SU517153A1 - Измеритель дрейфа цифровых вольтметров и цифровых счетно-импульсных частотомеров - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДРЕЙФА ЦИФРОВЫХ ВОЛЬТМЕТРОВ

И ЦИФРОВЫХ СЧЕТНО-ИМПУЛЬСНЫХ ЧАСТОТОМЕРОВ

счетчика. Пр мой выход триггера соединен со вторым входом клапана, установочный вход триггера через одновибратор соединен с генератором импульсов, а нулевой вход триггера подключен к выходу конец измерени  провер емого прибора.

На чертеже приведена функциональна  схема предложенного измерител .

Измеритель дрейфа цифровых вольтметметров и цифровых счетно-импульсных час тотомеров содержит генератор образцовой частоты 1, соединенный через формирователь 2 со входом цепочки задержек 3 и одним из входов распределител  импульсов 4. Все выходы цепочки задержек 3 подклнэ чены к соответствующим входам распределител  импульсов 4. Выход распределител  импульсов 4 соединен- с соответствующим контактом переключател  режимов 5, выхо  которого подключаетс  к jvxo.ay проке ; Рймого прибора 6, соединеЬНого с входом устройства дл  сранне и  кодов {. Выходь: чоследнего соедиие ы с входами преобразователей числа импульсов в напр жение 8 I 3, гьуходы которых через пороговые эле ,к-Чть; .10 и 11, соответственко, соедине .; ;..; входами сложение и вычитание - -грсивного счэ-п-г  12. Выход реверсив счетчика динен со входом пре чжение 13 и одним ;Чэразовател  кол ьгход преобраэ эвател  is.xoaoM клапан; . код-11апр же1нр 1 тодключеЕ к входу само а 15. Генератор им пишущего БО.ПЬЛ -, л, ей к входу пуск про- пу;и)СОВ 16 ПОДК.Т: В-р емого приборг о, через делитель час- то/ы 17 - к сбросгвым входам преобразователей числа импул: сов в напр жение 8 и 9 8 черег одновиоратор 1 8 .-к установочному входу триггера 19, нулевой вход которого соединен с выходом конец измерени  про вер емого прибора 6- Пр мой выьход триггера 19 соецт ен со вторым входом клапана 14, выход которого подключен к одному управл ющему входу распределител  импульсов 4, другой управл ющий вход которого соединен с инверсным вьLxoдoм триг гера 19. Выход преобразовател  код-напр  жение 13 через делитель напр жени  20 соединен со входом суммирующего устройства 21, второй вход которого подключен к источнику образцового напр жени  22, а выход - к соответствующему контакту переключател  режимов 5. Измеритель работает следующим образом . При измерении дрейфа цифровых счетно-импульсных синхронизируемых частотометров переключатель режимов 5 устанавливаетс  в такое положение, при котором

выход распределител  импульсов 4 подключаетс  к входу провер емого прибора 6, т.е. частотомера.

Работа цифрового счетно-импульсного частотомера основана на подсчете числа периодов импульсов измер емой частоты за опорный интервал времени Т , причем начало опорного интервала времени Т, синхронизировано с импульсом измер емой частоты, а момент окончани  опорного интервала времени Т , как правило, не совпадает с моментом прихода импульса измер емой частоты . Инструментальна  погрешность равна разности между реальным значением интервала Т и его номинальным значением T ,р . образцовой частоты 1 через Генератор формирователь 2 задает на зход цепочки задержек 3 стабильную последовательность коротких кмпульг:и3 с частотой следовани  1 . Цепочка задержек 3 представл ет собой последовательно соединенные элеминты задержки с величиной задержки каждого элемента t Ь аспредепитель импульсов 4 организован таким образом, что в исходном состо нии устройства, когда триггер 19 сброшен, на вход провер емого прибора 6 поступают импульсы со средней точки цепочки задержек 3, задержанные на полтора периода относительно последовательности импульсов, поступающих с формировател  2. Импульсом с генератора импульсов 16 запускаютс  провер емый прибор 6 и одновибратор 18. Одновибратор 18 необходим дл  того, чтобы сдвинуть момент возможной коррекции имлульсов, поступающих на вход провер емого прибора 6, относительно канала интервала времени заднему фронту импульса с одновибратора 18 триггер 19 перебрасываетс  в единичное состо ние и открывает клапан 14, разреша  тем самым прохождение кода , записанного в реверсивном счетчике 12, на управление распределителем импульсов 4. В зависимости от кода реверсивного счетчика 12 распределитель импульсов 4 подключает на вход провер емого прибора 6 один из выходов цепочки задержек 3, причем нулю реверсивного счетчика 12 соответствует подключение среднего выхода цепочки задержек 3. Поэтому до конца опорного интервала времени Т ка вход провер емого прибора 6 будут поступать импульсы с одного и того же выхода цепочки задержек 3. По окончании периода Тц результат измерени  в виде кода N поступит на устройство сравнени  кодов 7 и сигналом конец измерени  сброситс  триггер 19. На второй вход устройства сравнени  кодов 7 подаетс  код N , соответствующий номинальному значению частоты f . Устройство сравнени  кодов 7 вьщает импульс на своем первом выходе, если знача ние кода N с провер емого прибора 6 бо ше кода N , и на втором выходе, если N   меньше К| . Вьщеление дрейфа осуще вл етс  на усредн ющих элементах, которыми  вл ютс  преобразователи числа импульсов в напр жение 8 и 9 совместно с пороговыми элементами 10 и 11. Врем  усреднени  равно Т у m - где щ- коэффициент делени  делители частоты 17, а частота следовани  импул сов генератора импульсов 16. При условии, что середина импульса ча тоты f совпадает с окончанием номинального опорного интервала времени Тц , количества кодов N i больших N и мен ших W , будут равны между собой. Если один из результатов сравнени  по вл етс  чаще, то имеет место систематический ухо момента окончани  интервала Tj в какую либо сторону от Т р В течение времени усреднени Ту на выходе преобразователей числа импульсов в напр жение 8 и 9 накапливаетс  напр жение , пропорциональное количеству резуль татов сравнени  Ы ЫиК1 Н-По окончании интервала времени Т ., импульсо с делител  частоты 17 преобразователи 8 и 9 сбрасываютс , а пороговые элементы 10 и 11, напр жение порога срабатывани  которых равно половине максимально возможного напр жени  на выходе преобразователей 8 и 9, оценивают напр жение на своих входах, причем сработать может тол ко один пороговый элемент 10 или 11. Если сработает пороговый элемент 10, то импульс пройдет на вход сложение реверсивного счетчика 12, а если сработает пороговый элемент 11 - на вход вычитание . После того как реверсивный счетчик 12 изменит свое состо ние, во врем  последующих измерений частоты провер емым прибором 6 распределитель импульсов 4, управл емый кодом реверсивного счетчика 12, после открьшани  клапана 14 будет осуществл ть сдвиг последовательности им пульсов, поступающих через цепочку задержек 3, на величину одного элемента задержки t . При этом если за врем  f у чаше получают результат сравнени  N N , то сдвиг происходит вправо от средней точ ки цепочки задержек 3, и влево - в случае более частой реализации результата N IV .Смещением момента прихода последнего импульса измер емой частоты { кор ректируетс  наметившийс  уход момента окончани  опорного интервала измерени Т, Смещение момента прихода последнего импульса представл ет собой сигнал обратной св зи в устройстве. Это смещение зависит от значени  кода реверсивного счетчика 12. Преобразователь код напр жение 13. подключенный к выходу реверсивного счетчика 12, вьщает напр жение, пропорциональное значению и повтор ющее форму дрейфа провер емого прибора 6 (цифрового частотометра). Это напр жение регистрируетс  самопишущим вольтметром 15. При измерении дрейфа цифровых вольтметров переключатель режимов устанавливаетс  в такое положение, при котором вход провер амэго прибора 6, т.е. цифрового вольтметра, подключаетс  через пэрэключзтелъ режимов 5 к выходу су;-.,л. -рующего устройства 21. На выходе источника образцового напр жени  22 устааазливаетс  напр жение U { N +0,5) о , где N - целое число, соответствующее значению контролируемой точки диапазона измерени  провер емого прибора (цифрового вольтметра) 6, а пзкачение кванта прг-:5ора 6. Напр жение UQ соответствует границе перехода от числа N к числу N + 1 на выходе превер емого прибора 6. Однако в реальных цифровых вольтметрах эта граница может не совпадать с указанным уровнем , а разность между ними определ ет инструментальную погрешность прибора. С подключением генератора импульсов 16 к провер емому прибору 6 (цифровому вольтметру), посл д;1чй с частотой импульсов генератора 16 будет вьщавать на устройство сравнени  кодов 7 результат измерений в виде кода N -j . На второй вход устройства дл  сравнени  кодов 7 подаетс  код, соответствующий числу N . Устройство дл  сравнени  кодов 7 вьщает единичный импульсный сигнал на первом своем вькоде, если значение кода N-j , поступающего с провер емого прибора 6, больше N , а на втором - если значение кода N меньше N . Вьщеление дрейфа (низкочастотной составл ющей погрешности провер емого прибора 6) осуществл етс  введением усредн ющих элементов, которыми  вл ютс  преобразователи числа импульсов в напр жение 8 и 9 совместно с пороговыми элементами 10 и 11. Врем  усреднени  Т определ етс  сотношением Т (l/f) где и - коэффииент делени  делител  частоты 17, а f - астота следовани  импульсов генератора

импульсов 16. в течение этого времени Ту на выходах преобразователей 8 и 9 накапливаютс  напр жени , пропорциональные количествам результатов сравнени  кодов Ni и N , соответствующих вьшолнению соотношений N N и N i N ,- соответственно . По окончании интервала времени Т., импульсом с делител  частоты 17 преобразователи 8 и 9 сбрасываютс , а пороговые элементы 10 и 11, сработать из которых может только один, оценивают напр жени  на своих ;входах.

Claims (1)

1. При этом на вход сложение или вычкхание реверсивного счетчика 12 поступит импульс, который вызовет изменение на определенное значение напр жени  на выходе преобразовател  код-напр жение 13 и, следовательно, напр жени  на выходе делител  напр жени  2О. Напр жение на выходе делител  напр же- 20 ни  20, подаваемое на второй вход сумми рующего устройства 21, представл ет собой напр жение обратной св зи в устройст ве. Форма напр жени  на выходе преобразовател  код-напр жение 13 и его значение , с учетом коэффициента делени  делител  напр жени  20, соответствуют форме и значению дрейфа провер емого прибора (цнфрового вольтметра) и регистрируютс  с помощью самопишущего вольтметра 15. Формула изобретени  Измеритель дрейфа цифровых вольтметров и цифровых cчeтнo-и myльcныx частот меров, содержащий источник образцового напр жени , соединенный с суммирующим устройством, генератор импульсов, соединенный со входом пуск провер емого прибора , выход которого подключен ко входу устройства дл  сравнени  кодов, а выходы последнего, соединены с входами преобразователей числа импульсов в напр жение, которые через пороговые элементы соединены , соответственно, со входами сложение и вычитание реверсивного счетчика, выход которого через преобразователь коднапр жение подключен к самопишущему вольтметру и делителю напр жени , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, он содержит генератор образцовой частоты, формирователь , цепочку задержек, распределитель импульсов, одновибратор, триггер, клапан и переключатель режимов, причем генератор образцовой частоты через формирователь подключен к одному из входов распределител  импульсов и ко входу цепочки задержек, выходы которой подключены к соответствующим входам распределител  импульсов, выход последнего соединен с соответствующим контактом переключател  режимов, а управл ющие входы подключены , соответственно, к инверсному выходу триггера и через клапан - к выходу реверсивного счетчика, пр мой выход триггера соединен со вторым входом клапана. установочный вход триггера через одновибратор соединен с генератором импульсов, а нулевой вход триггера поцапюч- н к вы- , ходу конец измерени  провер емого прибора . . . , Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: , . 1.Кончаловский В... Ю..И др. Электрические измерительные преобразователи , М., 1967 г., стр. 24, 25. 2,Авторское свидетельство СССР , №494700, G О-1 i 13/02, 15.02,73.