Устройство для измерения второго момента случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВТОРОГО МОМЕНТА СЛУЧАЙНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ , содержащее последовательно соединенные цифровой генератор и цифроаналоговый преобразователь, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом блока управления , второй вход которого соединен с шиной Пуск, а третий - с выходом делителя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при постоянном времени измерения, в него введены запоминающий , два вычитанядих и два суммирующих блока, перемножитель, квадратор и делитель на три, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом перемножителя, а выход - с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с первой выходной шиной, а второй входс входом делителя частоты и первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с второй выходной шиной, а третий - с первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с первым входом первого вычитающего блока, выход которого через квадратор соединен с входом делителя на три, а сл второй вход - с выходом запоминающего блока и первым входом перемножителя , второй вход которого соединен с вторым входом запоминающего блока и выходом второго вычитающего блока, первьй вход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя , а второй - с входной шиной, при 00 00 этом выход цифроаналогового преобразователя соединен с третьей выход ной шиной. 4i СХ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (! !) 4(5!) Н 03 M l 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3553211/24-21 (22) 17.02.83 (46) 07.02.85.Бюл.¹ 5 (72) А.11.Заико (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 399059, кл. Н 03 К 13/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 851764, кл. Н 03 К 13/02, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО 1ЛЯ ИЗ (ЕРЕНИЯ

ВТОРОГО MOMEHTA СЛУЧАЙНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее последовательно соединенные цифровой генератор и цифроаналоговый преобразователь, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с шиной 11Пуск", а третий — с выходом делителя частоты, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности при постоянном времени измерения, в него введены запоминающий, два вычитающих и два суммирующих блока, перемножитель, квадратор и делитель на три, выход которого соединен с первым входом перво!о сумматора, второй вход которого соединен с выходом перемножителя, а выход — с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с первой выходной шиной, а второй входс входом делителя частоты и первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с второй выходной шиной, а третий — с первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с первым входом первого вычитающего блока, выход которого через квадратор соединен с входом делителя на три, а . второй вход — с выходом запоминающего блока и первым входом перемножителя, второй вход которого соединен с вторым входом запоминающего блока и выходом второго вычитающего блока, первый вход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, а второй — с входной шиной, при этом выход цифроаналогового преобразователя соединен с третьей выходной шиной.

138948 3

Известно устройство для измерения случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей, содержащее блок сравнения кодов, источник образцового напряжения и цифровое вычислительное устройство и позволяющее производить допуско15 вый контроль аналого-цифровых преобр азователей (11 .

Однако функциональные возможности такого устройства ограничены.

Наиболее близким к предлагаемому

20 является устройство для измерения характеристик случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей, содержащее блок цифровой уставки, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя и с первым входом блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом исследуемого аналого-цифрового преобразователя, при

30 этом суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика„соединены с выходами блока сравнения кодов, а выход генератора импульсов соединен с запускающим входом исследуемого аналого-цифрового преобразователя и с входом делителя частоты, первый вход которого соединен с входом устройства управления, управляющие выходы которого соединены с управляющими входами генератора импульсов и реверсивного счетчика, кроме того, выход : управляющего генератора шума через нелинейный элемент соединен с первым входом коммутатора, выход которого соединен с первым входом блока сложения напряжения, второй вход которого подключен к образцовому цифроаналоговому преобразователю, а выход — к входу исследуемого аналого-цифрового преобразо- 50 вателя, вход инвертирующего усилителя соединен с выходом нелинейного элемента, а выход — c вторым входом коммутатора, входы переключателя соединены с выходами блока сравнения 55 кодов, а коммутируемые выходы — с суммирующими и вычитающим входами второго реверсивного счетчика, установоч10

4 1

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и предназначено для автоматического измерения втарого начального момента средних йо шкале случайных погрешностей исследуемых аналого-цифровых преобразователей. ный вход которого соединен с выходом устройства управления, при этом второй выход делителя частоты соединен с управляющими входами переключателя и коммутатора а управляющий

) вход управляемого генератора шума соединен с выходом генератора импульсов f2) .

Недостатком известного устройства является малая точность измерения второго начального момента средней по шкале погрешности, обусловленная тем, что при измерении момента погрешностей не учитывается корректированность соседних отсчетов.

Цель изобретения — повышение точности при постоянной времени измерения второго начального момента средних по шкале случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения второго .момента случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей, содержащее последовательно соединенные цифровой генератор и цифроаналоговый преобразователь, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с шиной "Пуск", а третий вход - с выходом делителя частоты, введены запоминающий, два вычитающих и два суммирующих блока, перемножитель, квадратор и делитель на три, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом перемножителя, а выход — с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с первой выходной шиной, а второй вход - с входом делителя частоты и первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с второй выходной шиной, а третий — с первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с первым входом первого вычитающего блока, выход которого через квадратор соединен с входом делителя на три, а второй вход — с выходом запоминающего блока и первым входом перемножителя, второй вход которого соединен с вторым входом запоминающего -блока и выходом второго вычитающего блока, первый вход которого соединен с входом цифроана3 l 1389 логового преобразователя, а второйс входной шиной, при этом выход цифроаналогового преобразователя соединен с третьей выходной шиной.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Цифровой генератор 1 через цифроаналоговый 2 и исследуемый аналого-цифровой 3 преобразователи (АЦП), а также непосредственно, подключен к входам второго вычитающего блока 4. Выход второго вычитающего блока 4 подключен к второму входу запоминающего блока 5 первым входом первого вычитающего блока 6 и вторым входом перемножителя 7. Выход запоминающего блока 5 соединен с вторым входом первого вычитающего блока 6 и первым входом перемножителя 7. Выход первого вычитающего блока 6 че- 2О рез квадратор 8 и делитель на три 9, а перемножитель 7 непосредственно, подключены к входам первого сумматора 10, соединенного выходом с первым входом второго сумматора 11, 25

Второй вход второго сумматора 11 и вход делителя 12 частоты объединены и подключены к первому выходу блока 13 управления, соединенного вторым входом с шиной "Пуск" 14, третим-ЗО с выходом делителя 12 частоты, а первым - с генератором 15 импульсов.

Второй выход блока 13 управления подключен к второй выходной шине, третин к первому входу апоми а о 35 щего блока 5. Устройство содержит первую 16, вторую )7 и третью 18 выходные шины и входную шину )9.

Устройство работает следующим образом. 40

Ъ

Третью выходную шину 18 подключают к входу АЦПЗ, тактовый вход которого соединяют с второй выходной шинОЙ а ВыхОд с ВхОднОЙ шинОЙ 45 устройства. В исходном состоянии сумматор 11 и делитель 12 частоты сброшены на нуль. Случайный сигнал в цифровой форме создается генераторОМ 1 и прОЙДЯ . цифрОаналОгОВый ° преобразователь 2, в аналоговой форме поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 3.

При поступлении импульса пуска с шины 14 блок 13 управления первым же импульсом генератора 15 запускает исследуемый преобразователь 3=

48 4

Иэ его показания вычитается действительное значение сигнала в цифровой форме с выхода генератора 1, и на выходе вычитающего блока 4 образуется первая погрешность исследуемого преобразователя 3 в цифро- . вой форме. Второй после пуска импульс генератора 15 блоком 13 управления не выдается, а третий импульс переписывает в запоминающий блок 5 первую погрешность.

Четвертый импульс генератора 15 вновь появляется на первом выходе блока 13 управления и второй pas запускает преобразователь 3. На выходе вычитающего блока 4 образуется код второй погрешности. Хранящийся в запоминающем блоке 5 код первой погрешности вычитается из кода второй погрешности, разность погрешностей возводится в квадрат, делится на три и поступает на вход первого сумматора 10. Одновременно коды первой и второй погрешностей преобразователя перемножаются перемножителем 7 и подаются на второй вход гервого сумматора 10. Пятый импульс с третьего выхода блока 13 управления занесет эту сумму во второй сумматор !1, а в делитель 12— единицу. Шестой импульс генерато— ра 15 перепишет в запоминающий блок 5 код уже второй ° погрешности.

Таким образом, каждый третий импульс генератора 15 запускает исследуемый аналого-цифровой преобразователь 3. Следующий .за ним импульс прибавляет во втором сумматоре 11 осредненные за шаг дискретизации квадраты двух соседних погрешностей исследуемого преобразователя 3 и . единицу в делитель 12. Последний импульс цикла записывает в запоминающем блоке 5 последнюю погрешность. Затем цикл повторяется.

По истечении 10, 100, 1000 и т.д. циклов импульс с делителя 12 остановит блок 13 управления.. Во втором сумматоре 11 после переноса запятой соответственно на 1,2,3 декады запишется второй начальный момент ш случайной погрешности исследуемого аналого-цифрового преобразователя 3.

Технико-экономический эффект заключается В увеличении точности при сохранении неизменным времени преобразования.

1138948

Составитель И. Романова

Техред А. Бабинец

Корректор Л.Пилипенко

Редактор АД1андор

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ l0706/43 Тираж 872

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5