Устройство для автоматической поверки электроизмерительных приборов Советский патент 1983 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано при построении поверочных си тем. Известна установка для автоматической поверки электроизмерительных приборов, содержащая источник эталонного сигнала, блок оптико-электр ных преобразователей (ОЭП), устройс во перемещения ОЭП, блок формирования импульсов, прозрраммйрукяцее устройство, устройство вычисления погрешности и устройство магнитной записи сигналов, первый и второй входы которого связаны через устройство с блоком формировани импульсов, а выходы его соединены с устройством вычисления погрешности iJВ этой установке повышена производительность поверки, но такой недостаток, как сложность аппаратурно реализации обостряется. Это обуслов лено введением, в установку устройст магнитной записи сигналов, которое кроме усложнения, приводит также к залетному понижению надежнйсти уста новки. Сохраняются недостатки, связанные с применением для поверки приборов переменного тока источников синусоидальных сигналов. В качестве прототипа выбрано устройство для автоматической поверки электроизмерительных приборов, содержащее эталонный источник постоянного сигнала с образцовым делителем tia выходе, блок ОЭП с блоком перемещения ОЭП и двухканальным формирователем импульсов, оба выхода которого подсоединены к управляющим входам первого ключа, программный блок, подключенный по входу к одному из выходов формирователя импульсов и по первому выходу к образцовому делителю, последовательно соединенные сумматор и арифметический блок, делитель частоты между первым ключом и блоком перемещения ОЭП, который выполнен Дискретным, и последовательно соединенные генератор образцовой частоты, выход которого связан с первым ключом, формирователь временных интервалови второй ключ, второй вход которого подключен к арифметическому блоку, третий выход программного бпока и второй выход формирователя временных интервалов подсоединены к соответствующим входам сумматора, а четвертый выход

программного блока подключен к втором входу арифметического блока С.2

К недостаткам этого устройства следует отнести большое время поверки и сложность этого процесса. Большое время и сложность процесса поверки обусловлены необходимостью дополнительной перестройки уровня сигнала, подаваемого на поверяемый прибор, и вычислительными операциями для определения погрешностей.

Цель изобретения - повышение бысродействия процесса поверки.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее последователно соединенные эталонный источник постоянного напряжения, образцовый делитель , первый электронный ключ, клеммы для подключения поверяемого прибора, блок оптико-электронных преобразователей, формирователь импульсов , а- также формирователь временных интервалов, блок перемещения генератор, делитель частоты, второй электронный ключ , про граммнь блок, три выхода которого подключены к BTopoNiy электронному ключу, к образцовому делителю и к формирователю временных интервалов, выход которого подключен к первому электронному ключу, а второй - к выходу генератора и к второму входу второго элетронного ключа, выход которого подключен к делителю частоты и далее через блок перемещения к оптикоэлектронному преобразователю, в блоке оптико-электронных преобразователей, преобразователи смешены один относительно другого параллельно шкале прибора на угол, определяемый удвоенным значением предельной абсолютной погрешности прибора, и в него дополнительно введены счетчик импульсов, логический элемент ИЛИ, триггер индикации, третий элекронный ключ, три входа которого подключены соответственно к выходу счетчика импульсов, к выходу делителя частоты и врлходу формирователя импульсов, а выход подключен к одному входу счетчика импульсов, а к другому входу - выход блока предустановки , вход которого соединен с четвертым выходом программного блока, а пятый выход его соединен с установочным входом триггера индикации , информационный вход которого подключен к выходу логического элемента ИЛИ, два входа которого подключены к формирователю импульсов.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

В состав устройства входят эталонный источник 1 постоянного напряжения , образцовый делитель 2, электронные ключи 3 - 5, формирователь б временных интервалов, программный

блок 7, блок 8 ОЭП, блок 9 перемешения ОЭП, делитель 10 частоты, генератор 11 образцовой частоты, двухканальный формирователь 12 импульсов, счетчик 13 импульсов, блок 14 предустановки, логический элемент ИЛИ 15, триггер 16 индикации. Позицией 17 обозначен поверяемый прибор.

Эталонный источник 1 постоянного напряжения через образцовый делитель 2 подключен к сигнальному входу первого электронного ключа 3, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя G временных интервалов . К выходу электронного ключа 3 подсоединяется поверяемый прибор 17. Управляющие входы образцового делителя 2 и формирователя (5 временных интервалов подключены соответственно к перво и второму выходам программного блока 7, сигнальный вход формирователя 6 подключен к генера тт тору 11 образцовой частоты-. Блок 8 ОЭП служит для преобразования светового потока, отраженного от значащих отметок и указателя поверяемого прибора 17, в электрические импульсы Он содержит, как и прототип, два жестко связанных между собой оптикоэлектронных преобразователя. Однако в отличие от прототипа эти преобразователя смещены друг относительно друга параллельно шкале прибора на угол Aoi. , определяем1з1й удвоенной предельной абсолютной погрешностью поверяемого прибора.Причем в поля озора этих преобразовате.аей попадают как значащие отметки шкалы, так и укзатель прибора. Блок 8 ОЭП снабжен дискретным блоком 9 перемещения, который через делитель 10 частоты и второй электронный кл:юч 4 соединен с генератором 11 образцовой частоты. Выход делителя 10 частоты подключен через третий электронный ключ 5 к первому входу счетчика 13 импульсов, соединеному по второму входу с блоком 14 предустановки. Выход счетчика 13 соединен с точкой, объединяющей по одному из входов электронных ключей 5, 4. По другому входу электронный ключ 4 соединен с третьим выходом программного блока 7, а второй вход ключа 5 - с первым выходом формирователя 12 импульсов , входы которого подключены к выходам блока 8 ОЭП, а выходы - через логический элемент ИЛИ 15 к счет- ному входу триггера 16 индикации. Управляющий вход блока 14 предустановки соединен с четвертым выходом, а нулевой вход триггера 16 индикации - с пятым выходом программного блока 7,

В предлагаемом устройстве реализованы, во-первых, способ поверки электроизмерительных приборов, оскованный на использовании для поверки сигналов прямоугольной формы с регулируемой скважностью 4, и, во-вторых, способ допусковой оценки погрешностей в поверяемых отметках шкалы 5 , обеспечивакяаий значительное увеличение оперативности поверки. Принцип действия устройства состоит в следующем. Перед началом поверки в программ ный блок 7 вводится программа работ устройства, включающая набор команд для перестройки образцового делителя 2, формирователя 6 временных и тервалов и счетчика 13 импульсов с помощью блока 14 предустановки. Ме ду оптико-электронными преобразователями блпка 8 устанавливается угол В режиме поверки сначала открывается ключ 4 и импульсы с генерато ра 11 образцовой частоты через делитель 10 частоты поступают в дискр ный блок 9 перемещения ОЭП. Коэффициент деления делителя 10 частоты выбирают- исходя из допустимой скорости перемещения .блока 8 ОЭП. Елок 9 перемещения приводит в движение блок 8 ОЭП. В момент совмещения пер вого ОЭП (движущегося впереди с поверяемой отметкой на первом выход формирователя 12 импульсов появляет сигнал, которым открывается электро ный ключ 5, и с этого момента импульсы с выхода делителя 10 частоты поступают на счетчик 13. Блоком 14 предустановки счетчик 13 предварительно установлен в исходное состоя ние п N f, где 0 - разрядность счетчика, N - количество импульсов, необходимых для перемешения блока 8 ОЭП на угол , т.е. )4g-K, где величина, обратная дискретности одного выходного импульса делителя 10 частоты. Величина N определяется заранее и вводит ся в счетчик 13 через блок 14 предустановки из программного .блока 7. После поступления.в счетчик 13 числ импульсов Ы на его выходе формйру-ется сигнал, которым закрываются электронные ключи 4 и 5. Перемещение блока 8 ОЭП прекращается, преобразователи устанавливаются симмет рично (под углом uoi/2) относительно поверяемой отметки. Послеэтого с программного блока 7 поступают команды на образцовый делитель 2 и формирователь б временных интервалов и задают их состояния , определяемые поверяемой отметкой . На выходе электронного ключа 3 формируются прямоугольные импульсы определенной амплитуды и длительности , соответствующие калиброванному значению измеряемой прибором 17 величины в поверяемой отметки. . Указатель прибора 17 занимает определенное положение на шкале прибора. Если он попадает в интервал ДоС между двумя преобразователями, то прибор находится в клаЬсе трчности. Если же указатель займет положение вне интервала Aoi. , ограничиваемого преобразователями, то прибор же удовлетворяет классу точности. Для автоматического определения этих условий служат логический элемент ИЛИ 15и триггер 16 индикации. Это осуществляется следующим образом. На первом этапе прМ установ-. ке блока 8 ОЭП для поверки очередной отметки триггер 16 блокирован подаваелим на его нулевой вход сигналом программного блока и не реагиру ет на импульсы, поступающие на него с логического элемента ИЛИ 15. На втором этапе запрещающий сигнал снимается с нулевого входа триггера 16, и он переходит в режим счета. Если указатель прибора 17 на этом этапе устанавливается в интервале , то с выхода формирователя 12 через логический элемент ИЛИ 15 на триггер 16поступает только один импульс, и он займет единичное состояние. Если же указатель прибора 17 не попадает в интервал Дв1. , то на выходе формирователя 12 либо не будет сформировано ни одного импульса (указатель установился от допустимого интервала), либо будет сформировано два импульса указатель установился справа от допустимого интервала) . В любом их этих случаев триггер 16 окажется в нулевом соетоянии. По состоянию триггера 16 можно судить о соответствии поверяемого прибора классу точности в каждой из поверяемых отметок шкалы. Таким образом, в предлагаемом устройстве значительно сокращается время поверки. Так, если в прототипе необходимо (при том же допусковом методе контроля) в каждой поверяемой отметке дважды изменять параметры входного сигнала поверяемого прибора, то здесь достаточно одной перестройки. Кроме того, в нем упрощается роцесс поверки, что приводит к боее простой ее аппаратурной реализаии. Так, исключение операций дополительной перестройки параметров сиг ала приводит, к определеннол1у упро- . ению формирователя временных интералов и программного блока. Кроме ого, в предлагаемом устройстве отадает необходимость в применении остаточно сложного арифметического лока.