SU1087931A1

SU1087931A1 - Method of automatic testing of electromeasuring instruments

Info

Publication number: SU1087931A1
Application number: SU823515891A
Authority: SU
Inventors: Виктор Николаевич Чинков; Валерий Геннадиевич Разладов
Original assignee: Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И.
Priority date: 1982-11-26
Filing date: 1982-11-26
Publication date: 1984-04-23

Abstract

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОВЕРКИ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ, основанный иа равномерном перемещении вдоль шкалы прибора его указател и оптико-электронного преобразовател , отлич ающий с тем, что, с цепью повьшени достоверности, а также упрощени процесса поверки, дополнительно используют второй оптико-электронный преобразователь, располагают оптико-электронные преобразователи симметрично относительно начальной отметки шкалы прибора, при помощи оптико-электронных преобразователей фиксируют границы предельных положений указател , определ емые абсолютной погрешностью прибора, контролируют в процессе равномерного перемещени вдоль шкалы прибора его указател и оптико-электронных преобразователей положение указател и по нему суд т о соответствии повер емого прибора его классу точности, при этом если указатель не выходит за границы, заданные оптико-электронными преобраi зовател ми, то прибор соответствует указанному классу точности, в против (Л ном случае прибор не соответствует - классу точности.A METHOD FOR AUTOMATIC ELECTRIC-MEASURING INSTRUMENT TESTING, based on the uniform movement of its indicator and optoelectronic converter along the scale of the instrument, which is characterized by the fact that, with a reliability circuit, as well as simplification of the calibration process, the second optical-electronic converter is used electronic transducers are symmetrical with respect to the initial scale mark of the instrument; they use optical-electronic transducers to fix the limits of the limiting positions of The detectors, determined by the absolute error of the device, control the position of the indicator along the scale of the device and the optoelectronic transducers, and determine the position of the indicator by its accuracy class if the indicator does not exceed the limits specified by the optical device. -electronic converters, the device corresponds to the specified accuracy class, in the opposite (in the long run, the device does not correspond to the accuracy class.

Description

Изобретение относитс к измерител ной технике и может быть использовано при автоматической поверке электр измерительных приборов. Известен способ поверки измерител ных устройств, основанный на подклю чении к входу повер емого устройства меры, с помощью которой устанавливают сигнал, равный величине .нижнего д пуска входного сигнала повер емой то ки, последовательно с мерой включают дополнительную меру, градуированную с нулем посередине,измен ют ее сигнал от нул до значени пол допу /са так, чтобы установить значение вы ходнаго сигнала повер емого устройства в,соответствии с повер емой точ считывают с дополнительной мер сигнал, равньш погрешности повер емо го устройства lj . Недостаток этого способа состоит .значительном времени поверки, что обусловлейо необходимостью перестрой ки дополнительной меры и отсчета ее показаний. Наиб.олее близким к изобретению по технической сущно.сти вл етс способ поверки электроизмерительных при боров с помовцаю след щей системы с оптико-электронным преобразователем, в котором равномерно перемещают оптико-электронный преобразователь вдоль шкалы прибора и выходными сигнапами последнего регулируют крутизну линейно измен ющегос сигнала управлени движением указател 2. Однако, известный способ имеет малую достоверность поверки из-за опре делени погрешности только в оцифрованных отметках, а также низкую оперативность поверки из-за вычислени погрешностей и оценки по нрм составлени рибора заданному классу точно ти. . Цель способа - повьш1ение достоверности , а также упрощение процесса; .поверки электроизмерительных прибор ров. Эта цель достигаетс тем, что cor гласно способу автоматической, поверки , основанному на равномерном пе- р ремеще ши вдоль шкалы прибора его указател и оптико-электронного преобразовател , дополнительно используют второй оптико-электронный преобразователь , располагают оптикоэлектронные преобразователи симметрично относительно нач-альной отметки шкалы прибора, при помощи оптико-электронных преобразователей фиксируют границы предельных положений указател , определ емые абсолютной . погрешностью прибора, контролируют в процессе равномерного перемещени вдоль шкалы прибора и его указател и оптико-электронных преобразователей положение указател и по нему суд т о соответствии повер емого при-. бора его классу точности, при этом, если указатель не выходит за границы, заданные оптико-электронными преобразовател ми , то прибор соответствует указанному классу точности,в противном случае прибор не соответствует классу точности. На фиг.I изображена схема, по с- н юща предлагаемый способ; на фиг.2структурна схема устройства дл автоматической поверки электроизмерительного прибора. Суть способа по сн етс на примере стрелочного.прибора, часть шкалы которого изображена на фиг.1 На фиг.1 показано положение указател 1 повер емого прибора и преобразователей 2, фиксирующих допустимые пределы положений указател . При поверке стрелочных приборов могут использоватьс различного рода преобразователи в частности оптико-электронные . Угол раствора об между ос ми преобразователей 2 выбираетс исход .из удвоенного значени допустимой абсолютной погрешности, определ емой классом точности прибора. Преобразователи 2 в Исходном состо нии устанавливаютс симметрично относительно начальной отметки шкалы прибора. Привод перемещени преобрЛзователей 2 выполн етс дискретным, а в качестве поверочного сигнала можно использовать последовательность импульсов пр моугольной формы с регулиуемой скважностью. Выполнение привода перемещени преобразователей 2 ди скретным позвол ет обеспечить жесткую коррел цию между сигналами, подаваемыми на входы повер емого прибора и привода перемещени преобразоватеей 2. Если в процессе равномерного перемещени оптико-электронного-преобразовател ( ОЭП) вдоль шкалы прибора указатель 1 находитс между преобразовател ми 2 2 (дл этого случа указатель I изображен сплошной инией ), то это свидетельствует о том, что прибор находитс в классе точности. Если же в какой-либо точке шкалы указатель 1 выйдет за пределы интервала, ограниченного преобразова тел ми 2 (изображено пунктиром ), то прибор не соответствует классу точно ти. Моменты перехода указателем 1 заданных границ фиксируютс преобразовател ми 2, по выходным сигналам которых суд т о соответствии повер емо го прибора его классу точности. Аналогично предлагаемый способ мо жет быть использован дл поверки при бора со световым или цифровым отсчетом . Например, в приборах с цифровым отсчетом граничные показани целесоо разно задавать в виде кодов. Устройство ,2)реализующее пр лагаемый способ,содержит повер емый прибор 3, блок 4 ОЭП, формирователь 5 импульсов, блок 6 регистрации, блр 7 перемещени ОЭП, формирователь 8 стимулирующих воздействий,. Вход повер емого прибора 3 подклю чен к первому выходу формировател 8 стимулирующих воздействий. Блок 4 ОЭП служит дл преобразовани светового потока, отраженного от значащих отметок и указател повер емого приб ра 3 в электрический сигнал.Он содержит два св занных между собой ОЭП, разнесенных один относительно другого по шкале прибора на угол об ,опре дел емый удвоенной предельной абсолютной погрешностью повер емого пррбора . Блок 4 ОЭП снабжен Дискретным блоком 7 перемещени ОЭП, который со единен со вторым выходом формировав тел ,8 стимулирующих воздействий. Выход блока 4 ОЭП через формировауелъ 3 импульсов подключен к блоку пульсов подключен к блоку 6 регистрации . Устройство дл осуществлени способа работает следующим образом, В исходном состо нии ОЭП блока 4 устанавливаютс симметрично относительно начальной отметки щкалы прибора , а указатель прибора - на начальную (нулевую) отметку, т,е, посредине интервала между двум ОЭП. В процессе поверки формирователь 8 стимулирующих воздействий формирует сигнал, который подаетс .на входы . повер емого прибора 3 и блока 7 перемещени ОЭП, Под воздействием входного сигнала указатель 1 и блок 4 ОЭП начинают перемещатьс вдоль шкалы повер емого прибора .3, При выходе указател за пределы интервала, определ емого блоком 4 ОЭП, поступает сигнал с выхода блока 4 ОЭП на фор- мироватепь 5 импульсов, а с него на блок 6 регистрации. Этот сигнал свидетельствует о том, что прибор не соответствует указанному классу точ- . ности. Все повер емые отметки (и не только оцифрованные) равноправны и в каждой из них может иметь место выход за пределы допуска, позтому, чем больше таких отметок будет поверено , тем более достоверна информаци будет получена о состо нии прибора , В идеальном случае - это поверка отметок по всей шкале, что соответствует достоверности, равной единице, Веро тность того, что погрешность измеренной прибором величины соответствует его классу точности где N - число поверенных отметок, в которых погрешность гарантирована при поверках; N -возможное число отсчетов измер емой величины. Веро тность, а следовательно, и достоверность измерений (и в том числе поверки как частного случа измерений) будет возрастать при N - N , т,е. при увеличении количества повер емых отметок. Если указатель выходит за пределы , ограничиваемые лучами ОЭП, то прибор находитс вне класса точности и дальнейша поверка не имеет смысла. Прибор бракуетс , если он не удовлетвор ет классу точности хот .бы в одной точке. Обратный переход указател через луч ОЭП может быть легко исключен несложной пересчетной схемой, котора будет реагировать только на первый переход (импульс с фор.мировател ) и будет нечувствительна ко вгорому переходу (импульс с формиротел ), . Таким образом, способ автоматической поверки электроизмерительных приборов позвол ет выполнить поверку с более высокой д остоверностью, а также осуществить непрерывный контроль погрещнос-ти вдоль всей шкалы прибора, т. е во всех её точках, а не только в рциф-.The invention relates to a measuring technique and can be used for automatic calibration of electrical measuring instruments. A known method of calibration of measuring devices, based on the connection to the input of a rotating device of a measure, by which a signal is set equal to the value of the lower triggering of the input signal of the test current, in series with the measure include an additional measure, graduated with zero in the middle, changing its signal from zero to the tolerance field value is set so that the value of the output signal of the device under test is set to, in accordance with the point being checked, the signal is read from the additional measure, the signal error being the same stroystva lj. The disadvantage of this method is a considerable time for verification, which is caused by the need to rebuild an additional measure and read its readings. The closest to the invention is technically essential. It is a method of calibrating electrical measuring instruments with a tracking system with an optoelectronic converter, in which the optoelectronic converter is evenly displaced along the instrument scale and the output signal of the latter adjusts the slope of the linearly varying signal motion control indicator 2. However, the known method has low accuracy of calibration due to the determination of the error only in digitized marks, as well as low operability s checking for errors in calculating and evaluating HPM compiling The instrument accurately given class minute. . The purpose of the method is to increase the reliability as well as simplify the process; Wiring electrical measuring device ditch. This goal is achieved by the fact that, according to the automatic verification method, based on a uniform shift of the device along the scale of its indicator and an opto-electronic converter, the second opto-electronic converter is additionally used; optoelectronic converters are arranged symmetrically with respect to the initial scale mark The device, using opto-electronic converters, fixes the limits of the limit positions of the indicators, which are determined by the absolute. by the accuracy of the device, they control the position of the indicator along the scale of the device and its pointer and the opto-electronic transducers, and judge about the conformity of the point being scanned. its accuracy class; in this case, if the pointer does not exceed the limits specified by optical-electronic converters, the device corresponds to the specified accuracy class, otherwise the device does not correspond to the accuracy class. FIG. I is a diagram illustrating the proposed method; in Fig.2 the structural diagram of the device for automatic calibration of the electrical measuring device. The method is illustrated by the example of a switch device, a part of the scale of which is shown in Fig. 1. Fig. 1 shows the position of the pointer 1 of the instrument to be turned and the transducers 2 fixing the allowable limits of the pointer positions. When calibrating dial instruments, various kinds of transducers, in particular, optoelectronic, can be used. The angle of the solution between the axes of the transducers 2 is selected from the double value of the permissible absolute error determined by the accuracy class of the instrument. Transmitters 2 in the Initial state are set symmetrically with respect to the initial scale mark of the instrument. The drive of the movement of the converters 2 is discrete, and a square wave pulse train with an adjustable duty cycle can be used as a calibration signal. Performing a drive for converting transducers 2 to the discrete allows for a tight correlation between the signals applied to the inputs of the device being turned and the drive for moving transducer 2. If the optical-electronic converter (OEP) is moving uniformly along the scale of the instrument, the indicator 1 is between the converters 2 2 (for this case, the pointer I is shown as a solid line), this indicates that the device is in the accuracy class. If at any point on the scale the pointer 1 goes beyond the interval bounded by the transforms 2 (shown in dotted lines), then the device does not correspond to the exact class. The moments of transition by the pointer 1 of the specified limits are fixed by the converters 2, the output signals of which judge the conformity of the instrument to its accuracy class. Similarly, the proposed method can be used to calibrate a instrument with a light or digital readout. For example, in devices with a digital readout, boundary readings should be conveniently set in the form of codes. The device, 2) implements the applied method, contains a scanned device 3, an OEP block 4, a pulse shaper 5, a recording block 6, an OEP movement bl 7, a stimulating shaper 8 ,. The input of the device under test 3 is connected to the first output of the driver 8 stimulating effects. The OEP block 4 serves to convert the luminous flux reflected from the significant marks and the pointer of the instrument 3 being checked into an electrical signal. It contains two interconnected OEP spaced apart from one another on the scale of the instrument by an angle about defined by twice the absolute maximum error of the prrobor. The EIA block 4 is provided with the Discrete EO movement block 7, which is connected to the second output to form a body, 8 stimulating effects. The output of the block 4 OEP through the formation of 3 pulses is connected to the block of pulses connected to the block 6 registration. The device for carrying out the method works as follows. In the initial state, the EIA of unit 4 is installed symmetrically with respect to the initial elevation of the instrument gauges, and the instrument pointer is set to the initial (zero) elevation, t, e, in the middle of the interval between two EIA. During the calibration process, the stimulating driver 8 generates a signal that is applied to the inputs. of the scanned device 3 and the OEP movement block 7, Under the influence of the input signal, the pointer 1 and the EP block 4 begin to move along the scale of the calibrated instrument. 3, When the pointer leaves the interval defined by the OP block 4, a signal comes from the output of the OEP block 4 There are 5 pulses per format, and from it on block 6 of registration. This signal indicates that the device does not comply with the specified class of points. nosti. All verifiable marks (and not only digitized) are equal and each of them may have exceeded the tolerance limit, because the more such marks are believed, the more reliable information will be obtained about the state of the instrument. In the ideal case, this is verification. marks throughout the scale, which corresponds to a reliability equal to one, the accuracy of the fact that the error of the value measured by the device corresponds to its accuracy class where N is the number of verified marks in which the error is guaranteed during calibrations; N is the possible number of samples of the measured value. The accuracy and, therefore, the reliability of measurements (including verification as a particular case of measurements) will increase with N - N, t, e. with an increase in the number of calibrated marks. If the pointer goes beyond the limits of the EED rays, then the device is outside the accuracy class and further verification does not make sense. A device is rejected if it does not satisfy the accuracy class, although at one point. The reverse transition of the pointer through the OEP beam can be easily excluded by a simple recalculation scheme, which will respond only to the first transition (impulse from the phantomizer) and will be insensitive to the uphill transition (impulse from the mold core),. Thus, the method of automatic calibration of electrical measuring instruments allows performing calibration with a higher accuracy, as well as carrying out continuous monitoring of the fissure along the entire scale of the instrument, i.e., in all its points, and not only in the number.

рован1шх,и упростить процесс поверки , что св зачо с исключением синхронизации движени указател и ОЭПIt is easy to simplify the verification process, which is why, with the exception of synchronization of the movement of the pointer and OED

и операции определени и вычислени погрешности и их анализа на соотвествие классу точности.and the operations of determining and calculating the error and analyzing them for their accuracy class.

ВAT

. .

Claims

METHOD FOR AUTOMATIC VERIFICATION OF ELECTRICAL MEASURING DEVICES, based on uniform movement along the scale of the device of its pointer and optoelectronic converter, characterized in that, in order to increase the reliability and simplify the verification process, they additionally use a second optoelectronic converter optoelectronic converters symmetrically with respect to the initial mark of the scale of the instrument, using optoelectronic converters · fix the boundaries of the limit positions of the decree In the process of uniform movement along the scale of the device of its pointer and optoelectronic converters, the position of the pointer is monitored and the position of the pointer is judged by it, according to which the device being calibrated corresponds to its accuracy class, while if the pointer does not go beyond the boundaries specified by optoelectronic converters , then the device corresponds to <g the specified accuracy class; in the opposite case, the device does not correspond to the accuracy class.

The instrument scales, using optoelectronic converters, fix the boundaries of the limit positions of the pointer, which are determined by the absolute. the error of the device, they control during the uniform movement along the scale of the device and its pointer and optoelectronic converters the position of the pointer and on it · judge the compliance of the person being verified with -. boron to its accuracy class, in this case, if the pointer does not go beyond the boundaries specified by optoelectronic converters, the device corresponds to the specified accuracy class, otherwise the device does not correspond to the accuracy class.

Figure 1 shows a diagram illustrating the proposed method; Fig.2 is a structural diagram of a device for automatic calibration of an electrical measuring instrument.

The essence of the method is illustrated by the example of a pointer instrument, a part of the scale of which is shown in FIG. 1. FIG. 1 shows the position of the pointer 1 of the device under test and the transducers 2 fixing the permissible limits of the pointer positions. When calibrating switch instruments, various kinds of converters can be used, in particular optoelectronic ones. The angle of the solution between the axes of the transducers 2 is selected based on the doubled value of the permissible absolute error determined by the accuracy class of the device.

The transducers 2 in the initial state are installed symmetrically relative to the initial mark of the scale of the device. The drive movement of the transducers 2 is discrete, and as a verification signal, you can use a sequence of rectangular pulses with adjustable duty cycle. Performing a drive to move the transducers 2 discrete allows for a strict correlation between the signals supplied to the inputs of the instrument under test and the drive to move the transducers 2. If during the uniform movement of the optoelectronic transducer (OED) along the scale at ³⁵ boron, pointer 1 is between the transducers 2 2 (for this case, pointer 1 is shown by a solid line), this indicates