SU1277029A1 - Устройство контрол метрологических характеристик функциональных преобразов ателей (его варианты) - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной и аналоговой вычислительной технике. Может быть использовано дл  контрол  статических и динамических характеристик функциональных преобразователей аналоговых вьгчислительньгх машин и систем автоматики. Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона частот, повьшение точности. Дл  достижени  данной цели в устройство, содержащее управл ющую вычислительную машину (УВМ) 1, цифроаналоговьй преобразователь б, контролируемый функциональньй преобразователь 8, аналого-цифровой преобразователь 10, введены генератор 2, счетчик 3, запоминающие блоки 4, 5, 11, цифроаналоговый прес Ш образователь 7, сумматор 9. В описании изобретени  также представлен второй вариант устройства. Варианты различаютс  по способу вывода информации о погрешности. 2 с.п.ф-лы,2 ил. -Vl О Ю

Description

1

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано дл  контрол  статических и динамических характеристик функщю- нальных преобразователей аналоговых вычислительных машин и систем автоматики .

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона частот, повышение точности.

На фиг.1 показана структурна  схема устройства, первый вариант; на фиг.2 - то же, второй вариант,

Устройство (фиг.1) содержи. управл ющую вычислительную Maiiiiriiy (УВМ) 1 генератор 2,- счетчик 3, первый и второй запоминающие блоки 4 и 5, первый и второй 1Щ1 6 и 7, контролируемьш функциональный преобразователь (ФП) 8 сумматор 9, АЦП 10, третий запоминающий блок 11.

Устройство (фиг.2) сбдержит УВМ 1 генератор 2, счетчик 3, первый и второй запоминающие блоки 4 и 5, первый и второй ИДП 6 и 7, контролируемый ФП 8, сумматор 9, третий ЦАП 12, остщллограф 13.

Выход генератора 2 соединен с входом.счетчика 3, выходы которого Соединены с адресными входами обоих блоков 4 и 5, выходы первого блока 4 соединены с входами первого 11Л.П 6, выходы второго блока 5 соединены с . входами второго ЦАП 7, выход первого ЦА.П 6 соединен с входом контролируемого ФП 8, выход которого и выход второго 11ДП 7 подключены к входам сумматора 9. Информационные входы блоков 4 и 5 и генератора 2.подключены к шине вывода УВМ 1,, управл ющие входы блоков 4 и 5, генератора 2 и счетчика 3 подключены к шине управлени  (адреса) УВМ 1.

Дл  вывода информации о погрешности контролируемого ФП 8 в первом варианте устройства используетс  АЦП 10 и третий блок 11. Вход АЦП 10 соединен с выходом сумматора 9, выходы АЦП 10 соединены с информациоиньми входами третьего блока 11, адресные входы которого соединены с выходом счетчика 3, а управл ющие входы - с шиной управлени  (адреса) УВМ 1, выходы третьего блока 11 подключены к шине ввода УВИ 1.

Дл  вывода информации о погрешности во втором варианте устройства до 770292

полнительно введены третий ЦАП 12 и осциллограф 13„ вертикального отклонени  осциллографа 13 соединен с выходом сумматора 9, вход горизон- 5 тального отклонени  осциллографа соединен с выходом третьего ПА-П 12, входы которого подключены к выходам счетчика 3.

Работа устройства основа.на на фор- 10 мировании двух сигналов - напр жений,, измен емых во времени.

Первый сигнал U( измен етс  во времени по некоторой произвольно 2 заданной функции f(t) и моделирует входное воздействие на контролируе- функциональный преобразователь В (ФП). Второй сигнал U, измен етс  по

закону функции преобразовани  (ФП) R

срп

Ci( i « J LtiiO U 1 Й11Л. , i. С, ил

Рфп f (t) . И моделирует реакцию ФП 8 на данное входное воздействие. Если на вход ФП 8 подать напр жение и и выходное напр жение ФП 8 срав- нить с напр жением U, то на выходе сравнивающего устройства будет сигнал , пропорциональный ошибке контролируемого ФП 8, т,е. его погрешности. OopNmpoBanne сигналов U, и U произ

водитс  следую1 1Д1м образом: аргумент

1; на периоде изменени  замен етс  ар- гументом N/i, где N - отношение частоты дискретизац11и сОл к частоте сигнала сОд.., i - номер интервала дискретизации (i 1--N). Дл  ка)кд,ого

значени  i рассчитываютс  U,(i) и li(i}-, записываютс  в запоминающие блоки 4 и 5 и затем выбираютс  из него с помощью счетчика 3 с частотой 0)а задаваемой генератором 2. Дл 

преобразовани  цифровых кодов, записанных в 4 и 5, в напр жение служат ЦАП 6 и 7, сигнал ошибки формируетс  с помощью сумматора 9, осуществл ю- т,его вычитание выходного напр жени 

ФП 8 и напругжепи  U. Контроль статических и динамических характеристик ФП 8 заключаетс  в том, что период контрол  разбиваетс  на 2 отрезка времени Т и Т, в течение Т на

вход ФП 8 поступает напр жение U, с частотой 6J,,, , а в течение Т - с частотой Ыр2 Частота СО,,, выбираетс  достаточно низкой - такой, чтобы динамическими свойствами ФП можно было

пре.небречь, частота U  вл етс  частотой, на которой оцениваютс  динамические свойства ФП 8. При таком разбиении в течение времени Т,

3

на выходе сумматора 9 получаетс  сигнал , соответствующий статической погрешности , а в течение Т - соответствующий статической погрешности плюс динамической погрешности на заданной частоте. Разность значений погрешности в отрезки Т и Т,  вл етс  динамической погрешностью ФП 8

Варианты устройства различаютс  по способу вывода информации о погрешности . В первом варианте сигнал ошибки преобразуетс  АЦП 10 в цифровой код и через блок 11 поступает в УВМ 1. В устройстве возможно применение грубого малоразр дного АЦП, так как АЦП преобразует только сигнал ошибки, который можно измер ть с достаточно большой погрешностью. Блок 11 служит дл  согласовани  скорости изменени  сигнала ошибки и скорости работы устройства ввода-вывода УВМ 1. Информаци  об ошибке может быть отработана УВМ 1 по заданному алгоритму, выдана на любое терминальное устройство. Во втором варианте устройства сигнал ошибки по- :;тупает на вход вертикального отклонени  Y ОС1ЩЛЛОграфа, а р-азвертка по Х осуществл етс  с помощью ЦАП 12, подключенного к выходам счетчика 3. В этом варианте на экране осциллографа отображаетс  2 кривых погрешности . Крива  погрешности при частоте С0(-, соответствует статической погрешности, а разница между кривыми на частоте со и со,- соответствует динамической погрешности.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к контрольно-измерительной и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано дл  контрол  статических и динамических характеристик функщю нальных преобразователей аналоговых вычислительных машин и систем автома тики . Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона частот, повышение точности. На фиг.1 показана структурна  сх ма устройства, первый вариант; на фиг.2 - то же, второй вариант, Устройство (фиг.1) содержи. упра л ющую вычислительную Maiiiiriiy (УВМ) генератор 2,- счетчик 3, первый и вт рой запоминающие блоки 4 и 5, первы и второй 1Щ1 6 и 7, контролируемьш функциональный преобразователь (ФП) сумматор 9, АЦП 10, третий запомина щий блок 11. Устройство (фиг.2) сбдержит УВМ генератор 2, счетчик 3, первый и второй запоминающие блоки 4 и 5, первый и второй ИДП 6 и 7, контролируемый ФП 8, сумматор 9, третий ЦАП 12, остщллограф 13. Выход генератора 2 соединен с входом.счетчика 3, выходы которого Соединены с адресными входами обоих блоков 4 и 5, выходы первого блока 4 соединены с входами первого 11Л.П 6, выходы второго блока 5 соединены с входами второго ЦАП 7, выход первог ЦА.П 6 соединен с входом контролируемого ФП 8, выход которого и выход второго 11ДП 7 подключены к входам сумматора 9. Информационные входы блоков 4 и 5 и генератора 2.подключены к шине вывода УВМ 1,, управл ющие входы блоков 4 и 5, генератора и счетчика 3 подключены к шине управлени  (адреса) УВМ 1. Дл  вывода информации о погрешности контролируемого ФП 8 в первом варианте устройства используетс  АЦ 10 и третий блок 11. Вход АЦП 10 со динен с выходом сумматора 9, выходы АЦП 10 соединены с информациоиньми входами третьего блока 11, адресные входы которого соединены с выходом счетчика 3, а управл ющие входы - с шиной управлени  (адреса) УВМ 1, вы ходы третьего блока 11 подключены к шине ввода УВИ 1. Дл  вывода информации о погрешно ти во втором варианте устройства до 92 олнительно введены третий ЦАП 12 осциллограф 13„ вертикального тклонени  осциллографа 13 соединен выходом сумматора 9, вход горизонального отклонени  осциллографа соеинен с выходом третьего ПА-П 12, вхоы которого подключены к выходам счетчика 3. Работа устройства основа.на на формировании двух сигналов - напр жений,, измен емых во времени. Первый сигнал U( измен етс  во времени по некоторой произвольно заданной функции f(t) и моделирует входное воздействие на контролируеMi m функциональный преобразователь В (ФП). Второй сигнал U, измен етс  по закону функции преобразовани  (ФП) R Ci( i « J LtiiO U 1 Й11Л. , i. С, ил Рфп f (t) . И моделирует реакцию ФП 8 на данное входное воздействие. Если на вход ФП 8 подать напр жение и и выходное напр жение ФП 8 сравнить с напр жением U, то на выходе сравнивающего устройства будет сигнал , пропорциональный ошибке контролируемого ФП 8, т,е. его погрешности. OopNmpoBanne сигналов U, и U производитс  следую1 1Д1м образом: аргумент 1; на периоде изменени  замен етс  аргументом N/i, где N - отношение частоты дискретизац11и сОл к частоте сигнала сОд.., i - номер интервала дискретизации (i 1--N). Дл  ка)кд,ого значени  i рассчитываютс  U,(i) и li(i}-, записываютс  в запоминающие блоки 4 и 5 и затем выбираютс  из него с помощью счетчика 3 с частотой 0)а задаваемой генератором 2. Дл  преобразовани  цифровых кодов, записанных в 4 и 5, в напр жение служат ЦАП 6 и 7, сигнал ошибки формируетс  с помощью сумматора 9, осуществл ют ,его вычитание выходного напр жени  ФП 8 и напругжепи  U. Контроль статических и динамических характеристик ФП 8 заключаетс  в том, что период контрол  разбиваетс  на 2 отрезка времени Т и Т, в течение Т на вход ФП 8 поступает напр жение U, с частотой 6J,,, , а в течение Т - с частотой Ыр2 Частота СО,,, выбираетс  достаточно низкой - такой, чтобы динамическими свойствами ФП можно было пре.небречь, частота U  вл етс  частотой, на которой оцениваютс  динамические свойства ФП 8. При таком разбиении в течение времени Т, 3 на выходе сумматора 9 получаетс  сиг нал, соответствующий статической по грешности, а в течение Т - соответ ствующий статической погрешности плюс динамической погрешности на за данной частоте. Разность значений погрешности в отрезки Т и Т,  вл етс  динамической погрешностью ФП 8 Варианты устройства различаютс  по способу вывода информации о погрешности . В первом варианте сигнал ошибки преобразуетс  АЦП 10 в цифровой код и через блок 11 поступает в УВМ 1. В устройстве возможно применение грубого малоразр дного АЦП, так как АЦП преобразует только сигнал ошибки, который можно измер ть с достаточно большой погрешностью. Блок 11 служит дл  согласовани  скорости изменени  сигнала ошибки и скорости работы устройства ввода-вывода УВМ 1. Информаци  об ошибке может быть отработана УВМ 1 по заданному алгоритму, выдана на любое терминальное устройство. Во втором варианте устройства сигнал ошибки по:;тупает на вход вертикального отклонени  Y ОС1ЩЛЛОграфа, а р-азвертка по Х осуществл етс  с помощью ЦАП 12, подключенного к выходам счетчика 3. В этом варианте на экране осциллографа отображаетс  2 кривых погрешности . Крива  погрешности при частоте С0(-, соответствует статической погрешности, а разница между кривыми на частоте со и со,- соответ ствует динамической погрешности. Формула изобретени  1, Устройство Контрол  метрологических характеристик функциональных преобразователей, содержащее управл ющую вычислительную машину, цифроаналоговый преобразователь, аналогоцифровой преобразователь и клеммы дл  подключени  контролируемого функ ционального преобразовател , о т личающеес  тем, что, с целью увеличени  точности и расширени  диапазона частот, в него дополнитель но введены генератор, счетчик, второй цифроаналоговый преобразователь, три запоминающих блока и сумматор, причем выход генератора соединен с |входом счетчика, выходы которого сое динены с адресными входами первого. 294 второго и третьего запоминаюш 1х блоков , выходы первого из указанных блоков соединены с входами первого цифроаналогового преобразовател , выходы второго запоминающего блока соединены с входами второго цифроаналогового преобразовател , выход первого цифроаналогового преобразовател  подключен к клемме дл  подключени  входа контролируемого функционального преобразова ,тел , клемма дл  подключени  выхода функционального преобразовател  и выход второго цифроаналогового преобразовател  соединены с входами сумматора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразовател , выходы которого соединены с информационными входами третьего запоминающего блока, выходы которого соединены с шиной ввода управл ющей вычислительной машины, информационные входы первого и второго запоминающих блоков, генератора и счетчика соеди- нены с шиной вывода управл ющей вычислительной машины, управл ющие входы первого, второго и третьего запоминающих блоков, генератора и счетчика соединены с шиной управлени  управл ющей вычислительной машины.
2. 2. Устройство контрол  метрологических характеристик функциональных преобразователей, содержащее управл ющую вычислительную машину, клеммы дл  подключени  контролируемого функционального преобразовател  и цифроаналоговый преобразователь, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  точности и расширени  диапазона частот, в него дополнительно введены генератор, счетчик, два цифроаналоговых преобразовател , два запоминающих блока, сумматор и осциллограф , причем выход генератора соединен с входом счетчика, выходы которого соединены с адресными входами первого и второго запоминающих блоков , выходы первого запоминающего блока соединены с входами первого цифроаналогового преобразовател , выходы второго запоминающего блока соеинены с входами второго цифроаналогового преобразовател , выход первого цифроаналогового преобразовател  подключен к клемме дл .подключени  хода контролируемого функционального преобразовател , клемма дл  подлючени  выхода контролируемого фунционального преобразовател  и выход

   второго цифроаналогового преобразовател  соединены с входами сумматора, выход которого соединен с входом вертикального отклонени  осциллографа, вход горизонтального отклонени  осциллографа соединен с выходом третьего цифроаналогового преобразовател , входы которого соединены с выходами

   счетчика, информационные входы первого и второго запоминающих блоков, генератора и счетчика соединены с шиной вывода управл ющей вычислительной машины, управл ющие входы первого И второго запоминающих блоков, генера- . тора и счетчика/соединены с шиной управлени  управл ющей вычислительно и мащиной.