Устройство для измерения дрейфа аналого-цифровых преобразователей Советский патент 1982 года по МПК H03K13/02 

1

Устройство относится к контроль,МО-измерительной технике и может ис пользоваться для экспериментальных исследований и контроля инструментальной погрешности аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и цифровых вольтметров постоянного тока.

Известен измеритель дрейфа цифровых вольтметров, позволяющий исследовать только характеристики переходов в разных точках шкалы tlj.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения дрейфа аналого-цифровых преобразователей, содержащее источник образцового налряжения, соединенны через узел сложения напряжений с входом аналогоцифрового преобразователя, выход которого подключен к первому входу узла сравнения кодов, выходы которого соединены соответственно с входами Сложение и Вычитание реверсивного счетчика, генератор тактовых

импульсов, соединенный с входом Пуск аналого-цифрового преобразователя и входом триггера с счетным входом, и преобразователь код т напряжение, выход которого через аналоговое запоминающее устройство подключен ко входу самопишущего вольтметра, а через делитель напряжения к второму входу узла сложения напряжений Г2.

Однако такое устройство позволяет исследовать нестабильность только перехода между двумя любыми соседними ступенями квантования.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем,что (в устройство для измерения дрейфа аналого-цифровых преобразователей содержащее источник образцового напряжения, соединенный через узел сложения напряжений с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому чходу узла сравнения кодов , выходы которого соединены соответственно с входами Сложение и Вычитание реверсивного счетчика , генератор тактовых импульсов, соединенный с входом Пуск аналогов цифрового преобразователя и входом триггера с счетным входом, и пре-образователь код-напряжение, выход которого через аналоговое запоминающее устройство подключен к входу самопишущего вольтметра, а через дел тель напряжения- к второму входу /узла сложения напряжений введен коммутатор, через который выходы старших разрядов реверсивного счетчика соединены с входом преобразователя код-напряжение, а выход триггера со счетным входом подключен к управляющим входам узла сравнения ко дов, коммутатора и аналогового запо минающего устройства. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 диаграммы, поясняющие работу устрой ства. Устройство содержит источник 1 образцового напряжения, узел 2 сложения напряжений, аналого-цифровой преобразователь 3, узел Ц сравнения кодов, реверсивный счетчик 5, комм татор 6, преобразователь 7 код-напр жение (ПКН), делитель 8 напряжения, аналоговое запоминающее устройство 3, самопишущий вольтметр 10, ген ратор 11 тактовых импульсов, триггер 12 со счетным входом, выход источника 1 образцового напряжения через узел 2 сложения напряжения соединен с входом АЦП 3, выход которого подключен к первому входу узла k сравнения кодов, а выходы его соединены соответственно с входами Сложение и Вычитание ре версивного счетчика 5, выход которо го через коммутатор 6 подключен к входу преобразователя 7 код-напряжение, а выход последнего через дели тель 8 напряжения соединен с вторым входом узла 2 сложения напряжений и через аналоговое запоминающее устройство 9 - с входом самопишущего вольтметра 10, причем выход гене ратора тактовых импульсов 11 подклю чен к входу Пуск АЦП 3 и через тр гер 12 со счетным входом - .к управляющим входам узла 4 сравнения одов, коммутатора 6 и аналогового апоминающего устройства 9. Устройство работает следующим обазом, Источник 1 образцового напряжеия подает на вход контролируемого ЦП 3 напряжение, соответствующее оминальному значению перехода от {Н-1)-ой к Н-ой ступени квантоваия АЦП (фиг. 2 а). При включении генератора 11 импульсов начинает запускаться АЦП 3, а триггер 12 позволяет выделить четные и нечетные такты его работы. При этом р нечетные такты (фиг. .2 б) на вход АЦП ,поступает напряжение - и, Up-f RQ ,где UQ, а в четные Q - код первоначально установленный в реверсивном счетчике 5, R - обий коэффициент передачи цепи преобразователь 7 делитель 8 напряжения. Причем и соответствует номинальному значению перехода от Н-ой к ()-ой ступени квантования АЦП. В нечетные такты работы узел сравнения кодов выдает на вход Сложение реверсивного счетчика 5 единичный сигнал, если код, пришедший с выхода АЦП 3 совпал с установленным на узле k кодом Н-1, в четные такты - при совпадении кода АЦП 3 с кодом Н+1. Так как реверсивный счетчик 5 соединен с коммутатором 6 только своими старшими разрядами, то он осуществляет операцию сравнения вероятностей Рц.проявления кода Н-1 при входном сигнале U и PH+I появления кода при сигнале U4.. Так как мы предполагаем, что UQ соответствует и действительному значению перехода от (Н-1)-ой ступени к Н-ой, то отличие этих вероятностей вызывает изменение в ту или иную сторону кода реверсивного счетчика 5. В четные такты работы устройства его выходы через коммутатор 6 подключаются к входу ПКН 7 и Далее через делитель 8 напряжения и узел 2 сложения напряжений на вход АЦП 3 причем изменение кода старших разрядов счетчика 5 происходит в сторону выравнивания вероятностей Рц. и Рц4-1 т.е. в четные такты устройство организует следящую систему и изменение (дрейф) границы между Н-ой и (Н+1)-ой ступенями компенсируется. В эти же такты дается команда на запоминание выходного напряжения преобразователя 7 аналоговым

запоминающим устройством 9. Это напряжение, пропорциональное сигналу обратной свяАи, т.е. интересующему нас дрейфу, регистрируется самопишущим вольтметром 10. В нечетные такты работы устройства поступление информации на преобразователь 7 и. запоминающее устройство 9 блокируется.

Формула изобретения

Устройство для измерения дрейфа аналого-цифрового преобразователя, содержащее источник образцового нап-. ряжения, соединенный через узел еложения напряжений с входом аналогоцифрового преобразователя, выход которого подключен к первому входу узла сравнения кодов, выходы которого соединены соответственно с входами Сложение и Вычитание реверсивного счетчика, генератор тактовых импульсов, соединенный с входом Пуск аналого-цифрового преобразователя и входом триггера с счетным входом, и преобразователь код-напряжение, выход которого через аналоговое запоминающее устройство подключен к входу самопишущего вольтметра, а через делитель напряжения - к второму входу узла сложения напряжений, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен коммутатор, 4jepej который выходы старших разрядов реверсивного счетчика соединены с входом преобразователя код-напряжение, а выход триггера со счетным входом подклю ен к управляющим входам узла сравнения кодов, коммутатора и аналогового запоминающего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 6830U, кл. Н 03 К 13/02, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР К , кл. Н 03 К 13/02, 1970 (прототип).

Фиг, 2