CS272186B1

CS272186B1 - Connection for alternating current converters' calibration by direct current voltage

Info

Publication number: CS272186B1
Application number: CS874007A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Obalil
Original assignee: Obalil Jiri
Priority date: 1987-06-01
Filing date: 1987-06-01
Publication date: 1991-01-15
Also published as: CS400787A1

Abstract

Zapojeni spadá do oblasti měřici a regulační techniky. Řaši technický problém kalibrace střídavých převodníků stejnosměrným napětím v měřicích zařízeních, využívajících k řízeni své činnosti mikropočítačů. Zapojeni umožňuje provádět kalibraci automaticky v požadovaných časových intervalech, přičemž od kalibračního zdroje sa nepožaduje ani přesnost ani dlouhodobá stálost. Podstata spočívá v tom, že vstup střídavého převodníků (3) je možno přepojit z výstupu vstupního dílu (2) na zdroj (4) stejnosměrného kalibračního napětí a mikropočítač řidiči činnosti měřicího zařízeni po změřeni vstupního a výstupního napětí střídavého převodníku (3) pak koriguje zaměřená hodnoty vstupního signálu.The engagement is within the measuring range control technology. Seek technical problem of AC calibration transducers with dc voltage v measuring devices using the control microcomputers. Connected allows you to perform calibration automatically at the required time intervals, wherein from the calibration source sa neither requires precision nor long term stability. The essence is that the AC input Transmitters (3) can be switched from output part (2) output to source (4) DC calibration voltage a microcomputer driving the measuring activity device after measuring input and output ac converter voltage (3) then corrects the input values signal.

Description

Vynález ee týká zapojení pro kalibraci převodníků střídavých napětí, respektive proudů na stejnosměrné napětí v číslicových multimetrech, měřicích systémech, mařicích ústřednách a podobně - dále jen v měřicích zařízeních, jejichž činnost je řízena mikropočítačem.The invention relates to a circuit for calibrating AC voltage or DC to DC converters in digital multimeters, measuring systems, pick-up panels and the like - hereinafter only in measuring devices whose operation is controlled by a microcomputer.

Dosud známé převodníky střídavých veličin na stejnosměrné napětí používané v měřicích zařízeních obsahují tyto dvě základní části: Vstupní dělič, zesilovač, popřípadě proudové bočniky - dále jen vstupní díl sloužící ke změně měřicího rozsahu a dále potom samotný převodník reagující na střední nebo skutečnou efektivní hodnotu vstupního signálu· Tento převodník může pracovat na tepelném principu, obsahovat nelineární polovodičová nebo jiné prvky, operační usměrňovače a podobně· Kalibrace těchto měřicích zařízení se provádí v určitých časových intervalech (90 dni, 1 rok ...) ze vetupni'ch svorek přesným střídavým kalibrátorem - na každém rozsahu se při určitých frekvencích dostavují nastavovací prvky nebo ukládají .nové kalibrační konstanty do zálohované paměti RAM mikropočítače· Střídavé kalibrátory jsou drahá a v naprosté většině dovážená zařízení· Přesnost a stabilita měřicích zařizení při měření střídavých veličin je dána časovou a teplotní nestabilitou přenosu vstupního dílu, což je dáno zejména časovou a teplotní nestabilitou poměru odporů a dále většinou převažující nestabilitou přenoau převodníku střídavého napětí na stejnosměrné. Je-li převodník stejnosměrně vázán se vstupním dílem, ve kterém je použit operační zesilovač, potom přesnost měřeni ovlivňuje i drift vstupních parametrů tohoto zesilovače, zvláště pracuje-li v zapojení s velkým zesílením.Previously known converters of alternating quantities to direct voltage used in measuring devices contain the following two basic parts: Input divider, amplifier, or current shunts - hereinafter only input part used to change the measuring range and then the converter itself responding to mean or actual effective value of input signal · This transmitter can work on the thermal principle, contain non-linear semiconductor or other elements, operational rectifiers, etc. · Calibration of these measuring devices is performed at certain time intervals (90 days, 1 year ...) from the input terminals by a precise AC calibrator - at each frequency, setting elements are added or stored at certain frequencies .new calibration constants in the back-up RAM memory of the microcomputer · AC calibrators are expensive and in the vast majority imported devices · part, which is given mainly by the time and temperature instability of the resistance ratio and also by the mostly predominant instability of the AC to DC converter. If the converter is connected to the input part in which the operational amplifier is used, then the measurement accuracy is also affected by the drift of the input parameters of this amplifier, especially if it works in a high-gain circuit.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vstupní svorka měřicího zařízení je spojena se vstupním dílem, jehož výstup je přes první kontakt prvního přepínače připojen na vstup střídavého převodníku. Výstup střídavého převodníku je přes první kontakt druhého přepínače spojen se vstupem analogově-Síslicového převodníku, přičemž druhý kontakt prvního přepínače a druhý kontakt druhého přepínače je připojen ns výstup zdroje stejnosměrného kalibračního napětí.Said drawbacks are eliminated by the circuit according to the invention, the essence of which consists in that the input terminal of the measuring device is connected to the input part, the output of which is connected to the input of the AC converter via the first contact of the first switch. The output of the AC converter is connected via the first contact of the second switch to the input of the analog-to-digital converter, the second contact of the first switch and the second contact of the second switch being connected to the output of the DC calibration voltage source.

Zapojení podle vynálezu odstraňuje nutnost použití přesného střídavého kalibračního zdroje. Od použitého stejnosměrného kalibračního zdroje se nevyžaduje ani přesnost ani dlouhodobá stálost. Další výhodou tohoto zapojení js, že mikropočítač provádí kalibraci automaticky v požadovaných intervalech, popřípadě může být tato zakázána, například prostřednictvím stykového modulu z vyššího řídícího prostředku.The circuit according to the invention eliminates the need for an accurate AC calibration source. Neither accuracy nor long-term stability is required from the DC calibration source used. Another advantage of this connection is that the microcomputer performs the calibration automatically at the required intervals, or this can be disabled, for example by means of a contact module from a higher control means.

Na připojeném výkresu je v příkladném provedení nakresleno blokové schéma zapojení pre kalibraci střídavých převodníků stejnosměrným napětím.In the accompanying drawing, a block diagram of a circuit for calibrating AC converters with direct voltage is drawn in the exemplary embodiment.

Vstupní svorka 2 měřicího zařízení je spojena se vstupem 21 vstupního dílu 2, jehož výstup 22 je přes první kontakt prvního přepínače £ připojen na vstup 31 střídavého převodníku 3, jehož výstup 32 je přes první kontakt druhého přepínače 7 spojen se vstupem 51 a-č převodníku 5, přičemž druhý kontakt prvního přepínače £ a druhý kontakt druhého přepínače 7 je připojen na výstup 41 zdroje 4 stejnosměrného kalibračního napětí. Zapojení pracuje tak, že v prvním kalibračním kroku se připojí zdroj 4 stejnosměrného kalibračního napětí přes druhý kontakt prvního přepínače 6 na vstup 31 střídavého převodníku 3 a současně přes druhý kontakt druhého přepínače 7 na vstup 51 a-č převodníku 5. Toto napětí se změří e uloží do paměti mikropočítače. Ve druhém kalibračním kroku potom připoj! druhý přepínač 7 přes svůj první kontakt vstup 51 a-č převodníku 5 na vstup 32 střídavého převodníku 3, změří jeho výstupní napětí a uloží do paměti. V dalším kroku potom přepne první přepínač 6 přes svůj první kontakt vstup 31 střídavého převodníku 3 na výstup 22 vstupního dílu 2 měřicího zařízení. Naměřené hodnoty jsou numericky korigovány poměrem napětí změřených v prvním a druhém kalibračním kroku. Výstup 22 vstupního dílu 2 může být připojen na první kontakt přepínače £ přes kondenzátor oddělující stejnosměrnou složku signálu. Potom střídavý převodník £ reaguje pouze na střídavou složku ' vstupního signálu, ovšem je odstraněn vliv driftu vstupních parametrů operačního zesilovače ve vstupním dílu na přesnost měření.The input terminal 2 of the measuring device is connected to the input 21 of the input part 2, the output 22 of which is connected to the input 31 of the AC converter 3 via the first contact of the first switch 6, the output 32 of which is connected to the input 51 of the converter. 5, wherein the second contact of the first switch 6 and the second contact of the second switch 7 are connected to the output 41 of the DC calibration voltage source 4. The connection works in such a way that in the first calibration step a source 4 of DC calibration voltage is connected via the second contact of the first switch 6 to the input 31 of the AC converter 3 and simultaneously via the second contact of the second switch 7 to the input 51 and the converter 5. This voltage is measured e saves to microcomputer memory. Then connect in the second calibration step! the second switch 7, via its first contact, the input 51 of the converter 5 to the input 32 of the AC converter 3, measures its output voltage and stores it in a memory. In the next step, the first switch 6 then switches via its first contact the input 31 of the AC converter 3 to the output 22 of the input part 2 of the measuring device. The measured values are numerically corrected by the ratio of the voltages measured in the first and second calibration steps. The output 22 of the input part 2 can be connected to the first contact of the switch 6 via a capacitor separating the DC component of the signal. Then the AC converter £ responds only to the AC component of the input signal, but the effect of drift of the input parameters of the operational amplifier in the input part on the measurement accuracy is eliminated.

Zapojení podle vynálezu je použitelné zejména u měřicích zařízeni, využívajících k řízeni své činnosti mikropočítače.The circuit according to the invention is particularly useful in measuring devices using a microcomputer to control its operation.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Connection for calibration of AC converters by direct voltage in measuring devices using microcomputers to control their operation, characterized in that the input terminal (1) of the measuring device is connected to the input (21) of the input part (2), the output (? 2) of which is via a first contact of the first switch (6) connected to the input (31) of the AC converter (3); whose output (32) is connected via the first contact of the second switch (7) to the input (51) of the analog-Sislio converter (5), the second contact of the first switch (6) and the second contact of the second switch (7) being connected to the output ( 41) sources (4) of DC calibration voltage ·