Мультиплицированная система с аналоговым отображением измеряемых величин

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. В устройстве, индициров.ание значения измеряемых величин на аналоговом индикаторе не зависят от изменения измеряемых величин в пределах допуска, что по- BtionaeT точность допусковой оценки комплекса измеряемых величин. Устройство содержит нуль органы , преобразователи 2,,-2, триггеры 3- Зм, устройства 4;,-4 маркирования, схему 5 объединения, электронно-лучевую трубку 6, генератор 7 линейно нарастающего напряжения и генератор 8 тактовый. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет уменьшить величину погрешности за счет смещения шкалы измерения: подачей смещения фиксированной величины на входы нуль органов 1(1е,, что приводит к расширению временных интервалов на их входах на фиксированную величину, что приведет к увеличению коэффициента кратности относительно периодов импульсов на выходах преобразователей ,, и после допускового преобразования интервалов на триггерах 3 -3, осуществляется обратная процедура. Изобретение дополнительное к основному авт.свид. № 504924. 4 ил. i (Л ю 4 Ч О к

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ,СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСОУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 504924 (21) 3837486/24-10 (22) 04.12.84 (46) 30.07.86. Бюл. К 28 (71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) Г.Ф.Болилый, В.И.Казачинский и Е.В.Карпов (53) 53.085.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 796188, кл. G 01 D 7/08, 1972.

Авторское свидетельство СССР

В 504924, кл. G 01 В 7/10,- 1974. (54),ИУЛЬТИПЛИЦИРОВАННАЯ CHCTENA С., АНАЛОГОВЦИ ОТОБРАЖЕНИЕИ ИЗИЕРЯЕИЫХ ВРЛИЧИН (57) ИзоЪретение относится к радиоизмерительной технике. В устройстве, : индицирование значения измеряемых величин на аналоговом индикаторе не зависят от изменения измеряемых

".величии s пределах допуска, что повышает точность допускавой оценки

„„SU„„1247654 А 2 (Я)4 G01D7 10 комплекса измеряемых величин. Устройство содержит нуль органы 1 -1„, преобразователи 2 -2„, триггеры 33r, устройства 4„-4„ маркирования, схему 5 объединения, электронно-лучевую трубку 6, генератор 7 линейно нарастающего напряжения и генератор

8 тактовый. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет уменьшить величину погрешности за счет смещения шкалы измерения: подачей смещения фиксированной величины на входы нуль органов 1 -1„;, что приводит к расширению временных интервалов на нх входах на фиксированную величину, что приведет к увеличению коэффициента кратности относительно периодов импульсов на выходах преобразователей 2,-2, и после допускового преобразования интервалов на триггерах 3, -3„ осуществляется обратная процедура. Изобретение дополнительное к основному авт.свид. У 504924. 4 ил.

1247654,5

30

55

Изобретение относится к радиоизмерительной техникА и может быть использовано при контроле и настройке радиоэлектронной аппаратуры как в процессе ее производства, так и при эксплуатации.

На фиг.1 представлена блок-схема .системы, на фиг. 2, 3 и 4 - временные диаграммы.

Мультиплицированная система с допусковым отображением измеряемых величин содержит нуль органов 1 -1,,п преобразователей 21 2 „, триггеров 3, -3, и устройств маркирования

4„-4„, схему 5 объединения, электронно-лучевую трубку 6, генератор 7 линейно нарастающего напряжения, генератор 8 тактовый, причем первые входы нуль органов 1„-1„ являются входами системы, а выходы подключены к первым входам соответствующих триггеров 3„-3„, выходы которых через устройства 4, -4„ маркирования подключены ко входам схем 5 объединения, выход которой подключен к горизонтально-отклоняющей системе электронно-лучевой трубки 6, вертикально-отклоняющая система которой подключена к выходу. генератора 7 линейно-нарастающего напряжения, который также подключен ко вторым входам нуль-органов 1, -1„, а вход синхронизации которого подключен ко второму выходу генератора 8 тактового, который также подключен ко входу синхронизации схемы 5 объединения и к третьим входам преобразователей 2 -2, выходы которых подключены ко вторым входам . триггеров 3„-3„, а вторые .входы к первому выходу генератора 8 тактового на первых входах преобразователей 2„-2„ заданы значения допусков ,соответствующих измеряемых величин, таким образом они являются управляющими.

Индицирование значения измеряемых величин на аналоговом индикаторе не зависит от изменения измеряемых величин в пределах допуска, что повьппает точность попусковой оценки комплекса измеряемых величин.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от объекта исследования поступают на первые входы нуль-органов 1, -1„, где сравниваются с линейно-нарастающим напряжением, поступающим на вторые входы с выхода генера2 тора 7. На выходах нуль-органов 1 и формируются импульсы, длительнбсти которых пропорциональны измеряемым напряжениям. Эти импульсы поступают на первые входы триггеров 3 -3 явп ляющиеся D-входами. На вторые входы триггеров, являющиеся С-входами, подаются импульсы, период следования которых линейно соответствует величине допуска на соответствующую измеряемую величину. Преобразование величин допусков в значения периодов следования импульсов осуществляется на преобразователях 2 -2 . Так как л генератор 7 и преобразователи 2 синхронизированы одним сигналом синхронизации со второго выхода генератора 8 тактового, то передний фронт интервалов с нуль-органов 1 совпадает

1 с передним фронтом первых импульсов на выходах преобразователей 2. В результате на выходах триггеров 3 формируются передние фронта допусковых временных интервалов. Каждый последующий импульс на С-входах триггеров

3, оставит без изменения состояние триггеров до тех пор, пока существует высокий логический уровень на

D-входах триггеров 3. Окончание временного интервала на выходе нуль-органа 1 вызовет сброс триггера 3 передним фронтом импульса на С-входе.

Максимальное расстояние от заднего фронта импульса íà D-входе до заднего фронта на выходе триггера 3 равно периоду следования импульсов с выхода преобразователя 2. Таким образом, на выходе триггеров 3 формируются интервалы, длительности которых будут оставаться постоянными при из- . менении интервалов íà D-входах в пределах периода импульсов на С-входах, что будет соответствовать допусковому представлению интервалов с выходов нуль-органов 1, согласно допускам, задаваемь1м частотой импульсов с выходов преобразователей 2 (фиг.21.

При всех допустимых значениях измеряемой величины интервал.на выходе

50. триггера 3 будет соответствовать верхней границе допуска, при любых других будет отличаться на величину, кратную допуску. Очевидно, что на значение нижней границы зоны допуска накладывается условие кратности величине допуска. Для выполнения этого условия при любых значениях нижней границы необходима коррекция величи1247654

b сированной величины на входы нуль органов 1. Это приведет к расширению временных интервалов на их выходах на фиксированную величину, что, в свою очередь, приведет к увеличению коэффициента кратности относительно периодов импульсов на выходах преобразователей 2. После допускового преобразования интервалов на триггерах

10 3 может быть осуществлена обратная процедура, либо вычитанием из допусковых интервалов фиксированных временньц отрезков, либо смещением изображения на электронно-лучевой трубке путем подачи общего напряжения смещения на отклоняющую систему электронно-лучевой трубки.

В качестве примера рассмотрим практический случай допускового кон20 троля напряжения, минимальное значение которого равно 1 В, а зона допуска от 0 85 до 1:15. Ширина эоны допуска. в этом случае равна 0,3 В. Нижняя граница не кратна допуску и поэ25 тому необходима коррекция величины зоны допуска. Значение А определим согласно выведенному выше соотношению А=НГ/(НГ/В1Д)=НГ/K=0,85/3=0,283.

Сравнивая с исходным значением допусЗ0 ка В=О,З, определим погрешность от коррекции в данном случае: П=(0,30,283)/03=0,06, что составляет б .

Сдвинем шкалу на 9 В, Тогда номинальному значению будет соответство35 .вать величина 10 В, а зона допуска от 9, 85 до 10, 15.,В этом случае НГ также не кратна допуску. Скорректированное.значение допуска для этого случая определим: А=9,85/33=0,2985.

40 Сравнивая с исходным значением доо пуска В=О,З, определим йогрешность от коррекции

НГ/А = НГ/В -Д, в

Пилообразная форма погрешности .соответствует периодическому характеру 45 целочисленной кратности нижней границы к величине допуска. Ступенька на в пиле объясняется округлением коэффициента кратности в сторону увеличения при переходе середины интервалов кратности.

По графику можно определить конкретное значение погрешности коррекции для конкретного значения НГ. Из графика видно, что можно искусственно уменьшить величину погрешности за счет смещения шкалы измерения.

Реализуется это подачей смещения фикИнтервалы, сформированные на выходах триггеров 3 „-Зн, поступают на входы устройств 4-4„ маркирования, на выходах которых формируются им50 пульсы, длительности которых определяются входными интервалами, а амплитуда — номерами каналов измерения, Следует отметить, что при описании устройства маркирования в прототипе подчеркнуто значение только амплитудного параметра выходного сигнала уст-, ройства маркирования, однако временной параметр не искажается при маркины зоны допуска. При этом погрешност от коррекции относительно исходного значения допуска будет равна П=

=(А-В)/В, где А - скорректированное значение допуска,  — исходное значение допуска. Условие кратности запишется: НГ/А=К, где К вЂ” коэффициент кратности, целое число, Нà — нижняя граница зоны допуска. При невыпол,нении условия кратности для исходного значения допуска будет спра,ведливо соотношение: НГ/В=К+Д, где ,Д вЂ” дробная часть коэффициента кратности исходному значению допуска, принимающая значения от 0 до 0,5.

Далее найдем А при известных НГ ,и В. Для этого выделим К из условия кратности и подставим в выражение откуда находим А:А=НГ/(НГ/ВьД), где

Д вЂ” дробная часть отношения НГ/В.

Таким образом, для каждой измеряемой величины необходимо предварительно рассчитать скорректированное значение допуска. Для дценки погрешности корреКции удобно рассмотреть график .погрешности как функции от аргумента НГ при фиксированном В.

Аналитически эта зависимость будет иметь вид

B-А В-(НГ/К) В-(НГ/МОД(НГ/В))

В В где МОД вЂ” операция округления к ближайшему целому, числу.

График этой зависимости представлен на фиг.3. Огибающая графика в виде экспоненты соединяет точки, соответствующие Д=0,5

2 МОД(НГ/В) Д=0,5

П= (О, 3-0, 2985) /03=0, 0015, что составляет О, 15Ж.

Вых.8

СИ

Вых.!

Фиг. 2! 2476 ровании, так как в нем заложена информация о измеряемой величине.

Маркированные импульсы поступают на входы схемы 5 объединения, т.е. мультиплексор — устройство, последовательно передающее без изменения входные сигналы к одному выходу. Для синхронизации переключения мультиплексора используются импульсы синхронизации со второго выхода генера- 0 тора 8 тактового, подаваемые на вход синхронизации схемы 5 объединения.

График, иллюстрирующий работу схемы

5 объединения, показан на фиг.4.

Последовательность маркированных импульсов, соответствующая измеренным величинам, поступает на вход горизонтально-отклоняющей системы электронно-лучевой трубки 6. Амплитуда маркированных импульсов определяет положение индикации результатов измерения на горизонтальной оси. Преобразование длительности импульсов в длину вертикальных отрезков индициt

25 руемых на экране, осуществляется за счет подачи линейно-нарастающего напряжения с выхода генератора 7 на вертикально-отклоняющую систему электронно-лучевой трубки 6. Таким образом, на экране высвечивается Q вертикальных отрезков, высоты которых. в случае попадания измеряемых величин в допуск соответствуют верхним границам допусков измеряемых величин, 54 а положение — номерам каналов измерения.

Следует отметить эффективность использования предлагаемого устройства при контроле и настройке аналоговых узлов радиоэлектронной аппаратуры, когда на первый план выступают требования наглядности, точности и оперативности процедур оценнвания и принятия решения.

Формула и з обре т е л и я

Мультиплнцированная система с аналоговым отображением измеряемых величин по авт.св. и 504924, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности допусковой оценки результатов измерений, в нее введены тактовый генератор, а в каждый нз и каналов — последовательно соединенные частотно-импульсный преобразователь и триггер, причем первые .и вторые входы всех преобразователей объединены между собой и подключены к двум соответствующим выходам тактового генератора, первый выход которого соединен с входом синхронизации генератора линейно нарастающего напряжения, второй — с входом синхронизации схемы объединения, выход нуль-органа каждого канала соединен с входом устройства маркировки через триггер, а третьи входы преобразователей являются управляющими.

l247654 дык.

abiX.Фп

Составитель Н.Ланьков

Редактор А.Долинич ТехредЛ.Олейник Корректор С.Шекмар

Заказ 4111/38 . Тираж 705 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4