RU1830495C - Устройство дл автоматической поверки стрелочных электроизмерительных приборов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении дл  автоматической поверки стрелочных электроизмерительных приборов. Устройство содержит источник опорных сигналов, телекамеру, видеоконтрольный блок, блок анализа видеоимпульсов , формирователь развертки, формирователь кодов отметок, формирователь кодов указател , вычислительно-управл ющий блок и блок регистрации. Введение в устройство формировател  информационного окна, формировател  уставки длительности видеоимпульсов и формировател  зоны анализа видеоимпульсов повышает точность поверки. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении дл  автоматической поверки стрелочных электроизмерительных приборов.

Цель изобретени  - повышение точности поверки.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - функциональна  схема формировател  информационного окна; на фиг.З - функциональна  схема формировател  уставки длительности выдел емого видеоимпульса; на фиг.4 - функциональна  схема формировател  зоны анализа видеоимпульсов; на фиг.5 - функциональна  схема блока анализа видеоимпульсов; на фиг.6 - структурна  схема вычислительно- управл ющего блока.

Устройство содержит источник 1 опорных сигналов, выход которого соединен с клеммами 2 дл  подключени  повер емого

прибора 3, имеющего оптическую св зь с телекамерой 4, выход которой соединен с первыми входами видеоконтрольного блока

5и блока 6 анализа видеоимпульсов, формирователь 7 развертки, первый выход которого соединен со входами развертки телекамеры 4 и видеоконтрольного блока 5, формирователь 8 информационного окна, первый вход.которого соединен со вторым выходом формировател  7 развертки, а выход - со вторым входом блока 6 анализа видеоимпульсов, формирователь 9 кодов отметок и формирователь 10 кодов указател , первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока

6анализа видеоимпульсов, объединенные вторые входы св заны со вторым выходом формировател  7 развертки, а выходы соединены раздельно с первым и вторым.входами вычислительно-управл ющего блока 11, первый, второй и третий выходы котороС/1 С

со

GO О

ю ел

го соединены соответственно со входами источника 1 опорных сигналов, блока 12 регистрации и со вторым входом формировател  8 информационного окна, формирователь 13 уставки длительности выдел емого видеоимпульса, первый и второй входы которого соединены соответственно с-третьим,.выходом формировател  7 развертки и четвертым выходом вычислительно-управл ющего -блока 11, а выход соединен с третьим входом блока 6 анализа видеоимпульсов, формирователь 14 зоны анализа видеоимпульсов, первый и второй входы которого соединены соответственно со.вторым и четвертым выходами формировател  7 развертки, третий и четвертый входы соединены соответственно с третьим и первым выходами блока 6 анализа, а первый и.второй выходы соединены с четвертым и. п тым входами блока 6 анализа видеоимпульсов ,

Формирователь 8 информационного окна содержит первый и второй регистры 15 и 16, выходы которых соединены раздельно с первыми входами первой и второй схем сравнени  17 и 18, триггер 19, входы установки и сброса которого соединены соответственно с выходами:первой и второй схем сравнени  17 и 18, причем объединен- ные вторые входы схем сравнени  17 и 18 и объединенные входы регистров 15 и 16  вл ютс  соответственно первым и вторым входами формировател  8 информационного окна, а его выходом  вл етс  выход триг- гера 19.

Формирователь 13 уставки длительности выдел емого видеоимпульса содержит регистр 20, выход которого соединен со входом параллельной записи информации счетмика 21, причем счетный вход счетчика 21  вл етс  первым входом формировател  13, объединенные вход регистра 20 и вход разрешени  параллельной записи информации счетчика 21  вл етс  вторым входом . формировател . 13, а его входом  вл етс  выход счетчика 21.

Формирователь 14 зоны анализа видеоимпульсов содержит первый регистр 22, выход которого соединен с объединенными входами параллельной записи информации первого и второго счетчиков 23 и 24, выходы которых соединены раздельно с .первыми входами первой и второй схем сравнени  25 и 26, выходы которых соединены раздельно со еходами установки и сброса первого триггера 27, первый счетчик-ограничитель 28, выход которого соединен с объединенными входами разрешени  счетчиков 23 и 24, второй регистр 29, выход которого сое- ; динен со входом параллельной записи информации счетчика 30 и первым входом третьей схемы сравнени  31, выход которой соединен со входом установки второго триггера 32, вход сброса которого соединен с

выходом четвертой схемы сравнени  33, первый вход которой соединен с выходом счетчика 30, вход разрешени  которого соединен с выходом второго счетчика-ограничител  34, причем объединенные ин0 формационные входы регистров 22 и 29 и вторые входы схем сравнени  25, 26, 31, 33  вл ютс , первым входом формировател  14, объединенные счетные входы всех счетчиков 23, 24, 28, 30, 34  вл ютс  вторым

5 входом формировател  14, объединенные входы разрешени  первого регистра 22 и первого счетчика-ограничител  28 и объединенные входы разрешени  второго регистра 29 и второго счетчика-ограничител  34

0  вл ютс  соответственно третьим и четвертым входами формировател  14, а его первым и вторым выходами  вл ютс  соответственно выходы первого и второго триггеров 27 и 32.

5Блок 6 анализа видеоимпульсов содержит формирователь 35 видеоимпульсов, выход , которого соединен с. объединенными

первыми входами счетчика 36, элемента 31Л-НЕ 37 и элемента 3S--1 38, блок сравнени 

® 39, первый вход котогзго соединен с выходом счетчика 36, Ј выход соединен с первым входом триггера 40, выход которого соединей со вторым входом элемента 37 31/1-НЕ, причем вход формировател . 35 импульсов,

5 объединенные вторые входы счетчика 36 и элемента ЗИ 38, второй вход блока сравнени  39, третий вход элемента ЗИ-НЕ 37 и объединенные второй вход триггера 40 и третий вход элемента 38 ЗИ  вл ютс  соот0 ветственно первым, вторым, третьим, четвертым и п тым входами блока 6 анализа видеоимпульсов, а его первым, вторым и третьим выходами  вл ютс  соответственно выход элемента 37 ЗИ-НЕ, выходэлемен5 та 38 ЗИ и выход триггера 40.

Вычислительно-управл ющий блок 11 содержит микропроцессор 41, посто нное запоминающее устройство 42, оперативное запоминающее устройство 43, блок 44 кла0 виатуры, блок45 ввода информации, блок 46 вывода информации, подключенные к системной магистрали, причем первый и второй входы блока -15 ввода информации  вл ютс  первым и вторым входами вычис5  ительно-управл ющего блока 11, а его первым , вторым, третьим и четвертым выходами  вл ютс  соответствующие выходы блока 46 выводи информации.

Устройство работает следующим образом .

Повер емый прибор 3, указатель которого в исходном состо нии совмещен с нулевой отметкой шкалы, устанавливаетс  в поле зрени  телекамеры 4 таким образом, чтобы отметки и указатель шкалы располагались по радиусам строк кругового растра, Контроль осуществл етс  по видеоконтрольному блоку 5,

Параметры кругового растра телекамеры 4 и видеоконтрольного блока.5 определ ютс  сигналом развертки, который формируетс  на первом выходе формировател  7 развертки. При этом на второй выход формировател  7 выдаетс  двоичный код, определ ющий положение считывающего луча телекамеры 4 в пол рной системе координат , на третий выход выведены кадровые синхроимпульсы, а на четвертый - тактовые импульсы.

После ввода в вычислительно-управл ющий блок 11 исходных данных о повер емом приборе устройство переходит в режим поверки. Повер ютс  только оцифрованные отметки шкалы.

Видеосигнал с выхода телекамеры 4 поступает на первый вход блока 6 анализа видеоимпульсов, на второй вход которого подаетс  сигнал с формировател  8 информационного окна, который разрешает работу блока 6 анализа только в той части кругового растра, в которой наход тс  только одна заданна  повер ема  отметка и несколько соседних промежуточных отметок.

Формирование информационного окна производитс  по совпадению кода текущей угловой координаты считывающего луна, поступающего на первый вход формировател  8 со второго выхода формировател  7 развертки , с кодами уставок, определ ющих границы информационного окна, которые поступают с третьего выхода вычислительно-управл ющего блока 11 на второй вход формировател  8. Значение уставок зависит от количества повер емых отметок и выбираетс  из услови 

Ui

N I m

±А,

где N - количество точек дискретизации шкалы повер емого прибора;

i - номер повер емой отметки;

m - количество повер емых отметок;

А - число, определ ющее ширину окна:

N

2 пГ .

В информационном окне выдел етс  сама  широка  отметка, соответствующа 

повер емой, Отметка выдел етс  методом сравнени  длительности видеоимпульса с уставкой, котора  поступает на третий вход блока 6 анализа с формировател  13 уставки 5 длительности выдел емого видеоимпульса. Так как изображение повер емой отметки не всегда имеет одинаковую ширину, дл  выделени  наиболее широкой отметки в информационном окне используетс  уставка

0 длительности, величина которой уменьшаетс  на единицу с каждым кадром развертки .

Исходна  величина уставки длительности задаетс  в зависимости от типа прибо5 ра и численно равна максимальному количеству Кмакс. точек дискретизации шкалы, перекрывающих изображение наиболее широкой отметки. Двоичный код исходной величины уставки формируетс  на

0 четвертом выходе вычислительно-управл ющего блока 11 и записываетс  в регистр 20, где хранитс  « тоцоНм9 РССГО цикла поверки данного прибора, Параллельный код с выхода регистра 20 загружаетс  в

5 счетчик 21, на счетный вход которого поступают кадровые синхроимпульсы с третьего выхода формировател  7 раз- .вертки. Работа счетчика 21 в режиме вычитани  разрешаетс  по команде

0 вычислительно-управл ющего блока 11 в течение времени tp Кмакс Тк, где Тк - длительность кадра. На выходе счетчика 21 формируетс  уставка длительности выдел емого видеоимпульса, котора  уменьшаетс 

5 на единицу в каждом кадре в течение времени tp.

Сигнал о выделении наиболее широкой отметки с третьего выхода блока 6 анализа поступает на третий вход формировател  14

0 зоны анализа видеоимпульсов и разрешает запись текущего адреса считывающего луча в регистр 22, При этом на выходе регистра 22 формируетс  адрес верхнего конца повер емой отметки, который загружаетс  в сум5 мирующий и. вычитающий счетчики 23 и 24, после чего в счетчике 23 i значению адреса прибавл етс , а в счетчике 24 от значени  адреса вычитаетс  количество импульсов, определ емое счетчиком-ограничителем 28,

0 задающим ширину дополнительной зоны анализа видеоимпульсов отметки по строке в пределах класса повер емого прибора. Значени  кодов на выходах счетчиков 23 и 24 сравниваютс  с текущим адресом считы5 взющего луча схемами сравнени  25 и 26, выходные сигналы которых соответственно взвод т и сбрасывают триггер 27. На выходе триггера формируетс  сигнал высокого уровн , соответствующий сектору кругового растра, содержащему информацию только о

повер емой отметке. Этот сигнал поступает на четвертый вход блока 6 анализа видеоимпульсов , где производитс  выделение видеоимпульсов отметки на всех строках развертки, которые ее пересекают. Выделение отметки в зоне.ограниченной построке, уменьшает вли ние помех на результаты поверки . Видеоимпульс, соответствующий нижнему концу повер емой отметки поступает на вход формировател  9 кода отметки и на четвертый вход формировател  14 зоны анализа. При этим на выходе .формировател  9 форми- .руатс  код адреса отметки, который передаетс  на вычислительно-управл ющий блок 11, где он запоминаетс ,

Одновременно в регистр 29 записываетс  адрес строки, на которой был выделен видеоимпульс нижнего конца/повер емой отметки. Параллельный код с выхода регистра 2.9. переписываетс  в счетчик 30, где к записанному значению прибавл етс  количество импульсов, определ емых счетчиком-ограничителем 34, задающим ширину зоны анализа видеоимпульсов указател  по радиусу. Сигнал высокого уровн , соответствующий зоне анализа видеоимпульсов указател , формируетс  из выходе триггера 32 и передаетс  на п тый вход блока 6 анализа видеоимпульсов,

По командам вычислительно-управл ющего блока 11 источник 1 опорных сигналов зыдает ступенчато-измен ющийс , сигнал на повер емый прибор 3, стрелочный указатель которого начинает перемещатьс  к заданной повер емой отметке.

Изменение опорного сигнала и перемещение указател  происходит до достижени  сигналом величины, соответствующей за данной повер емой отметке.

После установки указател  на повер емую отметку в блоке 6 анализа выдел ютс  видеоимпульсы указател . При этом выделение видеоимпульсов указател  производитс  на строках развертки, ближайших к строке, на которой был выделен видеоимпульс нижнего конца повер емой отметки, что уменьшает погрешность поверки, вызванную несовпадением оптической оси телекамеры 4 с осью вращени  указател  повер емого прибора 3. Импульсы, принадлежащие указателю, установленному на повер емую отметку, формируютс  на выходе элемента 38 ЗИ, причем по первому импульсу , поступающему со второго выхода блока 6 анализа на вход формировател  10 кодов указател , в формирователе 10 фиксируетс  текущий адрес считывающего луча.

Вычислительно-управл ющий блок 11 считывает код адреса указател  с выхода

формировател  10.и производит вычисление погрешности,, сравнива  значени  кодов отметки и указател . Результат вычислений заноситс  в пам ть и выводитс 

на блок .1.2 регистрации.

Дл  поверки следующей отметки.вычислительно-управл ющий блок 10 измен ет значение уставо к дл  формировател  7 информационного окнз, после чего процессы

0 формировани  информационного окна, выделени  видеоимпульсов отметки и указател  и вычислени  погрешности повтор ютс . Применение предлагаемого устройства позвол ет автоматизировать процесс по5- верки и повысить точность поверки стрелочных электроизмерительных приборов с дуговой шкалой,

Фо рму ли м з о б ре те ни  

Claims (5)

1. Устройство дл  автоматической по0 верки стрелочных электроизмерительных приборов, содержащее источник опорных сигналов, выход которого соединен с клеммами дл  подключени  повер емого прибора , телекамеру, выход которой соединен с

5 первыми входами видеоконтрольного блока и блока анализа видеоимпульсов, формирователь развертки, первый выход которого соединен с в ходе ми развертки телекамеры и видеоконтрольного блока, формирователь

0 кодов отметок, первый вход которого соеди- ней с первым выходом блока анализа видеоимпульсов , формирователь кодов указател , первый вход которого соединен е вторым выходом блока анализа видеоим5 пульсов, обг единекные вторые входы формирователей кодов отметок указател  соединены с вторым выходом формировател  развертки, выходы формирователей кодов отметок и указател  соединены

0 раздельно е первым-и вторым входами вычислительно-управл ющего блока, первый выход которого соединен с входом источника опорных сигналов, а второй выход соединен е входом блока регистрации, о т л и ч а5 из щ е ё с   тем, что, с целью повышени  точности поверки, в него введены формирователь информационного окна, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом формировател 

0 развертки м третьим выходом вычислительно-управл ющего блока, а выход соединен . с вторым входом блока анализа видеоимпульсов , формирователь уставки длительности выдел емого видеоимпульса, первый,

5 второй входы и выход которого соединены , соответственно е третьим выходом формировател  развертки, четвертым выходом вычислительно-управл ющего блока мтретьим входом блока анализа видеоимпульсов, формирователь зоны анализа еидеоммпульсов , первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и четвертым выходами формировател  развертки, третий и четвертый входы соединены соответственное третьим и первым выходами блока анализа видеоимпульсов, а первый и второй выходы соединены соответственное четвертым и п тым входами блока анализа видеоимпульсов .

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что формирователь информационного окна содержит первый и второй регистры , выходы которых соединены раздельно с первыми входами первой и второй схем сравнени , выходы которых соединены соответственно с входами установки и сброса триггера, причем объединенные вторые входы схем сравнени  и объединенные входы регистров  вл ютс  соответственно первым и вторым входами формиррвател ,. а его выходом  вл етс  выход триггера.

3.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что формирователь уставки длительности выдел емого видеоимпульса содержит регистр, выход которого соединен с входом параллельной записи информации сметчикз, причем счетный вход счетчика  вл етс  первым входом формировател , объединенные вход регистра и вход разрешени  счетчика  вл ютс  вторым входом формировател , а его выходом  вл етс  выход счетчика.

4.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что формирователь зоны анализа видеоимпульсов содержит первый регистр, выход которого соединен с объединенными входами параллельной записи информации первого и второго счетчиков, выходы которых соединены раздельно с первыми входа- ли первой и второй схем сравнени , выходы которых соединены раздельно с входами установки и сброса первого триггера, первый счетчик-ограничитель, выход которого соединен с объединенными Е ходами разрешени  первого м второго счетчиков, второй регистр, выход которого соединен с входом параллельной записи информации третьего счетчика и первым входом третьей -схемы сравнени , выход которой соединен с входом установки второго триггера, вход сброса которого соединен с выходом четвертой

схемы сравнени , первый вход которой соединен с выходом третьего счётчика, вход разрешени  которого соединен с выходом второго счетчика-ограничител , объединен5 ные информационные входы двух регистров и вторые входы всех схем сравнени   вл ютс  первым входом формировател , объединенные счетные входы всех счетчиков  вл ютс  вторым входом формировател ,

0 объединенные входы разрешени  первого регистра и первого счетчика-ограничител  и объединенные входы разрешени  второго регистра и второго счетчика-ограничител   вл ютс  соответственно третьим и четвер5 тым входами формировател , а его первым ,и вторым выходами  вл ютс  соответственно выходы триггеров.

5.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что блок анализа видеоимпульсов

0 содержит формирователь видеоимпульсов, выход которого соединен с объединенными первыми входами сметчика, элемента ЗИ-НЕ и элемента ЗИ, выход счетчика соединен с первым входом блока сравнени ,

5 выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента ЗИ-НЕ, причем вход формировател  видеоимпульсов, объединенные вторые входы счетчика и элемента

0 ЗИ, второй вход блока сравнени , третий вход элемента ЗИ-НЕ и объединенные второй вход триггера и третий вход элемента ЗИ  вл ютс  соответственно первым, вторым , третьим, четвертым и п тым входами

5 блока анализа видеоимпульсов, а его первым , вторым и третьим выходами  вл ютс  соответственно выходы элемента ЗИ-НЕ, элемента ЗИ и триггера.

6,Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- 0 с   тем, что вы-числительно-управл ющий

блок содержит микропроцессор, посто нное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, блок клавиатуры, блок ввода м блок вывода ин5 формации, подключенные к системной магистрали , причем первый и второй входы блока ввода информации  вл ютс  первым и вторым входами вычислительно-управл ющего блока, а его первым, вторым, третьим

0 и четвертым выходами  вл ютс  соответствующие выходы блока вывода информации.

Щиг.З

3.

Фиг.5

VUt, 6