Установка для поверки аналого-цифровых преобразователей

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСОУБЛИН

„. Я0„„129191 1 (50 4 G 01 R 35/00 Н 03 К 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ фс "Р " Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !)3, 7 в

3 (1 ) 12 К2

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1247802 (21) 2502194/18-21 (22) 04. 07.77 (46) 23.02.87. Бюл. У 7 (72) И. И. Абкевич и P. — Â. П. Ребане (53) 681.325(088.8) (54)(57) УСТАНОВКАДЛЯ ПОВЕРКИАНАЛОГОЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ по авт.св.

У 1247802, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения .погрешности, в арифметический блок введен узел вычитания константы где q — цена кванта аналого-цифрового преобразователя;

R — целое число, определяющее в квантах размах функционального аналогового сигнала

R 1;

К - целое число ступеней функционального аналогового сигнала, K> R и узел определения квадрата среднеквадратического отклонения, первый вход которого соединен с входом, а второй вход — с выходом вычислителя среднего арифметического, при этом его выход соединен с входом узла вы% R читания константы . 1- (1 — — ) вы12 К ход которого соединен с вторым входом а блока регистрации.

11 2 делителя числа импульсон соединен с входом второго запоминающего элемента, а входы блока регистрации соединены с выходом вычислителя среднего арифметического и с вторым выходом второго делителя числа импульсов, в арифметический блок внедены узел вычитания константы

Поставленная цель достигается тем, что в установку для поверки аналогоцифровых преобразователей, содержащую вычислитель разности кодов, суммирующий вход которого соединен с выходом поверяемого аналого-цифрового преобразователя, преобразователь код — напряжение, состоящий из управляемого источника образцового аналогового сигнала и сумматора кодов, первый вход которого соединен с входом управляемого источника образцового аналогового сигнала и с выходом первого запоминающего элемента блока памяти, второй вход сумматора кодов соединен с выходом второго .запоминающего элемента блока памяти, выход сумматора кода соединен с вычитающим входом вычислителя разности кодов, блок регистрации и блок управления, а также управляемый источник функционального аналогового сигнала, анало- щ говый сумматор и вычислитель среднего арифметического, а блок управления выполнен из последовательного соединения генератора импупьсов первого и второго делителей числа импульсов, причем выход второго запоминающего элемента блока памяти соединен с входом управляемого источника функционального аналогового сигнала, выходом соединенного с первым входом ана- 50 логового сумматора, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом источника образцового аналогового сигнала и с первым входом поверяемого аналого-цифрового преобразователя, вторым входом соединенного с выходом генератора импульсов и с первым входом вычислителя разности кодов, первый вход второго

1 12919

Изобретение относится к измерительной технике приборостроения и метрологии и может быть использовано при автоматической поверке аналого-цифровых преобразователей, цифровых измерительных приборов и других приборов, содержащих операцию квантования для определения систематической составляющей и дисперсии случайной составляющей погрешности их. f0

По основному авт, св. Ф 1247802 известна установка для поверки аналого-цифровых преобразователей.

Целью изобретения является повышение точности определения погрешности путем определения дисперсии случайной составляющей, где q — цена кванта аналого-цифрового преобразователя;

R — - целое число, определяющее в квантах размах функционального аналогового сигнала

К вЂ” целое число ступеней функционального аналогового сигнала, К) R, и узел определения квадрата среднеквадратического отклонения, первый вход которого соединен с входом, а второй вход — с выходом вычислителя среднего арифметического, при этом

1 его выход соединен с входом узла х Rz вычитания константы — (1 — — ) вы12 y2 )> ход которого соединен с вторым входом блока регистрации.

На чертеже представлена структурная схема установки для поверки аналого-цифровых преобразователей.

Установка содержит блок 1 памяти с первым и вторым запоминающими элементами 2 и 3, преобразователь код— напряжение 4, сумматор 5 кодов, источник б образцового аналогового сигнала, поверяемый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, блок 8 регистрации арифметический блок 9, вычислитель 10 разности кодов, вычислитель 11 среднего арифметического, блок 12 управления, генератор 1,3 импульсов, первый и второй делители 14 и 15 числа импульсов, управляемый источник 16 функционального аналогового сигнала, аналоговый сумматор 17, узел 18 определения квадрата среднеквадратического отклонения и узел 19 вычитания константы — (1 — †), а R

12 К

Установка работает следующим образом.

Из запоминающего элемента 2 код

N значения образцового аналогового сигнала U, в заданной контрольной то3 12919 чке поступает на сумматор 5 и источ. ник 6.

Блок 12 выдает адресную команду

M„ на запоминающий элемент 3 для выдачи первого кода N значения функсР! ционального аналогового сигнала U

У1 .

Этот код поступает также на сумматор 5 и на источник 16. Образцовый сигнал U, с выхода источника 6 суммируется в сумматоре 17 с функцио- 10 нальным сигналом У с выхода источ Р1 ника 16 и подается на первый вход аналого-цифрового преобразователя 7.

Высоких требований по точности к источнику 16 не предъявляется. 15

Выходнои код И АЦП 7 и код И +

+ N, поступают на входы вычислителя

10, на выходе которого образуется разность

a=N (N +N,) К Г11

Air

i =1 г=1

-+ 1 с

С

i=! г=1

N -(N + N ).

Это значение переписывается с сигналом с выхода делителя 15 в блок 8 по истечении К - m преобразований. За эти К m преобразований в узле 18 накапливается сумма г

11 которая делится на К : m и из кото— + рого вычитается квадрат (д, ) оценки систематической составляющей) погрешности АЦП 7. Таким образом, с выхода узла 18 подается на вход узла вычитания 19 число

l1 4

АЦП 7 в заданной кадом N контрольной о точке

Блок 12 обеспечивает при заданном коде N, срабатывание АЦП 7 в заданное число m раз. Все образующиеся

m разностей д,..., ь m накапливаются в вычислителе 11, а квадраты

2 2 д1,„образуются и накапли11 ваются в узле 18, Затем блок 12 обеспечивает путем подачи нового адресного кода M 2 выдачу из запоминающего элемента 3 нового значения N, функционального кода и на вход АЦП 7 подается новый аналоговый сигнал — + U соответствующий коду

N + N ; АЦП совершает опять m преобразований с результатами N 21,..., ...,И ш. Образующиеся в вычислителе

10 разности д 2„..., ь 2 накапливаются в вычислителе 11, а квадраты ь образуются и на 21 2 ъ капливаются в узле 18. Блок 12 обеспечивает выдачу К кодов N

Р1 ...,И„„иэ элемента 3. При каждом коде N производится m преобразований АЦП 7, m накоплений разностей ь;г. в вычислителе 11 и m образований и накоплений квадратов ь;г в узле 18.

Таким образом производится всего

К ш преобразований в АЦП 7, а в вы числителе 11 накапливается сумма !

=К 1- =Г11 д;„, которая после деления

Е: г=1 на К ° m, т.е. после усреднения по

ВСЕМ д 1г, даЕт ОцЕНКу СИСтЕМатИческой составляющей д погрешности

25 (г=!

В узле 19 из этого числа вычитает2 ся константа — (l — вЂ, и на выхо12 Кг

30 де узла 19 образуется оценка дисперсии $ случайной составляющей погрешности АЦП 7 т

i=1

Это значение (или оценка среднеквадратического отклонения б = 38) переписывается с сигналом с выхода

40 делителя 15 в блок 8 по истечении

К m преобразований.

При этом требуется, чтобы К кодов функционального сигнала N <,...,Л

45 поступающих из запоминающего элемента 3, распределились бы равномерно на интервале одного кванта q или целого числа R квантов R . .q поверяемого АЦП, т.е ° значения функционально"

ro сигнала образовали бы конечное

R множество с-дискретностью — .q. ТакК же требуется, чтобы изменение N,; было бы независимым от изменения слу55 чайной составляющей погрешности АЦП.

Результат поверки. получается равноценным, если значение кода И - подает<Р! ся неоднократно, но суммарное количество преобразований по всем подачам

Составитель Л. Беляева

Редактор В. Иванова Техред Л.Сердюкова Корректор П. Пилипенко

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 228/44

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 12919 одного и того же значения N, сохра<Р нялось бы равным m.

Рассмотренная установка является универсальной. Она пригодна для поверки АЦП постоянного напряжения и тока, сопротивления, частоты и других величин. Установка обеспечивает высокую производительность поверки, так как позволяет одновременно поверять несколько АЦП, что возможно благод4ll 6 ря отсутствию обратных связей от вычислительного блока 9 на значение образцового сигнала U + U о 9

При построении измерительно-вычислительных комплексов роль узлов 1,2, 3,5,9,10,11,12,13,14,18 и 19 могут гринять на себя узлы ЭВМ, при этом .принцип действия и структура передач кодовых сигналов сохраняется в соответствии с формулой изобретения.