SU1597764A1 - Устройство дл определени фазоамплитудной погрешности фазометров - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить точность и автоматизировать определение фазоамплитудной погрешности (ФАП) фазометров путем автоматической коррекции ФАП устройства, погрешности, возникающей при изменении коэффициента передачи аттенюаторов, и автоматического управлени  режимами работы узлов устройства. Уровни испытательных сигналов на выходах 2, 8 устройства, фиксируемые цифровыми вольтметрами 3, 9, устанавливаютс  ослаблением выходного сигнала программируемого синтезатора частот (ПСЧ) 15 с помощью аттенюаторов 1, 7, коэффициент передачи которых измен ют цифроаналоговые преобразователи 16, 17. Двухканальный преобразователь частоты (ДПЧ) 11, на сигнальных входах которого включены разв зывающие четырехполюсники 4, 6, 10, 12, совместно с ПСЧ 13 обеспечивает перенос фазового сдвига, вносимого аттенюаторами 1, 7, из диапазона частот на промежуточную частоту. Формирование цифрового кода, соответствующего этому фазовому сдвигу, и запись его в информационный регистр 20 осуществл ютс  с помощью преобразовател  18 фаза - код и формирователей 19, 21 импульсов. Алгоритм определени  ФАП, реализуемый микроЭВМ 22, включает два цикла: калибровки и измерени , состо щих из п ти тактов. В каждом такте обоих циклов коммутатор 5 переключает сигналы на втором сигнальном входе ДПЧ 11, а ПСЧ 13 измен ет частоту сигнала на его гетеродинном входе, микроЭВМ 22 обрабатывает накопленный объем измерительной информации, корректирует полученный результат и управл ет режимами работы устройства посредством блока 24 сопр жени . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к фазоизме- рительной технике и может быть использовано дл  аттестации и поверки электронных фазометров.

Цель изобретени  - повьшение точности и ускорение процесса поверки фазометров путем автоматизации определени  фазоамплитудной погрешности .

На фиг.1 приведена структурна  схема устройства; на фиг.2 и 3 - Структурна  схема алгоритма работы микро-ЭВМ.

Устройство дл  определени  фазоамплитудной погрешности фазометров содержит первый аттенюатор 1,первую сигнальную выходную клемму 2, первый цифровой вольтметр 3, первый раз- в зывающий четьфехполюсник 4, коммутатор 5, второй разв зывающий четырехполюсник 6, второй аттенюатор 7, вторую сигнальную выходную клемму 8, второй цифровой вольтметр 9,«третий разв зьшаюший четырехполюсник 10, двухканальный преобразователь 11 частоты , четвертый разв зывающий четырехполюсник 12, первый программируе- мьм синтезатор 13.частот, умножитель 14 частоты, второй программируемый синтезатор 15-.частот, первый 16 и второй 17 цифро-аналоговые преобразователи , преобразователь 18 фаза- код, первый формирователь 19 иьтуль- сов, информационный регистр 20, второй формирователь 21 импульсов, блок 22 управлени  и обработки результатов , аналого-цифровой преобразователь 23, блок 24 сопр жени , содержащий регистр 24.1 управлени , селектор 24.2 адреса и буферный элемент 24.3, кроме того, устройство содержит входную клемму 25 дл  подключени управл ющего выхода фазометра., выход , ную клемму 26 дл  подключени  управл ющего входа фазометра, информационные кодовые 27 или аналоговые 28 входные клеммы дл  подключени  инфор5

0

5

0

5

0

5

0

5

мационного выхода повер емого фазометра 29.

Выход первого аттенюатора 1, сое- диненньй с первой сигнальной выходной клеммой 2, соединен также с входами первого цифрового вольтметра 3 и первого разв зывающего четьфех- полюсника 4, выход которого подключен к первому входу коммутатора 5, второй вход которого соединен с выходом второго разв зьшающего четырехполюсника 6, вход которого подключен к выходу второго аттенюатора 7, который соединен с второй сигнальной выходной клеммой 8 и с входами второго цифрового вольтметра 9 и третьего разв зывающего четырехполюсника 10, выход которого соединен с первым сигнальным входом двухканального преобразовател  11 частоты и с входом четвертого разв зывающего четьфех- псшюсника 12, выход которого подключен к третьему входу коммутатора 5, выход которого соединен с вторым сигнальным входом двухканального преобразовател  11 частоты, гетеродинный вход которого подключен к выходу первого программируемого синтезатора. 13 частот, вход синхронизации которого соединен с входом умножител  14 частоты и с выходом.опорной частоты второго программируемого синтезатора 15 частот, выход которого подключен к входам первого аттенюатора 1 и второго аттенюатора 7, управл ющие входы которых соединены соответственно с выходами первого 16 и второго 17 циф- роаналоговых преобразователей.

Вькод у1 ножител  14 частоты подключен к входу квантующей частоты преобразовател  18 фаза-код, информационные входы которого соединены с выходами двухканального преобразовател  11 частоты. Управл ющий выход преобразовател  18 фаза-код подключен через первый формирователь 19 импульсов к входу записи информационного

регистра 20, управл ющий выход которого соединен через второй формирователь 21 импульсов с входом сброса преобразовател  18 фаза-код, информационные выходы которого подключену к информационным входам информационного регистра 20, информационные выходы которого соединены с системной магистралью блока 22 управлени  и обработки, который также соединен с выходами первого цифрового вольтметра 3, второго цифрового вольтметра 9, входами первого программируемого синтезатора 13 частот,второго программируемого синтезатора 15 частот, первого 16 и второго 17 цифроанало- говых преобразователей, выходами аналого-цифрового преобразовател  23 и системной магистралью блока 24 сопр жени , линии входной шины которого соединены соответственно с управл ющими выходами первого 3 и второго 4 цифровых вольтметров, информационного регистра 20, аналого-цифрового преобразовател  23 и с входной клеммой 25 управл ющего выхода фазометра 29. Линии выходной щины блока 24 сопр жени  подключены к управл ющим входам соответственно первого цифрового вольтметра 3, комт мутатора 5, второго цифрового вольтметра 9, первого 13 и второго 15 синтезаторов частот, первого 16 и второго 17 цифроаналоговых преобра- зователей, информационного регистра 20, аналого-цифрового преобразовател  23 и к выходной клемме 26 управл ющего входа фазометра. Кроме того, системна  магистраль блока 22 или выход анапого-цифрового преобразовател  23  вл ютс  соответственно кодовыми информационными входными клеммами 27 и аналоговыми информационными входными клеммами 28 дл  подключени  информационного выхода повер емого фазометра 29.

Блок 22 управлени  и обработки результатов измерений содержит центральный микропроцессорный бл ок 22.1, пульт 22.2 управлени , блок 22.3 отображени  информации и периферийный блок 22.4 (например, накопитель на гибких магнитных дисках). В качестве блока 22 может быть применена, например , одноплатна  микро-ЭВМ р да электроника МС 2101. Системна  магистраль центрального микропроцессорного блока 22.1  вл етс  системной магистралью

0

5

0

блока 22 и содержит 16 линий Адреса/ данных и управл ющие линии: Ввод (Чтение), Вывод (Запись), Выбор внешнего устройства, ГТрерьша- ние и Сброс. Пульт 22.2 управлени  подключен к 16 лини м Адреса/данных и к управл ющим лини м Ввод (Чтение , Вывод (Запись, Выбор внешнего устройства и Прерывание системной магистрали. Блок 22.3 отображени  информации соединен с 16 лини ми Адреса/данных и с управл ющими лини ми Вывод(3апись)и Выбор внешнего устройства. Периферийный блок 22.4 подключен к интерфейсу центрального микропроцессорного блока 22.1.

Блок 24 сопр жени  обеспечивает передачу управл ющих сигналов между блоком 22 и другими блоками устройства и содержит регистр 24.1 управлени , селектор 24.2 адреса и буферный элемент 24.3. Входы регист- 5 ра 24.1 управлени , селектора 24.2 адреса и выходы буферного элемента 24.3 подключены к 16 лини м Адреса/ данных системной магистрали блока 22. Кроме того, управл ющие линии Q Вьгоод (Запись), Выбор внешнего устройства и Сброс системной магистрали блока 22, а также выход селектора 24.2 адреса соединены с управл ющими входами регистра 24.1 управлени .выходы которого  вл ютс  выходной щиной блока 24 сопр жени , а входы буферного элемента 24.3  вл ютс  входной шиной блока 24 сопр жени  .

Устройство работает следующим образом.

По команде Пуск производитс  начальна  установка блока 22. Последний формирует управл ющий сигнал f Сброс, который по системной магистрали блока 22 поступает на вход сброса регистра 24.1 управлени  блока 24 сопр жени  и устанавливает его в начальное состо ние. При этом на лини х выходной шины блока 24 сопр жени  (на выходах регистра 24.1 управлени ) по вл ютс  запрещающие -сигналы, которые отключают информационные вькоды цифровых вольтметров 3 и 9, информационного регистра 20, аналого-цифрового преобразовател  23, буферного элемента 24.3 блока 24 сопр жени , исследуемого фазометра 29 от системной магистрали блока 22 и

5

0

0

5

од1ювре 1е.нпо блокируют прием информации программируемыми синтезаторами 13 и 15 частот и цифроаналоговыми преобразоватеп ми 16 и 17.

Работа устройства осуществл етс  в три цикла: цикл подготовки, цикл калибровки и цикл измерений, причем цикл калибровки и цикл измерений состоит из п ти тактов,

в цикле подготовки с помощью пульта 22.2 управлени  блока 22 осуществл етс  установка режима работы устройства , а именно задаютс  диапазон частот, шаг перестройки частоты (число точек), исходные уровни сигналов на клеммах 2 и 8 устройства, диапазон и шаг изменени  уровн  сигналов (число точек), тип фазометра, число усреднений результатов одного измерени  и другие операхщи алгоритма приведенного на фиг.2 и 3. При вводе информации с пульта 22,2 управлени  на управл ющем входе блока 22 по вл етс  сигнал, который поступает на вход прерывани  центрального микропроцессорного блока 22,1. В результате этого блок 22 переходит к выполнению подпрограммы установки режима . По этой подпрограмме блок 22 считывает, дешифрует и запоминает состо ние органов пульта 22.2 управлени , а затем нормализует и корректирует введенные данные.

Дл  установки частоты f на выходе программируемого синтезатора 15 частот (блок A3 на фиг,2) блок 22 в младиих разр дах Адреса/данных системной магистрали выдает адрес блоку 24 сопр жени , а затем в старших разр дах Адреса/данных системной магистрали - управл ющее слово. Адрес в блоке 24 сопр жени  поступает на входы селектора 24.2 адреса, выхной сигнал которого разрешает запись информации в регистр 24.1 управлени  при поступлении по системной магистрали блока 22, сигнала Выбор устройства. По сигналу Запись , поступающему по управл ющей

линии Вывод (Запись) системной магистрали блока 22, управл ющее слово загружаетс  в блок 24 сопр жени  (регистр 24,1 управлени ), В результате этого на управл ющем входе программируемого синтезатора 15 частот по вл етс  разрешающий сигнал, кото- рьш подготавливает его к приему информации . После этого блок 22 вьщает

на системную магистраль код частоты ft , По сигналу Запись этот код загружаетс  в программируемый синтезатор 15 частот, с выхода которого синусоидальный сигнал частоты f. поступает на входы аттенюаторов 1 и 7. . Сигнал частоты f с выхода опорной частоты программируемого синтезатора 15 частот подаетс  на вход синхронизации программируемого синтезатора 13 частот и на вход умножител  14 частоты, на выходе которого образуетс  сигнал с частотой f g. Этот сигнал поступает на вход квантующей частоты преобразовател  18 фаза-код. Установка частоты fj-F (F - промежуточна  частота на выходах двухка- нального преобразовател  11 частоты) на выходе программируемого синтезатора 13 частот с помощью блока 22 производитс  аналогично рассмотренному процессу установки частоты на выходе программируемого-синтезатора 15 частот.

Дл  установки уровн  испытательного сигнала на клемме 2 блок 22 переходит к выполнению подпрограммы Амплитуда (блоки А4,...,А13 на фиг,2), По этой подпрограмме с помощью блока 24 сопр жени  устанавливаетс  на управл ющем входе цифро- аналогового преобразовател  16 раз- решающи й сигнал. По сигналу Запись блок 22 загружает в илфроаналоговьш 5 преобразователь 16 код амплитуды U- сигнала, задаваемого на клемме 2 устройства. На выходе цифроаналого- вого преобразовател  16 формируетс  соответствующее посто нное напр жение , управл ющее коэффициентом передачи аттенюатора 1, После временной задержки, необходимой дл  установлени  уровн  сигнала на выходе аттенюатора 1, блок 22 вьщает сигнал За0

5

0

0

5

0

5

пись , который поступает по системной магистрали блока 22 на вход запуска цифрового вольтметра 3.

Блок 22 посредством регистра 24,1 управлени  устанавливает на управл ющем входе буферного элемента 24,3 разрешающий сигнал и тем самым подключает его к системной магистрали . После этого блок 22 ожидает сигнал готовности данных, который поступает через буферный элемент 24,3 с управл ющего выхода цифрового вольтметра 3, После поступлени  CHfHana готовности данных с помощью

блока 24 сопр жени  устанавливаетс  на управл ющем входе цифрового вольт- метра 3 разрешающий сигнал, считывает данные с информационных выходов цифрового вольтметра 3, сравнивает из- меренное U и заданное U- значени  уровн  сигнала -U;-U.. 41/0. Если из 1 -H. f)

за подключени  нагрузки измеренное значение Uj, отличаетс  от заданного

10

15

20

Uj (/4Up / I/), ТО блок 22 определ ет знак разности гЗПр и измен ет коэффициент передачи аттенюатора 1, повтор   указанные операции.так, чтобы получить iJUp (, где f- допустима  погрешность. Установка уровн  сигнала на клемме 8 устройства (блок А14 на фиг.2) осуществл етс  аналогично предьщущего с помощью аттенюатора 7, цифрового вольтметра 9 и цифроаналогового преобразовател  17.

Дл  задани  режима обработки результатов измерений - с усреднением или без усреднени  - производитс  начальна  установка счетчика усред- 25 нени  путем записи числа п 91 в центральный микропроцессорный бло к 22.1 блока 22. Аналогично устанавливаетс  счетчик числа циклов измерений , счетчик числа зависимостей .,Q 4Ф(и) и счетчик числа частот .

Входы исследуемого фазометра 29 подключаютс  к клеммам 2 и 8 устройс-. тва. Если исследуетс  цифровой фазометр , то его информационные выходы, управл ющий выход и управл ющий вход подключаютс  соответственно к информационным входным клеммам 27, входной клемме 25 и выходной клемме 26 устройства. При исследовании аналогового фазометра его аналоговый выход подключаетс  к аналоговым информационным клеммам 28 устройства. На этом завершаетс  цикл подготовки.

В первом такте цикла калибровки блок 22 запускает исследуемый цифровой фазометр 29 путем подачи сигнала Запись по системной магистрали на его вход запуска и ожидает сигнал готовности данных на выходе, блока 24 сопр жени  (блоки А15, А16 на фиг.2). После Поступлени  сигнала готовдости данных блок 22 с помощью блока 24 сопр жени  подключает исследуемый фазометр 29 к системной магистрали, считывает и запоминает i (блок А17 на фиг.2) в центральном микропроцессорном блоке 22.1 код,

35

40

45

50

10

15

20

25 .,Q

5

0

5

0

пропорциональный фазовому сдвигу (f , который возникает при подключе НИИ исследуемого фазометра к клеммам 2 и 8 устройства. Аналогичные операции производ тс  с аналого- цифровым преобразователем 23 при исследовании аналогового фазометра.

Во втором такте (блок А18 на фиг.2) блок 22 выводит на системную магистраль управл ющее слово Коммутаци -1, которое посредством блока 24 сопр жени  поступает на управл ющие входы коммутатора 5. Последний устанавливаетс  в положение, в котором выход разв зывающего четырехполюсника 4 подключаетс  к второму сигнальному входу двухканального преобразовател  11 частоты. Таким образом, на первый сигнальный вход двухканальног о преобразовател  11 частоты поступает через разв зьгоающий четырехполюсник 10 сигнал частоты fj с выхода аттенюатора 7, т.е. с клеммы 8 устройства, а на второй сигнальный вход - через разв зывающий четьфехполюсник 4 сигнал частоты fJ с выхода аттенюатора 1, т.е. с клеммы 2 устройства. Одновременно на гетеродинный вход двухканального преобразовател  11 частоты подаетс  сигнал частоты f ,--F от программируемого синтезатора 13 частот. В результате преобразовани  частот на выходах двухканального преобразовател  11 частоты образуютс  сигналы промежуточной частоты F.

Пол5гченный сигнал поступает на информационные входы преобразовател  18 фаза-код, который содержит два формирующих устройства, измерительный триггер, элемент И и счетчик импульсов. Причем выход измерительного триггера  вл етс  управл ющим выходом, вход сброса счетчика импульсов - управл ющим входом, а второй вход элемента И - входом квантующей частоты преобразовател  18 фаза- код. На информационных выходах преобразовател  18 фаза-код образуетс  код, пропорциональный фазовому сдви- гу If to который возникает в каналах устройства в указанном положении коммутатора 5 при установленных значени х амплитуд и частоты f сигналов на клеммах 2 и 8 устройства, а также частоте fj-F сигнала на гетеродинном входе двухканального преобразовател  11 частоты. Полученный код записьша- етс  в информационный регистр 20 по

фронту импульса, поступающего на вход записи с выхода форг-шровател  19 импульсов , Одповременно этот импульс, форГ Шруемый по спаду импульса на уп- равл шщем выходе преобразовател  18 фаза-код, устанавливает на управл ющем выходе информационного регистра 20 сигнал готовности данных. По фронту готовности данных на вы- ходе формировател  21 импульсов образуетс  и fflyльc, которьй поступает на управл ющий вход преобразовател  18 фаза-код и устанавливает на его ин- формационных выходах нулевой код.

На этом завершаетс  процесс подготовки данных дл  обработки, и блок 22 переходит к вьшолнению подпрограммы Усреднение (блок А19 на фиг.2).

По этой подпрограмме (фиг.З) блок 22 после переключени  коммутатора 5 вводит временную задержку, учитывающую переходные процессы при коммутации , и ожидает по влени  на управл ющем выходе информационного регистра 20 сигнала готовности данных (блоки У1-У13 на фиг.З), который поступает через блок 24 сопр жени . При по влении сигнала готовности данных блок 2 устанавливает посредством блока 24 сопр жени  ра управл ющем входе информационного регистра 20 разрещаю- щий сигнал, который сбрасывает сигнал готовности данных на управл ющем выходе информационного регистра 20, а его информационные выходы подключает к системной магистрали. Затем независимо от кода, наход щегос  в регистре 20, в центральный микропроцессорный блок 22.1 микро-ЭВМ записываетс  нулевой код (блок У5 на фиг.З), т.е. производитс  пропуск первого результата измерени , который может быть искажен при вы- полне1ши временной задержки.

Таким образом, с помощью рассмотренных операций достигаетс  устранение погрешности, обусловленной переходными процессами в коммутируемых цеп х устройства, и одновременно

обеспечиваетс  синхронизаци  работы устройства. При синхронной работе блок 22 обрабатывает всегда целое число результатов измерений и, тем самым, устран етс  низкочастотна 

погрешность дискретного преобразовани . Блок 22 осуществл ет анализ данного числа усреднений (блоки У5, У6 на Фиг.З). В результате этого

анализа, например, при п 1 блок 22 переходит к циклической процедуре ввода данных, суммировани  получен- ньк результатов, измерени  и проверки содержимого счетчика усреднени  (блоки У7,...,У12 на фиг.З). Указанные операции выполн ютс  п раз и завершаетс  циклическа  процедура формированием в центральном микро- роцессорном блоке 22.1 кода, пропор- Iп

ционального сумме 2 noTi Делением полученной суммы на число п заканчиваетс  подпрограмма Усредне- п

ние 1/. 2 t/ffoii /п (блок У19 на I

фиг.З).

При осуществл етс  аналогична  процедура ввода данных только один раз и на том завершаетс  выполнение подпрограммы Усреднение (блоки У14,...,У16 на фиг;3). Блок 22 заканчивает второй такт вычислени  разности ф, if,g-0 (блoк А10 на фиг.2). Код, пропорциональный фазовому сдвигу ( , записываетс  в центральный микропроцессорный блок 22.1.

Третий такт (блоки А21,.,.,А23 на фиг. 2) блок 22 .начинает с установки на выходе программируемого синтезатора 13 частот сигнала с-частотой f.+F, смещенной вверх на промежуточ- частоту F относительно частоты f сигнала на клеммах 2 и 8 устройства . Коммутатор 5 остаетс  в прежнем положении. В результате преобразовани  частот, преобразовани  фаза-код и выполнение подпрограммы Усреднение , которые осуществл ютс  так же, как и во втором такте, в централь- ном микропроцессорном блоке 22.1 образуетс  код, соотвётствуюший фазо7 вому сдвигу - fffu, завершаетс  третий такт вычислений разности и . Код, пропорциональный фазовому сдвигу - (, записываетс  в центральный микропроцессорный блок 22.1.

Б четвертом такте (блоки А24,..., А26 на фиг.2) блок 22 выводит управ- л ющее слово Коммутаци -2 и, тем самым коммутатор 5 устанавливаетс  в положение, в котором выход разв зывающего четьфехполюсника 6 подключаетс  к второму сигнальному входу двухканального преобразовател  11 частоты, т.е. второй сигнальный вход

двухканального преобразовател  11 частоты подключаетс  через разв зывающий четырехполюсник 6 к клемме 8 устройства. На выходе программируе- мого синтезатора 13 частот устанавливаетс  сигнал частоты f,--F.

Далее устройство работает аналогично второму такту, в результате в центральный микропроцессорный блок 22.1 записываетс  код, пропорциональный фазовому сдвигу ( fj(- 1Лд

П тый такт цикла калибровки (блоки А27,...,АЗО) блок 22 начинает с вывода управл ющего слова Коммута- ци -2. В результате этого коммутатор 5 устанавливаетс  в положение, в котором выход разв зывающего четырехполюсника 12 подключаетс  к второму сигнальному входу двухканального преобразовател  11 частоты, т.е. второй сигнальный вход двухканального преобразовател  11 частоты подключаетс  через первый разв зывающий четырехполюсник 12 к первому сигналь- ному входу двухканального преобразовтел  11 частоты. После этого уст- ройство работает так же, как и во втором такте, и в центральный микро- процессорный блок 22.1 записываетс  код, соответствующий фазовому сдвигу

V4 40-0

Завершаетс  цикл калибровки изменением и проверкой содержимого счет- чика числа циклов измерений (блоки А32, АЗЗ на фиг.2). После этого блок 22 вычисл ет значение уровн  сигнала на клемме 8 устройства, при котором будет производитьс  определение фазоамплитудной погрешности ис- следуемого фазометра 29 (блок А34 на фиг.2) и переходит к выполнению подпрограммы Амплитуда; (блок А14 на фиг.2).

Первый такт цикла измерений начи- наетс  после завершени  подпрограммы Амплитуда и полностью аналогичен первому такту цикла калибровки (блоки А15-А16 на фиг.2). По окончании первого такта в центральном микро- процессорном блоке 22.1 формируетс  код, пропорциональный фазовому сдвиг

ФГ

ifi - начальное значение фазового сдвига в каналах исследуемого фазометра 29 при исходных значени х уровней

g

Q

5 0

5

сигналов на клеммах 2 и 8 устройства, измеренное в цикле калибровки;

а. - фазоамплитудна  погрешность, возникающа  в каналах исследуемого фазометра 29 , при изменении уровн  сигнала на клемме 8 устройства; - фазовый сдвиг, возникаЬщий в результате изменени  коэффициента передачи аттенюатора 7.

После завершени  второго такта цикла измерений, который полностью аналогичен второму такту цикла калибровки , в центральном микропроцессорном блоке 22.1 образуетс  код, соот- ветствуюшрй фазовому сдвигу

(f; If,.- (f,g (, + Л;+л)-q-to

,

где M fo фазовый сдвиг, возникающий в каналах устройства при исходных значени х уровней на клеммах 2 и 8; , фазовые сдвиги (фазоампли- тудные погрешности), возникающие соответственно на первом сигнальном входе и выходе двухканального преобразовател  11 частоты при изменении амплитуды сигнала на клемме 8 устройства , причем сдвиг Д учитывает также фазоампли- тудную погрешность, вносимую преобразователем 18 - фаза-код.

Третий такт цикла измерений полностью аналогичен третьему такту цикла калибровки. В результате выполнени  третьего такта в центральном микропроцессорном блоке 22.1 формируетс  код, пропорциональный фазовому сдвигу

V,

ц-()

-(-ф«) .

мв

Знаки фазовых сдвигов измен ютс , на противоположные по сравне- 1ШЮ с вторым тактом, так как частота f.+F сигнала на гетеродинном входе двухканального преобразовател  11 частоты выше частоты f,. сигналов на его сигнальных, входах. Величины фазовых сдвигов ,3 { , л , и .остаютс  такими же, как и во втором такте цикла измерений, поскольку амплитуды сигналов на клеммах 2 и 8 устройства и соответственно на сигнальных входах двухканального преобразовател  11 частоты не измен ютс .

В четвертом такте цикла измерений который аналогичен четвертому такту jцикла калибровки, в центральном мик- ропроцессорном блоке 22.1 образуетс  код, соответствующий фазовому сдвигу

V3 4 3r%.

-( + d|)j- ч з, .,

где 4 -1- фазовые сдвиги (фазоамплитудные погрешности ), возникающие соответственно на втором сигнальном входе и выходе двухканального преобразовател  11

частоты.

После окончани  п того такта цикла измерений, который полностью j аналогичен п тому такту цикла калиб- ровки, в центральном микропроцессор- ном блоке 22.1 формируетс  код, про- Iпорциональный фазовому сдвигу

Ч 4-40 410+ (гЗ X, И ,Ч Л , ) - ((.

Завершаетс  цикл измерени  вычислением фазового сдвига (погрешности), I вносимого аттенюатором 7 при изме- лп НИИ его коэффициента передачи (блок АЗО на фиг.2),

А - Ч .)/2 -()

вычислением фазоамгшитудной пог- рещности исследуемого фазометра 29 (блок А31 на фиг.2)

ФГ

и вьтолнением анализа заданного числа циклов измерений (блоки А32,.,., АЗЗ на фиг.2).

В результате этого анализа, напри мер, при т-1 70, блок 22 переходит к следующему циклу измерени . При блок 22 завершает определение фазоамплитудной погрешности исследуемого фазометра 29 в зависимости от изменени  уровн  сигнала на одно из его входов (клемма 8 устройства) и фиксированном уровне сигнала на другом (клемма 2 устройства) ЛФ f(U). Затем блок 22 измен ет и анализирует состо ние счетчика числа зависимостей f(U) (блок А35, А36 на фиг.2). Например, при р-1 О в блоке 22 снова устанавливаетс  счетчик числа циклов измерений, котррьш вычисл ет значение уровн  сигнала на клемме 2 устройства, выполн ет подпрограмму Амплитуда дл  установки уровней сигналов на клеммах 2 и 8 устройства и переходи к осуществлению цикла калибровки и циклов измерений как описано. При блок 22 измен ет и анализирует состо ние счетчика числа частот . Например, при 1-1 О блок 22 устанавливает счетчик циклов измерений , счётчик числа зависимостей, вычисл ет значение частоты и далее, как описано, устанавливает значение частоты и уровней сигналов на клеммах 2 и 8 устройства, проводит цикл калибровки и циклы измерений. При блок 22 переходит к выполнению подпрограммы Индикаци . По этой подпрограмме блок 22 выводит результаты определени  фазоамплитудной погрешности в блок 22.3 отображени  информации и документирует полученные данные с помощью периферийного устройства 22.4.

В устройстве благодар  введению разв зывающих четырехполюсников 4,6, 10 и 12 коммутатора 5, программируемого синтезатора 13 частот, преобразовател  18 фаза-код и обработке в блоке 22 результатов измерени  п ти тактов цикла калибровки и циклов измерений, во врем  которых переключаютс  сигналы и их частоты на входах двухканального преобразовател  11 частот, автоматически устран етс  фазоамплитудна  погрешность устройства и погрешность, возникающа  при изменении коэффициента передачи аттенюаторов 1 и 7.

I

Введение и;ифровых вольтметров 3 и 9, программируемых синтезаторов 13 и 15 частот позвол ет уменьшить, погрешности , обусловленные изменением нагрузки на клеммах 2 и-8 . устройства и неточностью установки частоты, т.е.

дополнительно повысить точность определени  фазоамипитудной погрешности.

Введение формирователей 19 и 21 информационного регистра 20, блока 24 сопр жени  и блока 22 управлени  и обработки результатов обеспечивает синхронную работу узлов устройства. Это позвол ет устранить низкочастотную погрешность дискретного преобразовани  при регулировании в широких пределах числа усреднений п и погрешность , обусловленную переходными процессами в коммутируемых цеп х устройства, т.е. дополнительно повы- сить точность измерений.

Благодар  применению блока 22 дл  управлени  аттенюаторами 1 и 7 с помощью цифроаналоговых преобразователей 16 и 17 цифровыми вольтметрами 3 и 9, коммутатором 5, программируемыми синтезаторами 13 и 15 частот, аналого-цифровым преобразователем 23, запоминани  и обработки полученных данных достигаетс  автоматизаци  процесса определени  фазоамплитудной погрешности фазометров, обеспечиваетс  автоматическа  коррекци  погрешностей и определение характера изменени  фазоамплитудной погрешности фазометров в заданных диапазонах изменени  уровней и частот сигналов, исследовани  различных типов (аналоговых и цифровых) фазометров с документированием полученных данных.

Claims (2)

1. Устройство дл  определени  фазоамплитудной погрешности фазометров , содержащее два аттенюатора, выходы которых  вл ютс  сигнальными выходными клеммами дл  подключени  входов фазометра, и двухканальный преобразователь частоты, о т л и - чающеес  тем, что, с целью повышени  точности и ускорени  процесса поверки; фазометров путем автоматизации определени  фазоамплитудной погрешности, в него введены два цифровых вольтметра, четыре разв зывающих четырехполюсника, коммутатор, два программируемьгх синтезатора частот , два цифроаналоговых преобразовател , преобразователь фаза-код, два формировател  импульсов, информацион- ный регистр, блок управлени  и обработки результатов, аналого-цифровой преобразователь и блок сопр жени .

0

,

5 п

0

5

0

.

0

причем выход первого аттенюатора соединен с входами первого цифрового вольтметра и первого разв зывающего четырехполюсника, выход которого подключен к первому входу коммутатора , второй вход которого соединен с выходом второго разв зывающего четырехполюсника , вход которого подключен к выходу второго аттенюатора и к входам второго цифрового вольтметра и третьего разв зывающего четырехполюсника , выход которого соединен с пер- вым сигнальным входом двухканального преобразовател  частоты и с входом четвертого разв зывающего четырехполюсника , выход которого подключен к третьему входу коммутатора, выход которого соединен с вторым сигнальным входом двухканального преобразовател  частоты, гетеродинный вход которого подключен к выходу первого программируемого синтезатора частот, вход синхронизации которого соединен с входом умножител  частоты и с выходом опорной частоты второго программируемого синтезатора частоты, выход которого подключен к входам первого и второго аттенюаторов, управл ющие входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выход умножител  частоты подключен к входу квантующей частоты преобразовател  фаза-код, информационные входы которого соединены соответственно с первыми и вторыми выходами двухканаль- ного преобразовател  частоты, а управл юш 1й выход подключен через первый формирователь импульсов к входу записи информационного регистра, управл юш51й выход которого соединен через второй формирователь иьтуль- сов с входом сброса преобразовател  фаза-код, информационные выходы которого подключены к информационным входам информационного регистра, системна  магистраль блока управлени  и обработки результатов подключена к выходам первого и второго цифровых вольтметров, входам первого и второго программируемых синтезаторов частоты, входам первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходам информационного регистра, выходам аналого-цифрового преобразовател  и к системной магистрали блока сопр жени , линии входной шины которого соединены соответственно с управл ющими выходами первого и второго цифровых вольтметров, информационного регистра, аналого-цифрового преобразовател  и входной клеммой дл  подключени  управл ющего выхода фазометра , линии выходной шины блока со- пр жени  подключены к управл ющим входам соответственно первого цифрового вольтметра, коммутатора, второго цифрового вольтметра, первого и второго программируемых синтезаторов частот, первого и второго цифроана- логовых преобразователей, информационного регистра, аналого-цифрового пре- образовател  и к выходной клемме дл  подключени  управл ющего входа фазометра, кроме того, системна  магистраль блока управлени  и обработки результатов или вход аналого-

цифрового преобразовател   вл ютс  соответственно кодовыми или аналоговыми информационными входными клеммами дл  подключени  информационного выхода фазометра.

2. Устройство по П.1, о т л и - чающеес тем, что блок сопр жени  содержит подключенные к системной магистрали блока управлени  и обработки результатов регистр управлени , селектор адреса и буферный элемент, входы которого  вл ютс  лини ми входной шины, а управл ющий вход соединен с одним из выходов регистра управлени , остальные выходы которого  вл ютс  лини ми выходной |Шины, а управл ющий вход которого 1соединен с выходом селектора адреса.

(НАЧШ УСТАНОШй

«иг.г

г

ввод состддни  регистра

да У91

I ввод данных ifj

-31Q1

вычисление j г «//

рУП

I СЧ6

счет Г7 -1

нет

П

У13 вычисление Г/

Т

( подпрограм ла УСРЕДНЕН1

.У1

GJ :- |рсменнак задержка Tj

п

У2

Е

ввод состо ни  perMCTCiai C

запись - О

начальна  установка счет- ника усреднени  п

-нет .Уб

У14

ввод сое регистра

нет

У16

1 90Д ЛПННМХ У

I

г ВОЗВРАТ