа строб-импульсов, второй вход к выходу компаратора и первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу строб-преобразователя, а выход ко входу блока управления и обработки Структурная схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит испытуемый стробоскопический измерительный преоб разователь 1 со строб-преобразователем 2, генератором 3 пилы, компаратором 4 и генератором 5 ступенчатого напряжения, источник 6 образцового по стоянного напряжения, интегрирующий волъметр 7, дополнительный генератор В пилообразного напряжения, компа ратор 9 и гене|)атор 10 ступенчатого напряжения, ключевой элемент 11, блок 12 управления и обработки,аналого-цифровой преобразователь J3, делитель 14.чисЛа строб-импульсов, пере ключатель J 5. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии напряжение источника 6 устанавливают таким, чтобы амплитуда формируемого треугольного напряжения за два такта интегрирования в интегрирующем вольтметре 7 не превышала допустимый уровень входного сигнала испытуемого СИП. Время задержки сигнала, форьмруемого компаратором 9, равно нулю, т.е. СИП может запускаться синхронно с интегрирующим цифровым вольтметром, так как ключевой элемент 11 в исходном состоянии разомкнут и напряжение генератора J О ступенчатого напряжения равно нулю. Строб-импульсы СИП через переключатель 15 поступают непосредственно на вход запуска генератора 5. По сигналу управления блока 12 запускается вольтметр 7 и СРШ. На аналоговом выходе СИП появляется первое стробированное дискретное значение треугольного напряжения. При этом строб-импульсом запускается преобразователь 13 и код полученного дискретного значения передается в блок 12 управления и обработки. После этого блок 12 формирует второй и последующие сигналы управления, при получении которых в СИП последовательно формируются сдвинутые во времени строб-импульсы и таким образом получаются со- ответствующие дискретные значения треугольного напряжения, коды которых передаются в блок 12, где они анализируются. При получении значения напряжения сутедующего за максимальным, блок 12 формирует сигнал, по которому выходное нaпpяжe шe генератора 5 уменьщаетсяна одну ступень, ключевой элемент И замыкается, а переключатель 15 размыкается и прекращает поступление строб-импульсов на генератор 5. Полученное максимальное дискретное значение на выходе СИП в общем случае не соответствует максимуму треугольного напряжения из-за несовпадения во времени появления этого максимума и соответствующего строб-импульса. Далее при помощи генератора 8,компаратора 9 и генератора 10 вносится задержку начала измерения стробоскопического преобразователя по отношению к моменту запуска интегрирукщего вольтметра 7, при этом преобразователь 13 и блок 12 аналогичным образом проводят анализ величины измеряемого напряжения. Шаг изменения задержки выбирается таким, чтобы величина изменения напряжения вольтметра 7 за это время бьта значительно меньше величины ступеньки .напряжения генерато5pa 5, Таким образом удается более то но измерить максимум калибровочного треугольного напряжения с воль.тметра 7, После этого блок 12 соответств кщими сигналаю размыкает ключевой элемент 11, переключатель 15 переводит в положение, при котором стробимпульсы поступают в цепь запуска ге нератора 5 через делитель 14 и сбрасывает генератор 5 ступенчатого напр женин до нулевого напряжения. По известному максимальному значе нию и треугольного напряжения интег рирукнцего вольтметра 7 и измеренному преобразователем 1 значению этого максимума блок 12 вычисляет коэффи-, циент амплитудного преобразования СИ Далее, при фиксированном времени задержки запуска преобразователя 1, начинается последовательное стробирова ние треугольного напряжения и в соот ветствии с коэффициентом преобразова ния блок 12 вычисляет истинщ 1е мгновенные значения U; треугольного напряжения в точках стробирования. При этом соответствующие шаги стробирова ния по времени t j блок 12 вычисляет по формуле t - t.. , и W где t - известное время достижения максимума треугольным напряжением. Описанным выше образом можно опре делить амплитудную характеристику преобразования. При этом коэффициенты преобразования при соответствующих шагах стробирования определяют измене нием напряжения источника 6 сигналами управления блока 12, а градуировоч ную характеристику определяют по амплитудной характеристике, т.е. по значениям коэффициента преобразования и соответствующим шагам стробирования сигнала по времени. Дискретность задержки сигнала запуска СИП выбирается исходя из требуемой точности измерений, а длительность треугольного напряжения вольтметра в соответствии с временной ткалой СИП. Делитель 14 числа строб-импульсов обеспечивает режим накопления даншлх в каждой точке стробирования, благодаря чему уменьшается случайная погрешность измерения. Вместо источника треугольного напряжения в предлагаемом устройствеможно использовать источник напряжения любой повторяющейся формы, напри8мер синусоидальной, с известным амплитудным значением образцовой частоты следования. Истинные мгновенные значения этого напряжения определяют по соответствующей формуле. Формула изобретения Устройство для определения градуировочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя, содержащее генератор пилы, выход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого подключен к управляющему входу строб-преоб-; разователя, а второй вход - к выходу генератора ступенчатого напряжения, первый вход которого подключен к первому входу блока управления и обработки, аналого-цифровой преобразователь, источник образцового постоянного напряжения, выход которого подключен к измерительному входу интегрирующего вольтметра, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности калибровки, в него введены дополнительные генератор пилы, компаратор и генератор ступенчатого напряжения, а также ключ, переключатель, делитель числа строб-импульсов, причем второй выход блока управления и обработки подключен ко входу источника образцового постоянного напряжения, третий выход - ко входам запуска дополнительного генератора пилы, выход которого подключен к первръгу входу дополнительного компаратора и иитегрирукяцёго вольтметра, выход которого соединен со входом строб-преобразователя, четвертый - к первому входу дополнительного генератора ступенчатого напряжения, второй вход которого подключен к выходу ключа, а выход ко второму входу дополнительного компаратора, пятый- выход - к управля1сщ(вму входу ключа, другой вход которого подключен к выходу дополнительного компаратора и ко входу генератора пилы, шестой - к первому входу переключателя, первый -выход- которого под ключен ко входу делителя числа строб-, мпульсов, второй выход - ко второму ходу генератора ступенчатого напряения и выходам делителя числа стробмпульсов, второй вход к выходу комаратора и первому входу аналого-цифового преобразователя, второй вход оторого подключен к выходу стробпреобразователя, а выход - ко входу блока управления и обработки.

Источники информации, Ьрияятые во внимание при экспертизе

8774488

1.Рябинин Ю.А. Стробоскопическое осцшшографирование. И., Советское радио, 1972, с. 224.

2,Авторское свидетельство СССР

5 1 2408242, кл. 3 01 ft 35/06, 18.10.71.